KR102133421B1

KR102133421B1 - 유기 발광 장치와 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102133421B1
Application number: KR1020130100916A
Authority: KR
Inventors: 정상철; 이태형; 이은하; 이정현; 김민주
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2020-07-14
Also published as: KR20150024471A

Abstract

본 발명은 액티브 영역의 외곽에 댐(dam)이 형성되어 있고, 하나의 마스크와 하나의 챔버를 이용하여 멀티 보호막(무기막/유기막/무기막)을 형성할 수 있는 유기 발광 장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치는 베이스 기판 상의 액티브 영역에 형성된 복수의 OLED(Organic Light Emitting Diode); 상기 복수의 OLED를 구동시키기 위해 상기 액티브 영역에 형성된 TFT 어레이와 복수의 라인; 상기 OLED를 덮도록 무기물로 형성된 제1 보호막; 상기 제1 보호막을 덮도록 유기물로 형성된 제2 보호막; 상기 제2 보호막을 덮도록 무기물로 형성된 제3 보호막; 상기 액티브 영역의 가장자리를 감싸도록 비발광 영역에 형성된 댐(dam); 상기 제3 보호막과 댐을 덮도록 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 접착되어 상기 OLED를 봉지하는 봉지 기판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 장치와 이의 제조방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}

본 발명은 액티브 영역의 외곽에 댐(dam)이 형성되어 있고, 하나의 마스크와 하나의 챔버를 이용하여 멀티 보호막(무기막/유기막/무기막)을 형성할 수 있는 유기 발광 장치와 이의 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치로서 현재까지는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device)가 널리 이용되었다. 액정 디스플레이 장치는 별도의 광원으로 백라이트가 필요하고, 밝기 및 명암비 등에서 기술적 한계가 있다. 이에, 자체발광이 가능하여 별도의 광원이 필요하지 않고, 밝기 및 명암비 등에서 액정 디스플레이 장치보다 상대적으로 우수한 유기 발광 장치(Organic Light Emitting Device)가 개발되어 상용화되고 있다.

유기 발광 장치는 구동방식에 따라 수동 매트릭스(Passive Matrix) 방식과 능동 매트릭스(Active Matrix) 방식으로 나눌 수 있다. 이하에서는, 도면을 참조로 종래 기술에 따른 능동 매트릭스 방식의 유기 발광 장치에 대해서 설명하기로 한다. 참고로, 이하 본 명세서에서는 능동 매트릭스 방식의 유기 발광 장치를 간략하게 "유기 발광 장치"로 칭하도록 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 유기 발광 장치를 나타내는 단면도 이다. 도 1에서는 유기 발광 장치의 전체 영역 중에서 액티브 영역(발과 영역)의 하나의 화소를 도시하고 있으며, OLED(40, Organic Light Emitting Diode)를 구동하기 위한 복수의 라인 및 TFT(thin film transistor) 도시는 생략하였다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 다른 유기 발광 장치는 베이스 기판(10), 버퍼 레이어(20), TFT 어레이 레이어(30), OLED(40), 제1 보호막(50), 제2 보호막(60), 제3 보호막(70), 접착층(80) 및 봉지 기판(90)을 포함한다.

베이스 기판(10)은 유기 기판 또는 플렉서블 한 플라스틱 기판이 적용될 수 있다.

OLED(40)는 습기에 매우 취약한 특성을 가짐으로 외부와 밀봉되어야 한다. 따라서, 외부의 습기로부터 OLED(40)를 보호하기 위해서 멀티 보호막(50, 60, 70)이 OLED(40)를 덮도록 형성되어 있다. 제1 보호막(50)과 제3 보호막(70)은 무기 보호막으로 형성되고, 제2 보호막(60)은 유기 보호막으로 형성되어 있다.

제1 보호막 내지 제3 보호막(50, 60, 70) 상부에는 접착층(80)이 형성되어 있고, 접착층(80)으로 봉지 기판(90)을 접착시켜 OLED 패널을 봉지한다. 여기서, 봉지 기판(90)은 메탈 재질로 형성되거나, 투명한 재질로 형성되어 있다.

도 2는 유기 발광 장치의 구조를 간략히 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, OLED(40)는 애노드 전극(41, anode electrode), 정공 주입층(42), 유기 발광층(43), 전자 주입층(44) 및 캐소드 전극(45, cathode electrode)이 차례로 적층된 구조로 형성되어 있다.

캐소드 전극(45)에서 발생된 전자 및 애노드 전극(21)에서 발생된 정공이 유기 발광층(43) 내부로 주입되면, 주입된 전자 및 정공이 결합하여 액시톤(exciton)이 생성된다. 생성된 액시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광하고, 이러한 발광을 이용하여 화상을 표시하게 된다.

도 3은 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막을 형성하는 것을 나타내는 도면이고, 도 4는 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막을 형성함으로 인한 문제점을 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, OLED(40)를 외부 요인으로부터 보호하기 위한 멀티 보호막(50, 60, 70) 중에서, 무기 보호막인 제1 보호막(50)과 제3 보호막(70)은 제1 마스크와 제1 챔버를 이용하여 형성한다. 그리고, 유기 보호막인 제2 보호막(60)은 제2 마스크를 이용한 스크린 프린팅 공정과 제2 챔버를 이용하여 형성한다.

스크린 프린팅 공정은 기판 위에 마스크(1)를 배치하고, 노즐 장비(2)를 이용하여 마스크(1) 위에 유기물(3, 예로서, 폴리머)을 충진시킨다. 이후, 스퀴지 바(4)를 이용하여 유기물(3)을 기판(1) 상에 도포한 후, 기판을 챔버에 넣고 유기물(3)을 소성시켜 제2 보호막(60)을 형성한다.

이와 같이, 스크린 프린팅 공정으로 유기막인 제2 보호막(60)을 형성하면, 마스크(1) 메쉬의 갈림으로 인해 이물이 발생되어 제2 보호막(60)에 돌기가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 마스크(1) 메쉬의 막힘으로 인해 유기물(3, 폴리머)가 기판에 도포되지 않는 영역이 발생되어 제2 보호막(60)이 균일하게 형성되지 않고 버블 돌기가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 스퀴지 바(4)의 눌림으로 인해 하부 무기막인 제1 보호막(50)에 데미지가 발생되어 수분 침투 방지 기능이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 스크린 프린팅 공정으로 기판 상에 유기물을 도포함으로 인해 유기물의 퍼짐이 발생되고, 기판의 가장자리(edge) 부분의 유기막이 두꺼워지는(edge top) 문제점이 있다.

OLED(40)를 외부 요인으로부터 보호하기 위해서 수분 침투에 취약한 제2 보호막(60)을 제3 보호막(70)으로 감싸게 되다. 이를 위해, 제2 보호막(60)은 제3 보호막(70)보다 작게 형성한다. 따라서, 무기막을 형성하기 위한 제1 마스크를 유기막을 형성하는데 이용할 수 없어 별도의 제2 마스크가 소요되는 단점이 있다.

또한, 제1 챔버를 이용하여 제1 보호층(50)을 형성한 후, 별도의 제2 챔버를 이용하여 제2 보호층(60)을 형성하고, 다시, 제1 챔버를 이용하여 제3 보호층(70)을 형성해야 함으로 공정이 복잡해지고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 멀티 보호막의 형성에 따른 공정 증가 및 제조 비용 증가를 방지할 수 있는 유기 발광 장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 멀티 보호막의 형성 시 버블 불량 및 이물질에 의한 돌기 불량을 방지할 수 있는 유기 발광 장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막 형성함으로 인해 하부 무기 보호막에 데미지가 발생하는 것을 방지할 수 있는 유기 발광 장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막 형성함으로 인해, 패널 외곽으로 유기물이 퍼지는 현상 및 가장자리(edge) 부분이 두꺼워지는 것을 방지할 수 있는 유기 발광 장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 외부의 수분 침투를 방지할 수 있는 유기 발광 장치와 이의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치는 베이스 기판 상의 액티브 영역에 형성된 복수의 OLED(Organic Light Emitting Diode); 상기 복수의 OLED를 구동시키기 위해 상기 액티브 영역에 형성된 TFT 어레이와 복수의 라인; 상기 OLED를 덮도록 무기물로 형성된 제1 보호막; 상기 제1 보호막을 덮도록 유기물로 형성된 제2 보호막; 상기 제2 보호막을 덮도록 무기물로 형성된 제3 보호막; 상기 액티브 영역의 가장자리를 감싸도록 비발광 영역에 형성된 댐(dam); 상기 제3 보호막과 댐을 덮도록 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 접착되어 상기 OLED를 봉지하는 봉지 기판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법은 베이스 기판 상의 액티브 영역에 복수의 OLED(Organic Light Emitting Diode) 및 상기 복수의 OLED를 구동시키기 위한 TFT 어레이를 형성하는 단계; 상기 베이스 기판을 챔버에 입고시키고 소정 패턴이 형성된 마스크를 상기 베이스 기판에 얼라인 시킨 후, 상기 챔버에 무기물을 주입하여 상기 복수의 OLED와 상기 댐을 덮도록 제1 보호막을 형성하는 단계; 상기 마스크를 이용함과 아울러, 상기 챔버에 유기물을 주입한 후 PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 진행하여 제2 보호막을 형성하는 단계; 상기 마스크를 이용함과 아울러, 상기 챔버에 무기물을 주입하여 제3 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 제3 보호막을 덮도록 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상에 봉지 기판을 접착시켜 상기 복수의 OLED를 봉지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치와 이의 제조방법은 하나의 마스크와 하나의 챔버를 이용하여 멀티 보호막을 형성함으로써 제조 공정을 줄이고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치와 이의 제조방법은 액티브 영역의 외곽에 댐을 형성하여 외부의 수분 침투를 방지하고, 측면의 봉지 성능을 높일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법은 멀티 보호막의 형성 시 버블 불량 및 이물질에 의한 돌기 불량을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법은 하부 무기 보호막의 데미지 없이 유기 보호막을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법은 유기 보호막의 형성 시 패널 외곽으로 유기물이 퍼지는 현상 및 가장자리(edge) 부분이 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 유기 발광 장치를 나타내는 단면도 이다.
도 2는 유기 발광 장치의 구조를 간략히 나타내는 도면이다.
도 3은 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막을 형성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 스크린 프린팅 방식으로 유기 보호막을 형성함으로 인한 문제점을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 A1-A2 선에 따른 단면도로써, 멀티 보호막이 형성된 액티브 영역 및 액티브 영역의 외곽에 댐이 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 유기 보호막의 평탄화 효과를 나타내는 것으로, 단차 및 이물질을 평탄화 시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법을 나타내는 도면이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 어떤 구조물(전극, 라인, 레이어, 컨택)이 다른 구조물 "상부에 또는 상에" 및 "하부에 또는 아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치와 이의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 A1-A2 선에 따른 단면도로써, 멀티 보호막이 형성된 액티브 영역 및 액티브 영역의 외곽에 댐이 형성된 것을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 매트릭스 형태로 배열된 복수의 OLED(140)가 구동되어 발광하는 액티브 영역과 비발광 영역을 포함하는 패널(100)과 복수의 OLED(140)를 구동시키기 위한 구동 회로부(300)를 포함한다. 액티브 영역 외곽의 비발광 영역에는 액티브 영역을 둘러싸도록 댐(200)이 형성되어 있다.

이어서, 도 6을 참조하면, 유기 발광 장치의 패널(100)은 베이스 기판(110), 버퍼 레이어(120), TFT 어레이 레이어(130), OLED(140), 제1 보호막(150), 제2 보호막(160), 제3 보호막(170), 접착층(180) 및 봉지 기판(190)을 포함한다.

베이스 기판(110)은 투명 유리 기판이 적용될 수 있다. 다른 예로서, 베이스 기판(110)은 투명 재질의 플렉서블 기판이 적용될 수도 있다.

플렉서블 기판의 재질은 PET(polyethyleneterephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), EN(polyethylenapthanate), PI(polyimide) 또는 PNB(polynorborneen)가 적용될 수 있다.

TFT 어레이 레이어(130)에는 OLED(140)를 구동시키기 위한 복수의 TFT(미도시)가 형성되어 있다. 도면에 도시되지 않았지만, TFT 어레이 레이어(130)에는 게이트 라인, EM 라인, 데이터 라인, 구동 전원 라인, 기준 전원 라인 및 커패시터(Cst)가 형성되어 있다.

OLED(140)는 베이스 기판(110)상에 투명 전극이며 양극으로 사용되는 애노드 전극, 정공주입층, 발광층, 전자주입층 및 캐소드 전극이 순차적으로 형성된 구조를 가진다. OLED(140)는 표시 영역의 복수의 화소에 형성되며, 드라이빙 TFT(미도시)를 통해 인가되는 구동 전류에 의해 발광한다. 이때, OLED(140)에 인가되는 구동 전류는 화상을 표시하기 위해 영상 데이터에 대응되도록 생성된다.

이러한, OLED(140)는 습기에 매우 취약한 특성을 가짐으로 외부와 밀봉되어야 한다. 따라서, 외부의 습기로부터 OLED(140)를 보호하기 위해서 멀티 보호막 구조로 OLED(140)를 덮는다.

제1 보호막(150)과 제3 보호막(170)은 무기 보호막으로 형성되고, 제2 보호막(160)은 유기 보호막으로 형성되어 있다. 제1 보호막 내지 제3 보호막(150, 160, 170) 상부에는 접착층(180)이 형성되어 있다.

접착층(180)은 습기와 같은 외부 요인으로부터 OLED(140)를 보호함과 아울러, OLED(140)를 봉지하는 봉지 기판(190)을 접착시키기 위한 것으로 제3 보호막(170)을 덮도록 형성된다. 접착층(180)으로 봉지 기판(190)을 접착시켜 패널(100)을 봉지한다.

여기서, 접착층(180)은 광 투과율이 우수한 투명성 접착 재료인 접착 필름(adhesive film) 또는 OCA(Optical Cleared Adhesive)로 형성될 수 있다. 이러한, 접착층(180)에 의해 베이스 기판(110)을 평탄화 시키고, 접착층(180) 상부에 50um~500um의 두께를 가지는 봉지 기판(190)이 접착되어 OLED(140)를 봉지한다.

봉지 기판(190)은 메탈 재질로 형성되거나, 투명한 재질로 형성되어 있다. 예로서, 봉지 기판(190)은 철(Fe)에 니켈(Ni)이 포함된 인바(INVAR, Fe-36Ni) 합금(alloy), Fe-42Ni 합금 또는 코발(KOVAR, Fe-Ni-Co) 합금으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치는 OLED(140)를 보호하기 위해서 멀티 보호막(150, 160, 170)이 OLED(140)를 덮도록 형성되어 있는데, 이중 유기막인 제2 보호막(160)은 아래의 화학식과 같은 HMDSO 모노머(monomer)를 이용한 PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 수행하여 형성된다.

[화학식]

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 유기 보호막의 평탄화 효과를 나타내는 것으로, 단차 및 이물질을 평탄화 시키는 것을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 유기막인 제2 보호막(160)은 제조 공정 중에 발생되는 이물질을 커버하는 막(particle cover layer)으로 형성된다. 이러한, 제2 보호막(160)은 5um의 두께로 형성되며, 평탄화 기능이 우수하여 하부 레이어를 단차를 메우고 기판을 평탄화 시킬 수 있다.

여기서, 제2 보호막(160)의 제조 공정 중, 챔버 내부에 HMDSO 모노머와 함께 산소(O2)가 주입되며, HMDSO 모노머와 산소(O2) 비율의 범위는 1.5:1.0 ~ 5.0:1.0가 될 수 있다.

그러나, 이에 한정되지 않고, 제2 보호막(160)의 재료로, TMMOS (CH3)3SiOCH3, TMDSO (Tetramethyldisiloxane), BTMSM (bistrimetylsilylmethane), TEOS (Tetraethoxysilane), DVTMDSO [(CH3)2ViSi-0-SiVi(CH3)2] 또는 OMCATS (Octamethylcyclotetrasiloxan)가 적용될 수도 있다.

도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 패널(100)의 비발광 영역에는 액티브 영역의 외곽을 둘러싸도록 댐(200, dam)이 형성되어 있다.

댐(200)은 액티브 영역의 OLED(140)에서 발생된 광을 색광으로 변환시키기 위해 형성되는 레드(R) 컬러층, 그린(G) 컬러층 및 블루(B) 컬러층을 비발광 영역에 적층시켜 형성한 것으로, 액티브 영역과 비발광 영역을 구분시킨다.

다른 예로서, OLED(140) 상부에 형성되는 뱅크(bank) 층 또는 스페이서(spacer) 층을 비발광 영역에 형성하여 댐(200)을 형성할 수도 있다.

이러한, 멀티 보호막 중에서 유기막인 제2 보호막(160)은 댐(200)에 의해서 액티브 영역과 비발광 영역에서 이격된다.

유기물의 흘러내리는 특성으로 인해 높게 형성된 댐(200) 주변에 도포된 유기물이 아래로 흘러내려, 제2 보호막(160)이 연속적으로 형성되지 않고 액티브 영역과 비 표시 영역에서 끊기는 형태로 형성된다.

댐(200)을 이용하여 패널(100)의 측면에서 수분의 침투를 1차적으로 커버한다. 또한, 유기막인 제2 보호막(160)은 수분 침투에 취약한 특성이 있으나, 댐(200)을 통해 액티브 영역과 비발광 영역의 경계부에서 제2 보호막(160)이 끊기도록 하여 패널(100)의 측면에서 수분의 침투를 2차적으로 커버할 수 있다.

도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치의 제조방법을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 복수의 버퍼 레이어(120)를 형성하고, 버퍼 레이어(120) 상에 TFT 어레이 레이어(130)를 형성한다.

베이스 기판(110)은 투명 유리 기판이 적용될 수 있다. 다른 예로서, 베이스 기판(110)은 투명 재질의 플렉서블 기판이 적용될 수도 있다. 플렉서블 기판의 재질은 PET(polyethyleneterephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), EN(polyethylenapthanate), PI(polyimide) 또는 PNB(polynorborneen)가 적용될 수 있다.

TFT 어레이 레이어(130)에는 OLED(140)를 구동시키기 위한 복수의 TFT(미도시)가 형성된다.

이어서, 도 9를 참조하면, 베이스 기판(110) 상의 액티브 영역에 매트릭스 형태로 복수의 OLED(140)를 형성한다. 도 9에서는 전체 OLED(140) 중에서 하나만을 도시하고 있다. OLED(140)의 구조는 도 2를 참조하여 앞에서 설명한바, 상세한 설명은 생략한다.

도면에 도시되지 않았지만, 복수의 TFT와 복수의 OLED(140)를 형성함과 아울러, 게이트 라인, EM 라인, 데이터 라인, 구동 전원 라인, 기준 전원 라인 및 커패시터(Cst)를 형성한다.

또한, 패널(100)의 액티브 영역에 OLED(140)를 형성함과 아울러, 패널(100)의 비발광 영역에 댐(200, dam)을 형성한다. 이때, 댐(200)은 액티브 영역의 외곽을 둘러싸도록 형성되어 액티브 영역과 비발광 영역을 구분시킨다.

댐(200)은 액티브 영역의 OLED(140)에서 발생된 광을 색광으로 변환시키기 위해 형성되는 레드 컬러층(200a), 그린 컬러층(200b) 및 블루 컬러층(200c)를 비발광 영역에 적층시켜 형성할 수 있다.

또 다른 예로서, 댐(200)은 유기 포토레지스트(PR)의 R, G, B 컬러필터 안료를 비발광 영역에 적층하여 형성할 수도 있다.

이어서, 도 10을 참조하면, OLED(140) 및 댐(200)이 형성된 베이스 기판(110)을 챔버(500)에 입고시키고 소정 패턴이 형성된 마스크(400)를 베이스 기판(110)에 얼라인 시킨다.

이후, 챔버(500) 내부에 무기물을 주입하여 액티브 영역의 OLED(140)와 비발광 영역의 댐(200)을 덮도록 제1 보호막(150)을 형성한다. 이때, 제1 보호막(150)은 무기막으로 형성된다.

이어서, 도 11을 참조하면, OLED(140) 및 댐(200)을 덮도록 제1 보호막(150)이 형성된 상태에서, 소정 패턴이 형성된 마스크(400)를 이용함과 아울러, 동일 챔버(500)에서 아래의 화학식과 같은 HMDSO 모노머(monomer)를 이용한 PECVD 공정을 진행하여 유기막인 제2 보호막(160)을 형성한다.

[화학식]

여기서, 제2 보호막(160)의 제조 공정 중, 챔버 내부에 HMDSO 모노머와 함께 산소(O2)가 주입되며, HMDSO 모노머와 산소(O₂) 비율의 범위는 1.5:1.0 ~ 5.0:1.0가 될 수 있다.

여기서, HMDSO 모노머와 함께 산소(O₂)가 100~1000sccm의 유량으로 챔버(500) 내부에 주입되어 제2 보호막(160)이 산화막(SiO_xC_yH_z)로 형성되며, 30~100[℃]의 온도 및 0.8~1.6 [Torr]의 압력의 조건으로 제2 보호막(160)이 형성된다. 이때, 30~100[℃]의 온도로 10~20min 동안 큐어링(curing)하여 제2 보호막(160)을 형성한다.

유기막인 제2 보호막(160)은 제조 공정 중에 발생되는 이물질을 커버하는 막(particle cover layer)으로 형성된다. 이러한, 제2 보호막(160)은 5um의 두께로 형성되며, 평탄화 기능이 우수하여 하부 레이어를 단차를 메우고 기판을 평탄화 시킬 수 있다. 여기서, 유기물을 20,000Å/min의 조건으로 베이스 기판(110)의 제1 보호막(150) 상에 도포하면, 2.5분에 제2 보호막(160)을 5um의 두께로 형성할 수 있다.

이러한, 제2 보호막(160)은 댐(200)에 의해서 액티브 영역과 비발광 영역에서 이격되어 있다.

이와 같이, 댐(200)을 이용하여 패널(100)의 측면에서 수분의 침투를 1차적으로 커버한다. 또한, 유기막인 제2 보호막(160)은 수분 침투에 취약한 특성이 있으나, 댐(200)을 통해 액티브 영역과 비발광 영역의 경계부에서 제2 보호막(160)이 끊기도록 하여 패널(100)의 측면에서 수분의 침투를 2차적으로 커버할 수 있다.

이어서, 도 12를 참조하면, OLED(140) 및 댐(200)을 덮도록 제1 보호막(150)과 제2 보호막(160)이 형성된 상태에서, 소정 패턴이 형성된 마스크(400)를 이용함과 아울러, 동일 챔버(500) 내부에 무기물을 주입하여 유기막인 제2 보호막(160)을 덮도록 제3 보호막(170)을 형성한다. 이때, 제3 보호막(170)은 무기막으로 형성된다.

상술한 바와 같이, 무기막인 제1 보호막(150), 유기막인 제2 보호막(160) 및 무기막인 제3 보호막(180)을 하나의 마스크와 하나의 챔버를 이용하여 연속적으로 형성할 수 있다.

이어서, 도 13을 참조하면, 제3 보호층(170) 상에 열 경화 레진 또는 열 경화 봉지재를 도포한 후, 챔버(500)에서 80℃~120℃의 온도로 수분 내지 수시간 동안 레진을 큐어링(curing)하여 접착층(180)을 형성한다.

이러한, 접착층(180)은 습기와 같은 외부 요인으로부터 OLED(140)를 보호함과 아울러, OLED(140)를 봉지하는 봉지 기판(190)을 접착시키기 위한 것으로 제3 보호막(170)을 덮도록 형성된다.

여기서, 접착층(180)은 광 투과율이 우수한 투명성 접착 재료인 접착 필름(adhesive film) 또는 OCA(Optical Cleared Adhesive)로 형성될 수 있다.

이후, 접착층(180)에 의해 베이스 기판(110)을 평탄화 시키고, 접착층(180) 상부에 50um~500um의 두께를 가지는 봉지 기판(190)이 접착되어 OLED(140)를 봉지한다.

여기서, 봉지 기판(190)은 철(Fe)에 니켈(Ni)이 포함된 인바(INVAR, Fe-36Ni) 합금(alloy), Fe-42Ni 합금 또는 코발(KOVAR, Fe-Ni-Co) 합금으로 형성될 수 있다.

상술한, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 장치와 이의 제조방법은 하나의 마스크와 하나의 챔버를 이용하여 멀티 보호막(무기막/유기막/무기막)을 형성함으로써 제조 공정을 줄이고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

또한, 액티브 영역의 외곽에 댐을 형성하여 외부의 수분 침투를 방지하고, 측면의 봉지 성능을 높일 수 있다.

또한, 유기 보호막의 형성 시 패널 외곽으로 유기물이 퍼지는 현상 및 가장자리(edge) 부분이 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 멀티 보호막(무기막/유기막/무기막)의 형성 시 버블 불량 및 이물질에 의한 돌기 불량을 방지하고, 하부 무기 보호막의 데미지 없이 유기 보호막을 형성할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 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 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 패널 110: 베이스 기판
120: 버퍼 레이어 130: TFT 어레이 레이어
140: OLED 150: 제1 보호층
160: 제2 보호층 170: 제3 보호층
180: 접착층 190: 봉지 기판
200: 댐 300: 구동 회로부

Claims

베이스 기판 상의 액티브 영역에 형성된 복수의 OLED(Organic Light Emitting Diode);
상기 복수의 OLED를 구동시키기 위해 상기 액티브 영역에 형성된 TFT 어레이와 복수의 라인;
상기 OLED를 덮도록 무기물로 형성된 제1 보호막;
상기 제1 보호막을 덮도록 유기물로 형성된 제2 보호막;
상기 제2 보호막을 덮도록 무기물로 형성된 제3 보호막;
상기 액티브 영역을 감싸는 비발광 영역에 형성된 댐(dam);
상기 제3 보호막과 상기 댐을 덮는 접착층; 및
상기 접착층 상에 접착되어 상기 OLED를 봉지하는 봉지 기판을 포함하며,
상기 댐은 상기 베이스 기판과 상기 제1 보호막 사이에 개재된, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 보호막은,

상기 화학식에 의한 HMDSO 모노머(monomer)로 형성된, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 보호막은,
TMMOS (CH3)3SiOCH3, TMDSO (Tetramethyldisiloxane), BTMSM (bistrimetylsilylmethane), TEOS (Tetraethoxysilane), DVTMDSO [(CH3)2ViSi-0-SiVi(CH3)2] 또는 OMCATS (Octamethylcyclotetrasiloxan)로 형성된, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 보호막은 5um의 두께로 형성되며, 하부 레이어를 단차를 메우고 상기 베이스 기판을 평탄화시키는, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제 2 보호막은 상기 댐에 의해 상기 액티브 영역과 상기 비발광 영역에서 끊기는, 유기 발광 장치.
제1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 댐은 상기 OLED에 형성되는 레드(R) 컬러층, 그린(G) 컬러층 및 블루(B) 컬러층이 상기 비발광 영역에 적층되어 형성된, 유기 발광 장치.
베이스 기판 상의 액티브 영역에 복수의 OLED(Organic Light Emitting Diode) 및 상기 복수의 OLED를 구동시키기 위한 TFT 어레이를 형성하는 단계;
상기 액티브 영역을 감싸는 비발광 영역에 댐을 형성하는 단계;
상기 복수의 OLED와 상기 댐을 덮는 무기물의 제1 보호막을 형성하는 단계;
상기 제 1 보호막 상에 유기물의 제2 보호막을 형성하는 단계;
상기 제 2 보호막 상에 무기물의 제3 보호막을 형성하는 단계; 및
상기 제3 보호막을 덮는 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상에 봉지 기판을 접착시켜 상기 복수의 OLED를 봉지하는 단계를 포함하고,
상기 댐은 상기 베이스 기판과 상기 제 1 보호막 사이에 개재된, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항에 있어서,

상기 화학식에 의한 HMDSO 모노머(monomer)와 함께 산소(O₂)를 챔버에 주입하고,
상기 HMDSO 모노머와 상기 산소(O₂) 비율은 1.5:1.0 ~ 5.0:1.0이고,
30~100[℃]의 온도 및 0.8~1.6 [Torr]의 압력의 조건에서 10~20min 동안 큐어링하여 상기 제2 보호막을 형성하는, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항에 있어서,
TMMOS (CH3)3SiOCH3, TMDSO (Tetramethyldisiloxane), BTMSM (bistrimetylsilylmethane), TEOS (Tetraethoxysilane), DVTMDSO [(CH3)2ViSi-0-SiVi(CH3)2] 또는 OMCATS (Octamethylcyclotetrasiloxan)로 상기 제 2 보호막을 형성하는, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항에 있어서,
상기 제1 보호막 상에 20,000Å/min의 조건으로 유기물을 도포하여, 5um의 두께로 상기 제2 보호막을 형성하는, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항에 있어서,
상기 제 2 보호막은 상기 댐에 의해 상기 액티브 영역과 상기 비발광 영역에서 끊기는, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 댐을 형성하는 단계는 상기 OLED에 형성되는 레드(R) 컬러층, 그린(G) 컬러층 및 블루(B) 컬러층을 상기 비발광 영역에 적층하여 형성하는, 유기 발광 장치의 제조방법.
제7 항에 있어서,
상기 댐을 형성하는 단계는,
상기 액티브 영역에 형성되는 뱅크 층 또는 스페이서 층을 상기 비발광 영역에 형성하여 상기 댐을 형성하거나,
유기 포토레지스트의 R, G, B 컬러필터 안료를 상기 비발광 영역에 적층하여 상기 댐을 형성하는, 유기 발광 장치의 제조방법.