KR101549262B1 - 유기전계발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

유기전계발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판, 상기 기판 상에 위치하며, 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드 및 상기 유기발광 다이오드를 덮는 보호막을 포함하며, 상기 보호막은 표면처리층, 무기막 및 유무기막을 포함하는 복수의 복합막을 포함하는 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
유기전계발광소자

Description

유기전계발광소자 및 그 제조방법{Organic Light Emitting Device And Manufacturing Method For Thereof}
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 복수의 복합막을 포함하는 보호막으로 봉지된 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 여러 가지의 평면형 디스플레이가 실용화되고 있다.
특히, 유기전계발광소자는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고 자체 발광이다. 또한, 시야각에 문제가 없어서 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
종래에 유기전계발광소자는 기판 상에 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드를 형성한 후, 유리 또는 금속으로 이루어진 봉지기판과 기판을 접착제로 밀봉하여 제조하였다.
그러나, 종래 유기전계발광소자는 봉지기판의 사용으로 박형을 구현하는데 어려움이 많으며, 내구성이 약한 문제점이 있다.
본 발명은 복수의 복합막을 포함하는 보호막으로 유기전계발광소자를 밀봉하여, 내구성이 우수하고 박형을 구현할 수 있는 유기전계발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자는 기판, 상기 기판 상에 위치하며, 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드 및 상기 유기발광 다이오드를 덮는 보호막을 포함하며, 상기 보호막은 표면처리층, 무기막 및 유무기막을 포함하는 복수의 복합막을 포함할 수 있다.
상기 무기막은 실리콘산화막, 실리콘질화막 및 실리콘질산화막으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유무기막은 유기물 및 무기 스페이서를 포함할 수 있다.
상기 유기물은 아크릴계, 에폭시계, 실록산계, 우레탄계 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기 스페이서는 산화납(PbO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 산화비스무스(Bi2O3) 및 산화아연(ZnO)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기 스페이서는 상기 유기물 100 중량부에 대해 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 보호막의 두께는 20 내지 210㎛일 수 있다.
상기 표면처리층은 플라즈마 공정 또는 산화 공정으로 표면처리된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자의 제조방법은 기판 상에 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드를 형성하는 단계 및 상기 제 2 전극을 표면처리하여 표면처리층을 형성하고, 상기 표면처리층 상에 무기막을 형성하고, 상기 무기막 상에 유무기막을 형성하여 복합막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표면처리는 플라즈마 공정 또는 산화 공정으로 표면처리하는 것일 수 있다.
본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법은 복수의 복합층을 포함하는 보호막으로 소자를 밀봉함으로써, 내구성이 우수하고 박형을 구현할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 유기전계발광소자(100)는 기판(110), 상기 기판(110) 상에 위치하며, 제 1 전극(121), 유기막층(122) 및 제 2 전극(123)을 포함하는 유기발광 다이오드(120) 및 상기 유기발광 다이오드(120)를 덮는 보호막(130)을 포함하며, 상기 보호막(130)은 표면처리층(141a, 141b), 무기막(142a, 142b) 및 유무기막(143a, 143b)을 포함하는 복수의 복합막(140a, 140b)을 포함할 수 있다.
상기 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 도전성 물질로 이루어진 투명한 기판을 사용할 수 있다. 이러한 기판(110) 상에는 기판(110)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 유기발광 다이오드를 보호하기 위해 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등의 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 기판(110) 상에는 제 1 전극(121), 유기막층(123) 및 제 2 전극(124)을 포함하는 유기발광 다이오드(120)가 위치할 수 있다.
상기 제 1 전극(121)은 애노드일 수 있으며, 투명한 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 상기 제 1 전극(121)이 투명한 전극인 경우에 상기 제 1 전극(121)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(121)이 반사 전극일 경우에 상기 제 1 전극(121)은 ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어진 반사층을 더 포함할 수 있고, 이와 더불어, ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 두 개의 층 사이에 상기 반사층을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(121)은 스퍼터링법(Sputtering), 증발법(Evaporation), 기상증착법(Vapor Phase Deposition) 또는 전자빔증착법(Electron Beam Deposition)을 사용하여 형성할 수 있다.
제 1 전극(121)이 형성된 기판(110) 상에 제 1 전극(121)의 일부 영역을 노출시키는 절연층(122)이 위치한다. 절연층(122)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB)계 수지, 아크릴계 수지 또는 폴리이미드 수지 등의 유기물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
절연층(122)에 의해 노출된 제 1 전극(121) 상에 유기막층(123)이 위치한다. 유기막층(123)은 적어도 발광층을 포함하며, 발광층의 상부 또는 하부에 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 또는 전자주입층을 더 포함할 수 있다.
상기 정공주입층은 상기 제 1 전극(121)으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 정공주입층은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 두께는 5 내지 150nm일 수 있다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N- dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 정공수송층은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 두께는 5 내지 150nm일 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 물질로 이루어질 수 있으며, 인광 또는 형광물질을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 발광층이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 발광층이 녹색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8- hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 발광층이 청색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 전자수송층은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 두께는 1 내지 50nm일 수 있다.
상기 전자수송층은 제 1 전극으로부터 주입된 정공이 발광층을 통과하여 제 2 전극으로 이동하는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 즉, 정공저지층의 역할을 하여 발광층에서 정공과 전자의 결합을 효율적이게 하는 역할을 하게 된다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 전자주입층은 무기물을 더 포함할 수 있으며, 상기 무기물은 금속화합 물을 더 포함할 수 있다. 상기 금속화합물은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함할 수 있다. 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 금속화합물은 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF2, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2 및 RaF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 전자주입층은 증발법 또는 스핀코팅법으로 형성하거나 유기물과 무기물을 공증착법으로 형성할 수 있다. 또한, 전자주입층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다.
상기 제 2 전극(124)은 캐소드 전극일 수 있으며, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 2 전극(124)은 유기전계발광소자가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있으며, 유기전계발광소자가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성할 수 있다.
상기 유기발광 다이오드(120)를 덮는 보호막(130)이 위치할 수 있다. 보호막(130)은 외부의 수분 또는 공기가 침투하는 것을 방지하고 외부의 충격으로부터 유기발광 다이오드(120)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
보호막(130)은 표면처리층(141a, 141b), 무기막(142a, 142b) 및 유무기막(143a, 143b)을 포함하는 복수의 복합막(140a, 140b)을 포함할 수 있다.
상기 표면처리층(141a, 141b)은 표면처리층(141a, 141b)의 하부에 형성된 막에 플라즈마 공정 또는 산화 공정을 통해 형성된 것일 수 있다. 이러한 표면처리 층(141a, 141b)은 추후 형성되는 다른 층과의 접착력을 향상시킬 수 있는 역할을 할 수 있다.
상기 무기막(142a, 142b)은 상기 표면처리층(141a, 141b) 상에 위치할 수 있으며, 투명한 무기 절연막일 수 있다.
무기막(142a, 142b)은 실리콘산화막(SixOy), 실리콘질화막(SixNy) 및 실리콘질산화막(SixOyNz)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
무기막(142a, 142b)은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)으로 형성될 수 있으며, 0.01 내지 5㎛의 두께로 이루어질 수 있다.
상기 유무기막(143a, 143b)은 상기 무기막(142a, 142b) 상에 위치할 수 있으며, 유기물 및 무기물을 포함하는 절연막일 수 있다.
유무기막(143a, 143b)은 유기물에 무기 스페이서(spacer)(144)를 포함할 수 있다. 여기서, 유기물은 아크릴계, 에폭시계, 실록산계, 우레탄계 수지 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 무기 스페이서(144)는 산화납(PbO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 산화비스무스(Bi2O3) 및 산화아연(ZnO)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
유무기막(143a, 143b)은 유기물 100 중량부에 대해 무기 스페이서(144)를 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 여기서, 유기물 100 중량부에 대해 무기 스페이서(144)가 0.1 중량부 이상이면, 유무기막(143a, 143b)의 강도가 증가하고 다 른 층들과의 접착력을 향상시킬 수 있는 이점이 있고, 유기물 100 중량부에 대해 무기 스페이서(144)가 5 중량부 이하이면, 무기 스페이서에 의한 유무기막(143a, 143b)의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
유무기막(143a, 143b)은 유기물에 무기 스페이서(144)를 일정량 혼합한 후, 스크린 프링팅법으로 형성할 수 있으며, 10 내지 100㎛의 두께로 이루어질 수 있다.
전술한 표면처리층(141a, 141b), 무기막(142a, 142b) 및 유무기막(143a, 143b)을 포함하는 복수의 복합막(140a, 140b)을 포함하는 보호막(130)은 20 내지 210㎛의 두께로 이루어질 수 있다. 여기서, 보호막(130)의 두께가 20㎛ 이상이면, 외부의 충격, 수분 및 공기로부터 유기발광 다이오드(120)를 보호할 수 있는 이점이 있고, 보호막(130)의 두께가 210㎛ 이하이면, 박형의 유기전계발광소자를 구현할 수 있는 이점이 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자는 표면처리층, 무기막 및 유무기막으로 이루어진 복수의 복합막을 포함하는 보호막으로 유기발광 다이오드를 봉지함으로써, 내구성이 우수하고 박형의 유기전계발광소자를 구현할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 전술한 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자의 제조 방법을 나타낸 공정별 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 유리, 플라스틱 또는 도전성 물질로 이루어진 투명한 기판(210) 상에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나를 증착하여 제 1 전극(221)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 전극(221) 상에 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB)계 수지, 아크릴계 수지 또는 폴리이미드 수지를 스핀 코팅법 또는 스크린 프링팅법으로 도포하고 이를 포토리소그래피법으로 패터닝하여 제 1 전극(221)의 일부를 노출시키는 절연막(222)을 형성한다.
다음, 상기 절연막(222)에 의해 노출된 제 1 전극(221) 상에 적색, 녹색 또는 청색을 발광하는 물질을 증착하여 적어도 발광층을 포함하는 유기막층(223)을 형성한다.
또한, 발광층의 상부 또는 하부에 정공주입층, 정공수송층, 전자주송층 또는 전자주입층을 더 형성할 수도 있다.
이어, 상기 유기막층(223)을 포함하는 기판(210) 상에 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금을 증착하여 제 2 전극(224)을 형성하여 유기발광 다이오드(220)를 형성한다.
다음, 도 2b를 참조하면, 상기 제조된 유기발광 다이오드(220)의 제 2 전극(224)에 산화 공정을 수행한다. 이 때, 산화 공정은 제 2 전극(224)을 포함하는 기판(210)에 O2, 오존 또는 CO2 가 0.1 내지 5% 정도 함유된 가스를 5 내지 100초 동안 흘려주어 제 2 전극(224) 표면을 산화시켜 제 1 표면처리층(241a)을 형성한다.
이로써, 제 2 전극(224) 표면에 제 1 표면처리층(241a)이 형성되어 이후 공정에서 형성되는 무기막과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
다음, 제 1 표면처리층(241a) 상에 제 1 무기막(242a)을 형성한다. 보다 자세하게는, 제 1 표면처리층(241a)이 형성된 기판(210)을 진공 챔버에 삽입한 후, SiH4, N2, N2O, NH3, NF3, O2 및 H2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 재료를 이용하여 화학기상증착법으로 제 1 무기막(242a)을 형성한다.
이때, 제 1 무기막(242a)은 실리콘산화막(SixOy), 실리콘질화막(SixNy) 및 실리콘질산화막(SixOyNz)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 0.01 내지 5㎛의 두께로 형성할 수 있다.
이어, 제 1 무기막(242a) 상에 제 1 유무기막(243a)을 형성한다. 보다 자세하게는, 아크릴계, 에폭시계, 실록산계, 우레탄계 수지 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 유기물에 산화납(PbO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 산화비스무스(Bi2O3) 및 산화아연(ZnO)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 무기 스페이서(244)를 혼합하여 스크린 프링팅법으로 형성할 수 있다.
이때, 제 1 유무기막(243a)은 유기물 100 중량부에 대해 무기 스페이서(244)를 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있으며, 10 내지 100㎛의 두께로 형성할 수 있 다.
즉, 전술한 제 1 표면처리층(241a), 제 1 무기막(242a) 및 제 1 유무기막(243a)을 포함하는 제 1 복합막(240a)을 형성할 수 있다.
다음, 도 2c를 참조하면, 제 1 복합막(240a)의 최상부에 위치하는 제 1 유무기막(243a)에 플라즈마 공정을 수행한다. 상기 플라즈마 공정은 제 1 유무기막(243a)을 포함하는 기판(210)을 0.01 내지 100mTorr의 진공 분위기 하에 O2, N2, Ar 등의 가스를 약 10 내지 300sccm의 양으로 하여 플라즈마 시간을 10 내지 200초 동안 반응시켜 제 1 유무기막(243a) 상에 제 2 표면처리층(241b)을 형성한다.
이로써, 제 1 유무기막(243a) 표면에 제 2 표면처리층(241b)이 형성되어 이후 공정에서 형성되는 무기막과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
이어, 제 2 표면처리층(241b) 상에 제 2 무기막(242b)을 형성한다. 이때 제 2 무기막(242b)은 전술한 제 1 무기막(242b)과 동일한 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
다음, 제 2 무기막(242b) 상에 제 2 유무기막(243b)을 형성한다. 이때 제 2 유무기막(243b)은 전술한 제 1 유무기막(243b)과 동일한 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
따라서, 전술한 제 2 표면처리층(241b), 제 2 무기막(242b) 및 제 2 유무기막(243b)을 포함하는 제 2 복합막(240b)을 형성할 수 있다.
그러므로, 제 1 복합막(240a) 및 제 2 복합막(240b)을 포함하는 보호막(230) 으로 밀봉된 유기전계발광소자(200)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서는, 2개의 복합막을 포함하는 보호막을 형성하였지만, 이에 한정되지 않으며 3개 이상의 복합막을 포함하는 보호막을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 패시브 매트릭스 유기전계발광소자를 그 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 박막트랜지스터를 포함하는 액티브 매트릭스 유기전계발광소자에도 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 개시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험 : 소자의 수명, 휘도, 전류밀도 및 발광효율 측정
<실시예>
유리 기판 상에 제 1 전극으로 ITO를 130nm의 두께로 형성하였고, 제 1 전극 상에 호스트로 DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenyl vinyl) -1,1'-biphenyl)에 도펀트로 페릴렌(Perylene)을 2wt%의 농도를 혼합하여 청색 발광층을 25nm의 두께로 형성하고, 이어, 제 2 전극으로 Al막을 두께 150nm로 형성하여 유기발광 다이오드를 제조하였다.
그 후, Al막에 30초동안 O2 가스로 처리하여 제 1 표면처리층을 형성하였고, 제 1 표면처리층 상에 PE-CVP법으로 SiH4와 N2 가스를 이용하여 실리콘질화막을 2㎛로 형성하여 제 1 무기막을 형성하였고, 제 1 무기막 상에 우레탄아크릴 100 중량부에 대해 산화알루미늄 스페이서를 3 중량부로 혼합하여 스크린 프린팅법으로 50㎛의 두께를 갖는 제 1 유무기막을 형성하였다.
다음, 제 1 유무기막을 포함하는 기판을 20mTorr의 진공 분위기 하에 O2 가스를 이용하여 약 1분간 플라즈마 처리를 하여 제 2 표면처리층을 형성하였고, 제 2 표면처리층 상에 전술한 제 1 무기막 형성방법과 동일한 방법으로 제 2 무기막을 형성하였고, 제 2 무기막 상에 전술한 제 1 유무기막 형성방법과 동일한 방법으로 제 2 유무기막을 형성하여 유기전계발광소자를 제조하였다.
<비교예>
유리 기판 상에 제 1 전극으로 ITO를 130nm의 두께로 형성하였고, 제 1 전극 상에 호스트로 DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenyl vinyl) -1,1'-biphenyl)에 도펀트로 페릴렌(Perylene)을 2wt%의 농도를 혼합하여 청색 발광층을 25nm의 두께로 형성하고, 이어, 제 2 전극으로 Al막을 두께 150nm로 형성하여 유기발광 다이오드를 제조하였다. 다음, 유기발광 다이오드가 형성된 기판을 실런트를 통해 금속 기판으로 밀봉하여 유기전계발광소자를 제조하였다.
상기 실시예와 비교예에 따라 제조된 유기전계발광소자의 수명, 휘도, 전류밀도 및 발광효율을 측정하여 도 3a 내지 도 3d에 나타내었다.
도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 유기전계발광소자의 수명, 휘도 및 전류밀도는 양 소자가 거의 동등한 수준으로 나타나거나 실시예의 유기전계발광소자가 약간 특성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광소자가 발광효율 면에서는 비교예보다 우수한 것을 알 수 있다.
상기와 같은 실험을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자는 종래 금속기판이나 유리기판으로 봉지한 유기전계발광소자와 유사한 수명, 휘도 및 전류밀도 특성을 나타낼 수 있는 것을 알 수 있으며, 발광효율은 보다 우수한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자는 소자로써 적용가능하며, 유리기판이나 금속기판을 사용하지 않음으로써, 박형의 유기전계발광소자를 구현할 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진 다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광소자의 제조방법을 나타낸 공정별 도면.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예와 비교예에 따라 제조된 유기전계발광소자의 수명, 휘도, 전류밀도 및 발광효율을 측정한 그래프.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하며, 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드; 및
    상기 유기발광 다이오드를 덮는 보호막을 포함하며,
    상기 보호막은 상기 제2 전극 위로부터 적층된 제1 표면처리층, 제1 무기막, 제1 유무기막, 제2 표면처리층, 제2 무기막 및 제2 유무기막을 포함하고,
    상기 제1 표면처리층은 상기 제2 전극의 산화처리층이고, 상기 제2 표면처리층은 상기 제1 유무기막의 플라즈마처리층인 유기전계발광소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 무기막은 실리콘산화막, 실리콘질화막 및 실리콘질산화막으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 유기전계발광소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유무기막은 유기물에 무기 스페이서를 포함하는 유기전계발광소자.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유기물은 아크릴계, 에폭시계, 실록산계, 우레탄계 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 유기전계발광소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 무기 스페이서는 산화납(PbO), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 산화비스무스(Bi2O3) 및 산화아연(ZnO)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 유기전계발광소자.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 무기 스페이서는 상기 유기물 100 중량부에 대해 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 유기전계발광소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막의 두께는 20 내지 210㎛인 유기전계발광소자.
  8. 삭제
  9. 기판 상에 제 1 전극, 유기막층 및 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 전극을 산화처리하여 제1 표면처리층을 형성하고, 상기 표면처리층 상에 제1 무기막을 형성하고, 상기 제1 무기막 상에 제1 유무기막을 형성하고, 상기 제1 유무기막을 플라즈마처리하여 제2 표면처리층을 형성하고, 상기 제2 표면처리층 상에 제2 무기막을 형성하고 상기 제2 무기막 상에 제2 유무기막을 형성하는 단계를 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법.
  10. 삭제
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