KR101386302B1 - Organic electro-luminescence display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
유기전계발광 표시장치 및 그 제조 방법이 개시된다.An organic electroluminescence display device and a method of manufacturing the same are disclosed.
유기전계발광 표시장치의 제조 방법은, 제1 기판의 테두리 영역에 접합 부재를 형성하고, 제1 기판에 대향되도록 제2 기판을 정렬하고, 제1 기판의 접합 부재와 제2 기판에 전압을 공급함으로써, 접합 부재와 제2 기판 사이에 경계층을 형성한다.In the method of manufacturing an organic light emitting display device, a bonding member is formed in an edge region of the first substrate, the second substrate is aligned to face the first substrate, and a voltage is supplied to the bonding member and the second substrate of the first substrate. As a result, a boundary layer is formed between the bonding member and the second substrate.
유기전계발광 표시장치, 접합 부재, 경계층, 수분 Organic light emitting display, junction member, boundary layer, moisture
Description
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
정보 통신의 발달과 함께 정보를 표시할 수 있는 표시장치가 널리 사용되고 있다. 표시장치는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광 표시장치(organic electro-luminescence), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel) 및 전계방출 표시장치(field emission display device)를 포함한다. 2. Description of the Related Art Display devices capable of displaying information with the development of information communication are widely used. The display device includes a liquid crystal display device, an organic electro-luminescence display, a plasma display panel, and a field emission display device.
이러한 표시장치 중에서, 유기전계발광 표시장치는 액정표시장치에 구비된 백라이트 광원이 요구되지 않고 스스로 광을 발생시키는 능동형 표시장치로서, 경량 박형을 가질 수 있다. 또한, 유기전계발광 표시장치는 공정이 단순하여 가격 경쟁력이 높으며, 저전압 구동, 높은 발광효율, 넓은 시야각을 가질 수 있다. 이에 따라, 유기전계발광 표시장치는 차세대 표시장치로서 급상승하고 있다. Of these display devices, an organic light emitting display device is an active type display device that generates light by itself without requiring a backlight light source provided in a liquid crystal display device, and can have a lightweight thin shape. Further, the organic light emitting display device has a simple process, high price competitiveness, low voltage driving, high luminous efficiency, and wide viewing angle. As a result, the organic electroluminescence display device has rapidly increased as a next-generation display device.
도 1은 일반적인 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general organic light emitting display device.
도 1을 참조하면, 제1 기판(100)의 각 화소에 다수의 제1 전극(102)과 다수의 유기발광층(104)이 형성되고, 각 유기발광층(104) 상에 제2 전극(106)이 형성된다. 제1 전극(102)은 각 화소에 서로 상이한 전압을 공급할 수 있는 화소전극이고, 제2 전극(106)은 모든 화소에 동일한 전압을 공급할 수 있는 공통전극일 수 있다. Referring to FIG. 1, a plurality of
제1 기판(100)은 제2 기판(110)과 실재(sealant, 120)를 사이에 두고 합착될 수 있다. 실재(120)는 자외선(UV)에 의해 경화될 수 있다. 실재(120)는 제1 및 제2 기판(100, 110) 사이의 갭을 유지하는 한편, 외부의 수분이 제1 및 제2 기판(100, 110) 사이의 공간으로 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. The
하지만, 실재(120)는 유기 물질로 이루어지기 때문에 수분 침투에 취약한 단점이 있다. 이에 따라, 제2 기판(110)의 내면에 홈을 파고 그 홈에 실재를 통해 제1 및 제2 기판(100, 110)의 공간으로 침투된 수분을 흡착시킬 수 있는 게터(getter, 112)가 배치된다. However, since the
이와 같이, 일반적인 유기전계발광 표시장치는 근본적으로 실재(120)가 수분 침투에 취약하므로, 실재(120)를 통해 제1 및 제2 기판(100, 110) 사이의 공간으로 유입된 수분에 의해 유기발광층(104)이 오염되어 화질이 저하되는 문제가 있다.As described above, in general, the organic light emitting display device is inherently vulnerable to moisture penetration, and thus the organic light emitting display device is organically disposed by the moisture introduced into the space between the first and
아울러, 일반적인 유기전계발광 표시장치는 제1 및 제2 기판(100, 110) 사이의 공간으로 유입된 외부의 수분을 흡착시키기 위한 게터(112)가 구비되어야 하므로, 비용이 증가되고 공정이 증가되는 문제가 있다.In addition, since a general organic light emitting display device has to have a
또한, 일반적인 유기전계발광 표시장치는 게터(112)의 수명이 종료되는 경우 더 이상 제1 및 제2 기판(100, 110) 사이의 공간으로 유입된 외부의 수분을 제거하지 못하게 되어 유기발광층의 오염을 방지할 수 없는 문제가 있다.In addition, when the lifespan of the
본 발명은 외부의 수분의 침투를 원천적으로 차단하여 화질을 향상시킬 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, which can improve image quality by blocking infiltration of moisture from the outside.
본 발명의 다른 목적은 게터가 필요 없게 되어 비용이 절감될 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, which can reduce cost by eliminating the need for a getter.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기전계발광 표시장치는, 제1 기판; 상기 제1 기판의 테두리 영역에 배치된 접합 부재; 상기 재1 기판에 대향된 제2 기판; 및 상기 접합 부재와 상기 제2 기판 사이의 화학적 결합에 의해 형성된 경계층을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an organic light emitting display device includes: a first substrate; A bonding member disposed in an edge region of the first substrate; A second substrate facing the first substrate; And a boundary layer formed by chemical bonding between the bonding member and the second substrate.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유기전계발광 표시장치의 제조 방법은, 제1 기판의 테두리 영역에 접합 부재를 형성하는 단계; 상기 제1 기판에 대향되도록 제2 기판을 정렬하는 단계; 상기 제1 기판을 가열하는 단계; 상기 제1 기판의 접합 부재와 상기 제2 기판에 전압을 공급하는 단계; 및 상기 전압을 이용하여 상기 접합 부재와 상기 제2 기판 사이에 경계층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing an organic light emitting display device may include forming a bonding member in an edge region of a first substrate; Aligning a second substrate so as to face the first substrate; Heating the first substrate; Supplying a voltage to the bonding member of the first substrate and the second substrate; And forming a boundary layer between the bonding member and the second substrate using the voltage.
따라서, 본 발명은 정전접합을 이용하여 접합부재와 기판을 화학적 결합에 의해 합착시켜 줌으로써, 외부의 수분의 침투를 원천적으로 차단하여 화질을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, by bonding the bonding member and the substrate by chemical bonding using electrostatic bonding, it is possible to fundamentally block the penetration of external moisture to improve image quality.
본 발명은 외부의 수분의 침투가 원천적으로 차단됨에 따라 게터가 구비될 필요가 없으므로, 비용이 절감되고 공정이 단순해질 수 있다.The present invention does not have to be provided with a getter as the infiltration of external moisture is fundamentally blocked, thereby reducing costs and simplifying the process.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 제1 기판(1)은 다수의 제1 전극(3), 다수의 유기발광층(5) 및 제2 전극(7)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(1)은 다수의 게이트라인들과 다수의 게이트라인들이 교차하여 배치될 수 있다. 상기 게이트라인들과 상기 데이터라인들에 의해 각 화소들이 정의된다. 각 화소의 게이트라인과 데이터라인에 박막트랜지스터가 배치될 수 있다. 따라서, 제1 기판(1)에는 각 화소가 매트릭스 형태로 배열되고, 다수의 게이트라인들, 다수의 데이터라인들 및 다수의 박막트랜지스터들이 배치될 수 있다. 각 박막트랜지스터는 각 제1 전극(3)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
제1 기판(1)은 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있지만,이에 한정되지 않고 투명한 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 상기 제1 기판(1)은 투명하고 강도가 있는 어떠한 재질이라도 사용될 수 있다. The
상기 유기발광층(5)은 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층 및 청색 유기발광층을 포함할 수 있다. 각 유기발광층(5)에 대응되도록 각 제1 전극(3)이 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(3)은 서로 상이한 전압을 각 화소의 유기발광층(5)에 공급할 수 있다.The organic
상기 제2 전극(7)은 상기 각 유기발광층(5)의 전면에 배치되어 동일한 전압이 공급될 수 있다. The
예컨대, 제1 전극(3)에는 양의 전압이 공급되고, 제2 전극(7)에는 음의 전압이 공급될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 전극(3)과 상기 유기발광층(5) 사이에는 홀 주입층(hole injection layer) 및 홀 수송층(hole transmission layer)이 더 배치될 수 있고, 상기 유기발광층(5)과 상기 제2 전극(7) 사이에는 전자 주입층(electron injection layer) 및 전자 수송층(electron transmission layer)이 더 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 전극(3), 홀 주입층, 홀 수송층, 유기발광층(5), 전자 수송층, 전자 주입층 및 제2 전극(7)의 순서로 배치될 수 있다.For example, a positive voltage may be supplied to the
상기 제1 전극(3)에 공급된 양의 전압과 상기 제2 전극(7)에 공급된 음의 전압 간의 전위차에 의해 유기발광층(5)이 발광될 수 있다. 이때, 유기발광층(5)의 광의 휘도는 상기 제1 전극(3)에 공급된 양의 전압의 크기에 의해 결정될 수 있다.The organic
상기 제1 기판(1)의 테두리 영역을 따라 접합 부재(14)가 배치될 수 있다. 상기 접합 부재(14)는 상기 제2 기판(10)과의 접합 성능을 향상시키기 위한 부재로서, 예컨대 알루미늄(Al),티타늄(Ti), 백금(Pt), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 접합 부재(14)의 두께는 1,000Å~50,000Å의 범위를 가질 수 있다. The
상기 제2 기판(10)은 테두리 영역을 제외한 나머지 영역(이하, 중앙 영역이라 함)은 내부로 들어간 형태를 가질 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(10)의 중앙 영 역이 내부로 들어간 형태로 형성됨에 따라, 제1 및 제2 기판(1, 10)의 전체 두께가 더 얇아질 수 있다.The
제2 기판(10)은 투명한 유리 재질이나 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 유기전계발광 표시장치가 광이 제1 기판(1)의 배면으로 방출되는 하부 발광 방식인 경우, 상기 제2 기판(10)은 불투명한 금속 재질로 이루어질 수도 있다. 이와 같이, 제2 기판(10)이 불투명한 금속 재질로 이루어지는 경우, 상기 전극 부재(12)는 불필요하게 되고, 전원이 직접 제2 기판(10)에 전기적으로 연결되어, 전원이 제2 기판(10)으로 공급될 수 있다. 필요시 제2 기판(10)이 금속 재질로 이루어지지 않더라도 전원이 직접 제2 기판(10)으로 공급되도록 전원이 직접 제2 기판(10)에 전기적으로 연결될 수도 있다.The
본 실시예에서는 제2 기판(10)의 배면에 전극 부재(12)가 배치되는 것으로 설명한다. 즉, 상기 제2 기판(10)의 배면에는 전극 부재(12)가 배치될 수 있다. 상기 전극 부재(12)는 전원의 음의 전압을 제2 기판(10)으로 공급하기 위한 전극의 역할을 할 수 있는 어떠한 금속 물질이라도 상관없다. 상기 전극 부재(12)는 상기 제2 기판(10)의 전체 배면에 배치되든지 또는 상기 제2 기판(10)의 테두리 영역을 따라 국부적으로 배치될 수 있다.In the present exemplary embodiment, the
상기 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12) 사이에 전원이 배치될 수 있다. 상기 전원은 상기 접합 부재(14)에 양의 전압이 공급되고 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12)에 음의 전압이 공급되도록 배치될 수 있다. A power source may be disposed between the bonding
상기 접합 부재(14)로 공급된 양의 전압과 상기 전극 부재(12)로 공급된 음 의 전압에 의해 상기 제2 기판(10)에는 강한 전계가 형성되고, 이에 따라 상기 제2 기판(10) 내부의 나트륨들(Na)은 상기 제2 기판(10)의 배면으로 이동되고 산소들(O)는 상기 제2 기판(10)의 내면으로 이동되게 된다. 그러므로, 제2 기판(10)과 상기 접합 부재(14) 사이의 경계 영역에는 상기 제2 기판(10)의 산소들과 상기 접합 부재(14)가 화학적으로 결합되는 정전 접합에 의해 경계층(16)이 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 접합 부재(14)가 알루미늄으로 이루어진 경우, 상기 경계층(16)은 사파이어(Al2O3)일 수 있다.A strong electric field is formed on the
이와 같이, 상기 경계층(16)은 상기 제2 기판(10)과 상기 접합 부재(14)가 정전 접합에 의해 화학적으로 결합되어 형성된 층으로서, 상기 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10)은 강한 화학적 결합력을 가지게 되므로, 외부의 수분이 상기 제1 및 제2 기판들(1, 10) 사이로 원천적으로 침투되지 않기 때문에 상기 제1 및 제2 기판(1, 10) 사이의 공간이 외부의 수분이 존재하지 않게 되어 유기발광층(5)의 오염을 방지할 수 있어 화질을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 외부의 수분이 제1 및 제2 기판(1, 10) 사이의 공간으로 침투되는 것이 원천적으로 차단되므로, 별도의 게터가 필요하지 않게 되어 비용이 절감될 수 있다.As such, the
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조 공정을 도시한 도면이다.3A to 3F are views illustrating a manufacturing process of an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 3a에 도시한 바와 같이, 다수의 제1 전극(3), 다수의 유기발광층(5) 및 제2 전극(7)을 갖는 제1 기판(1)이 제공된다. 각 화소마다 제1 전극(3)과 유기발광층(5)이 형성되고, 제2 전극(7)은 모든 화소에 공통으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(3)으로 양의 전압이 공급되고 상기 제2 전극(7)으로 음의 전압이 공급될 수 있다.As shown in FIG. 3A, a
도 3a에 도시되지 않았지만, 제1 전극(3)에는 다수의 게이트라인들, 다수의 데이터라인들 및 다수의 박막트랜지스터들이 더 구비될 수 있다. Although not shown in FIG. 3A, the
도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 제1 기판(1)의 테두리 영역을 따라 접합 부재(14)가 형성될 수 있다. 상기 접합 부재(14)는 알루미늄(Al),티타늄(Ti), 백금(Pt), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 접합 부재(14)는 접합 성능을 향상시키기 위한 것으로서, 후에 설명될 제2 기판(10)에 보다 향상된 접합 성능으로 접합되도록 한다.As shown in FIG. 3B, the bonding
도 3c에 도시한 바와 같이, 테두리 영역을 제외한 중앙 영역이 내부로 들어간 형태를 갖는 제2 기판(10)이 제공된다. 상기 제2 기판(10)에서 중앙 영역이 내부로 들어간 형태로 형성됨에 따라, 상기 제1 및 제2 기판(1, 10)의 전체 두께가 작아지게 되어, 종래에 비해 좀 더 얇은 유기전계발광 표시장치가 제조될 수 있다.As shown in FIG. 3C, a
도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 제2 기판(10)의 배면에 전극 부재(12)가 형성된다. 상기 전극 부재(12)는 상기 제2 기판(10)의 전체 배면에 형성되든지 또는 상기 제2 기판(10)의 테두리 영역을 따라 국부적으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3D, an
도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(1)을 히터(40) 상에 안착시키고, 상기 제2 기판(10)을 제1 기판(1)과 대응되도록 정렬시킨다. 이어서, 전원(30)을 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12)와 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)에 전기적으로 연결시킨다. As shown in FIG. 3E, the
다음, 상기 히터(40)를 소정 범위, 예컨대 80℃~500℃ 범위의 온도로 가열시켜, 가열된 열이 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)로 전달되도록 한다. 이와 같이 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)가 가열됨에 따라, 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10) 간의 화학적 결합이 가속되게 되어, 보다 신속한 공정이 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)가 가열됨에 따라, 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10) 사이에 형성되는 경계층(후에 설명됨)의 화학적 결합이 안정화될 수 있는 효과가 있다.Next, the
아울러, 상기 전원(30)으로부터 양의 전압이 상기 접합 부재(14)로 공급되고, 음의 전압이 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12)로 공급된다. In addition, a positive voltage is supplied from the
상기 히터(40)로부터 공급된 열에 의해 상기 제1 기판(1)이 가열된 상태에서, 상기 전원(30)으로부터 공급된 양의 전압과 음의 전압에 의해 상기 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12) 사이의 제2 기판(10)에 강한 전계가 형성된다. 이때, 상기 양의 전압과 음의 전압 간의 전위차는 500V 내지 1500V의 범위일 수 있다. 따라서, 이러한 전계에 의해 상기 제2 기판(10) 내부의 나트륨들(Na)과 산소들(O)이 이온화된다. 그리고, 상기 제2 기판(10) 내부의 나트륨들(Na)은 상기 접합 부재(14)로 공급된 양의 전압에 의한 척력에 의해 상기 제2 기판(10)의 배면으로 이동되고, 산소들(O)은 상기 접합 부재(14)로 공급된 양의 전압에 의한 인력에 의해 상기 제2 기판(10)의 내면으로 이동된다. In the state where the
이에 따라, 도 3f에 도시한 바와 같이, 상기 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10) 사이의 경계 영역에서 상기 제2 기판(10)의 산소들과 상기 접합 부재(14)에 의한 화학적 결합에 의해 경계층(16)이 형성될 수 있다. 상기 경계층(16)은 상기 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10)의 화학적 결합에 의해 형성된 층이다. 예컨대 상기 접합 부재(14)가 알루미늄(Al)으로 이루어지는 경우, 상기 알루미늄과 상기 제2 기판(10)의 산소들의 화학적 결합에 의해 사파이어(Al2O3)로 이루어진 경계층(16)이 형성될 수 있다. Accordingly, as illustrated in FIG. 3F, chemicals caused by the oxygen and the
상기 경계층(16)이 형성된 이후, 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10)의 전극 부재(12)에 전기적으로 연결된 전원(30)이 제거될 수 있다.After the
이에 따라, 상기 제1 기판(1)의 접합 부재(14)와 상기 제2 기판(10) 사이에 경계층(16)을 형성하여, 상기 제1 기판(1)과 제2 기판(10) 사이로 침투되는 외부의 수분이 원천적으로 차단되어, 외부의 수분에 의한 유기발광층의 오염을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, a
도 1은 일반적인 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a general organic light emitting display device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제조 공정을 도시한 도면.3A to 3F illustrate a manufacturing process of an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 제1 기판 3: 제1 전극1: first substrate 3: first electrode
5: 유기발광층 7: 제2 전극5: organic light emitting layer 7: second electrode
10: 제2 기판 12: 전극 부재10: second substrate 12: electrode member
14: 접합 부재 16: 경계층14: bonding member 16: boundary layer
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