KR102461394B1

KR102461394B1 - 유기 발광 표시 장치

Info

Publication number: KR102461394B1
Application number: KR1020170169663A
Authority: KR
Inventors: 이신우
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2022-10-31
Also published as: KR20190069196A

Abstract

본 발명은 유기 발광 소자 상부의 구조를 변경하여 충진재의 반응성을 유지시켜 이물이나 내부 이온들에 의한 암점이나 불량을 방지한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

Description

유기 발광 표시 장치 {Organic Light Emitting Display Device}

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 유기 발광 소자 상부의 구조를 변경하여 충진재의 반응성을 유지시켜 이물이나 내부 이온들에 의한 암점이나 불량을 방지한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

최근 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 등을 들 수 있다.

이 중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 유기 발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션(application)으로 고려되고 있다.

이러한 유기 발광 표시 장치는 각 서브 화소별로 독립적으로 구동하는 유기 발광 소자를 구비하는데, 유기 발광 소자는 양극과 음극 및 양극과 음극 사이에 유기 발광층을 포함한 유기층을 구비하여 이루어진다.

한편, 유기 발광 표시 장치는 일예로, 하판측에 각 서브 화소에 대응하여 박막 트랜지스터와 유기 발광 소자를 갖는 어레이 구성을 가지며, 수분에 취약한 유기 발광 소자를 봉지하도록 대향 기판을 어레이에 대향하여 구비한다. 또한, 하판과 대향 기판 사이의 가장 자리를 둘러싸며 상하부에 위치하는 대향 기판과 하판을 측면 외기로부터 봉지하는 봉지 패턴(sealant)을 구비한다.

그런데, 일반적인 유기 발광 표시 장치는 공정 중 발생되는 이물이 하판과 대향 기판 사이에 남아 있을 수 있으며, 이 상태로 합착이 진행될 경우, 이물이 장치 내부의 유기 발광 소자에 크랙을 유발할 수 있다.

이물에 의한 영향 중 특히 이물이 유기 발광 소자를 덮는 상부막에 이물 주변으로 씸(seam)을 유발해 씸을 통해 양 기판 사이를 채우는 충진재의 성분이 들어와 이로 인해 유기 발광 소자가 열화되는 문제가 있다. 이러한 열화는 진행성 열화로 시간이 경과하여 해당 화소의 발광부가 점차 줄어들고 최종적으로는 이물이 위치한 부위의 화소가 동작하지 않게 된다. 유기 발광 표시 장치의 충분한 수명을 확보하기 위해 이에 대한 해결이 시급하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 유기 발광 소자 상부의 구조를 변경하여 충진재의 반응성을 유지시켜 이물이나 내부 이온들에 의한 암점이나 불량을 방지한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자를 갖는 기판과 대향하는 대향 기판 사이에 충진재를 채워 합착하는 구조에서, 충진재의 미경화로 인한 진행성 암점을 방지하도록 충진재의 성분이 유기 발광 소자로 전달됨을 방지할 수 있는 버퍼막을 유기 발광 소자 상에 추가한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수개의 서브 화소를 갖는 기판과, 상기 기판의 각 서브 화소에 구비되며, 각각 제 1 전극, 유기 발광층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광 소자와, 상기 유기 발광 소자를 덮는 캐핑층과, 상기 캐핑층 상부에 상기 캐핑층보다 큰 면적으로 완전 지방족 탄화 수소(Fully aliphatic hydro carbon)로 이루어진 버퍼층과, 상기 기판과 대향하는 대향 기판 및 상기 기판과 대향 기판 사이를 채우는 충진재를 포함한다.

여기서, 상기 버퍼층과 충진재 사이에 상기 버퍼층보다 큰 면적의 보호층을 더 구비할 수 있다.

상기 버퍼층과 상기 캐핑층 사이에, 상기 캐핑층보다 크며 상기 버퍼층보다 작은 면적의 보호층을 더 구비할 수 있다.

이 때, 상기 보호층은 적어도 상기 버퍼층과 접한 투명한 무기막을 포함할 수 있다.

상기 버퍼층은 LLDPPE (Linear Low Density Polyethylene) 또는 PP(Poly Propylene)일 수 있다.

상기 기판과 대향 기판 사이에, 상기 충진재를 둘러싸는 봉지 패턴을 포함할 수 있다.

상기 충진재는 경화된 에폭시 레진일 수 있다.

그리고, 상기 버퍼층을 이루는 상기 완전 지방족 탄화 수소는 상기 에폭시 레진이 상기 유기 발광 소자로 침투함을 방지할 수 있다.

상기 제 1 전극은 반사 전극을 포함하며, 상기 제 2 전극은 투명 전극 또는 반투과 금속일 수 있다.

본 발명의 유기 발광 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자가 형성된 기판의 상측에 유기 발광 소자를 덮는 버퍼층을 구비하여, 대향 기판 측의 액상 충진재를 도포하고 합착 후 이루어지는 경화 과정에서 유기 발광 소자를 보호하고, 경화 과정에서 포함된 촉매 성분이 유동하여 충진재가 미경화되는 현상을 방지한다. 이를 위해 버퍼층은 특정의 완전 지방족 탄화 수소 물질로 이루어져 내부에 OH 결합할 수 있는 재료를 배제하여 충진재를 이루는 성분 및 H+ 촉매와의 반응이 방지된다.

따라서, 유기 발광 소자 상에 일부 이물이 있더라도 버퍼층 구비로, 이물 주변의 씸(seam)에서 충진재의 물질이 유동함을 방지하고, 유기 발광 소자를 보호하여, 진행성 열화를 방지할 수 있어, 결과적으로 유기 발광 표시 장치의 수명을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 I~I' 선상의 개략적인 단면도
도 3은 도 2의 액티브 영역의 일 서브 화소의 단면도
도 4는 본 발명의 유기 발광 표시 장치 내의 충진재의 경화 반응을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 유기 발광 표시 장치 내 이물을 포함하였을 때, 상부막들의 형상을 나타나낸 단면도
도 6a는 비교예의 유기 발광 표시 장치 내 이물을 포함시 상부막의 형상을 나타낸 단면도
도 6b는 비교예의 유기 발광 표시 장치에서 관찰되는 암점을 나타낸 사진
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도

발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 다양한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 다양한 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.

본 발명의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 시간 관계에 대한 설명하는 경우에, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 유기 발광 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 I~I' 선상의 개략적인 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 액티브 영역의 일 서브 화소의 단면도이다.

도 1 내지 도 2와 같이, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 복수개의 서브 화소(SP)를 갖는 기판(100)과, 상기 기판(100)에 대향된 대향 기판(200)과 양 기판 사이에 채워진 충진재(250) 및 상기 기판(100)과 대향 기판(200)의 가장 자리 사이에 충진재를 둘러싼 봉지 패턴(300)을 포함한다.

상기 기판(100)은 매트릭스 복수개의 서브 화소(SP)를 액티브 영역(AA)에 구비하며, 각 서브 화소(SP)에는, 도 3과 같이, 각각 제 1 전극(151), 유기 발광층(152) 및 제 2 전극(153)을 포함하는 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.

상기 제 1 전극(151)은 각 서브 화소(SP)에 독립적으로 구분되어 형성되고, 유기 발광층(152) 및 제 2 전극(153)은 서브 화소(SP)들에서 구분되지 않고, 액티브 영역에 걸쳐 구비된다.

액티브 영역의 복수개의 서브 화소(SP) 내에 구비된 유기 발광 소자(OLED)를 합하여 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)라 통칭한다.

여기서, 상기 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)의 상부 및 측면은 캐핑층(160)이 구비되어 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)를 일차적으로 보호하고, 출광 효율을 높인다. 상기 유기 발광 소자 어레이(OLED_A) 내 유기 발광 소자(OLED)는 상부로 출광이 이루어지는 것으로, 제 1 전극(151)은 반사 전극을 포함하고, 제 2 전극(153)은 투명 전극이거나 반투과 전극일 수 있다. 이에 따라 유기 발광층(152)에서 나오는 광 중 하부 방향으로 전달되는 제 1 전극(151)의 반사 전극에서 상부로 출광시키며, 제 2 전극(153)에서 나오는 광은 그대로 출광에 이용한다.

상부 발광 방식이기 때문에, 상기 제 2 전극(153) 상부에 위치하는 캐핑층(160)은 상기 제 1, 제 2 전극(151, 153) 사이에 구비된 유기층과 동일한 굴절률을 갖는 투명 유기층으로 이루어진다.

또한, 상기 캐핑층(160) 상부는 적어도 캐핑층(160)을 덮도록 상기 캐핑층(160) 상부에 상기 캐핑층보다 큰 면적으로 완전 지방족 탄화 수소(Fully aliphatic hydro carbon)로 이루어진 버퍼층(180)과, 상기 기판 상의 유기 발광 소자(OLED)들의 어레이(OLED_A)의 상부 및 측면을 덮는 보호층(190)이 형성된다.

도 1을 참조하여, 기판(100) 및 대향 기판(200)의 평면 형상을 살펴보면, 기판(100) 및 대향 기판(200)은 중앙에 액티브 영역(AA)과 그 외곽의 외곽 영역으로 구분된다. 또한, 이 중 기판(100)은 상대적으로 대향 기판(200) 대비 일변에 보다 돌출되어 형성되는데, 이 돌출된 영역은 기판(100)에 형성되는 박막 트랜지스터 어레이(TFT_A)에 전기적 신호를 인가하는 패드 전극들을 포함하는 패드부(미도시)를 구비하는데 이용된다.

도시된 기판(100) 및 대향 기판(200)은 직사각형으로 도시되어 있으나, 이는 일예이며, 이들은 다른 다각형이나 원형으로도 변경될 수 있으며, 어느 경우나 상대적으로 대향 기판(200) 대비 기판(100)이 일측(일변)에서 돌출되어 패드부를 구비할 수 있다.

한편, 기판(100)과 대향 기판(200)은 측부 외측으로부터 외기가 유입됨을 방지하고, 상하 합착을 위해 외곽 영역에, 액티브 영역(AA)의 가장자리를 둘러싸는 형상의 봉지 패턴(300)이 구비된다. 상기 봉지 패턴(300)은 폐고리 형상이다. 이는 봉지 패턴(300)이 외기나 수분에 대한 패스(path)로 작용함을 방지하기 위함이다. 상기 봉지 패턴(300)은 접착 성질을 갖는 에폭시기와 일정 두께를 유지할 수 있는 레진의 화합물로 이루어져 상기 기판(100)과 대향 기판(200)의 외곽 영역에서 일정 두께를 유지하며, 측부 봉지 기능을 갖는다.

그리고, 기판(100)과 대향 기판(200) 사이의 상기 봉지 패턴(300)으로 둘러싸여진 공간에는 충진재(250)가 구비되어, 액티브 영역에서 기판(100)과 대향 기판(200) 사이의 갭을 일정하게 유지하여, 투과 특성의 항상성을 유지할 수 있다.

구체적으로, 도 2 및 도 3과 같이, 상기 기판(100)의 각 서브 화소(SP)에는 상기 유기 발광 소자(OLED)와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 박막 트랜지스터(TFT)를 갖는 화소 구동 회로가 포함된다.

그리고, 본 명세서에서는 기판(100) 상에 액티브 영역(AA)에 위치하는 복수개의 박막 트랜지스터(TFT)를 통칭하여 박막 트랜지스터 어레이(TFT_A)라 하며, 같은 방식으로 액티브 영역(AA)에 위치하는 복수개의 유기 발광 소자(OLED)를 통칭하여 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)라 한다.

그리고, 박막 트랜지스터 어레이(TFT_A)와 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)는 적어도 액티브 영역(AA)에 구비된다.

박막 트랜지스터(TFT)는 기판(100)의 버퍼층(105) 상에 구비될 수 있다. 상기 버퍼층(105)을 구비하는 이유는 버퍼층(105) 내의 불순물이 상부의 반도체층(113)에 유입됨을 방지하기 위함이다.

상기 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(113)과, 상기 반도체층(113) 상부에 게이트 절연막(115)을 개재하여 위치하는 게이트 전극(120)과, 상기 반도체층(113)의 양단과 접속된 소오스 전극(131) 및 드레인 전극(132)으로 이루어진다.

상기 게이트 전극(120)과, 소오스 전극(131) 및 드레인 전극(132)의 층간에는 층간 절연막(125)이 구비되어, 이는 기판(100)의 액티브 영역(AA)뿐만 아니라 외곽 영역에도 구비될 수 있다.

그리고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(132)은 유기 발광 소자(OLED)의 제 1 전극(151)과 접속된다.

유기 발광 소자(OLED)는 발광부에 대응하여 오픈 영역을 갖는 뱅크(150)를 구비하여, 발광부와 비발광부를 구비할 수 있다. 제 1 전극(151)의 반사성 여부에 따라 상부 발광 방식 또는 하부 발광 방식으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(151)이 반사성이고 제 2 전극(153)이 투과성일 때, 상부 발광 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우에는 제 1 전극(151) 하측의 구성에 의해 유기 발광 소자(OLED)의 투과 특성이 달라지지 않으므로, 뱅크(150)를 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩할 수도 있고, 중첩하지 않을 수도 있다.

만일 제 1 전극(151)이 투과성이고, 제 2 전극(153)이 반사성으로, 하부 발광이 이루어질 때는 제 1 전극(151) 하측의 구성이 투과율에 영향을 미치므로, 이 경우에는 뱅크(150)를 배선을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)와 중첩시켜, 뱅크(150)로 박막 트랜지스터(TFT)로 가릴 수 있다. 이 때, 뱅크(150)는 블랙 레진 등의 차광 재료일 수 있다.

한편, 예를 들어, 상부 발광 방식의 경우, 상측의 유기 발광층(152)에서 나오는 광과 제 1 전극(151)에서 반사되어 상측으로 나오는 광은, 유기 발광층(152)에서 나오는 색상의 광이 대향 기판(200)을 통해 투과되어 나오거나, 혹은 유기 발광 소자(OLED) 상부에 컬러 필터층(220)을 구비하여 색을 필터링하여 서브 화소별 특정 색상의 광이 투과되어 나올 수 있다. 경우에 따라, 유기 발광 소자 각각이 발광 색을 달리는 유기 발광층이 적용된다면 상기 컬러 필터층(220) 및 블랙 매트릭스층(210)은 생략될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 컬러 필터층(220)은 대향 기판(200)에 구비될 수도 있고, 혹은 기판(100) 상부의 유기 발광 소자(OLED) 상부에라면 투과 특성에 따라 두께를 조정하여 어느 위치에도 구비될 수 있다.

박막 트랜지스터 어레이(TFT_A)에서 적어도 절연막으로 기능하는 버퍼층(105), 게이트 절연막(115), 층간 절연막(135)은 액티브 영역(AA)뿐만 아니라 기판(100) 상에서 액티브 영역(AA) 외측의 외곽 영역으로 연장되어 기판(100)의 가장자리까지 형성될 수 있으며, 이들 절연막은 박막 트랜지스터 어레이(TFT_A)의 전극을 보호하거나 층간의 절연 기능을 할 수 있다. 상대적으로 이러한 절연막들은 상기 유기 발광 소자 어레이(OLED_A)보다 외측에 있어, 수분에 취약한 유기 발광 소자(OLED)에 대해 하부 및 외곽에서 배리어 기능을 가질 수 있다.

상기 캐핑층(160)은 제 2 전극(153)을 보호하며 아웃 커플링(out coupling) 기능을 한다. 경우에 따라 캐핑층(160)은 생략되거나 제 2 전극(153)에 아웃 커플링 특성을 향상할 수 있는 재료를 포함시키거나 이러한 재료를 제 2 전극(153)을 이루는 금속과 적층하여 구비할 수 있다.

그리고, 상기 유기 발광 소자 어레이(OLED_A) 및 캐핑층(160)을 상면과 측부에서 커버하는 버퍼층(180) 및 보호층(190)이 연속되어 구비된다. 캐핑층(160), 버퍼층(180) 및 보호층(190)으로 가며, 하부층이 상부층을 상면과 측면에서 덮는 형상으로 구비된다.

그리고, 상기 버퍼층(180)은 기판(100)과 대향 기판(200)과의 합착시 사이의 충진재(250)의 성분이 기판(100) 측의 유기 발광 소자(OLED)에 영향을 주는 것을 방지한다.

상기 보호층(190)은 1㎛ 내외의 두께로 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 또는 실리콘 산질화막의 투명 무기막으로 형성한다. 상기 보호층(190)은 상기 버퍼층(180) 및 그 하부의 유기 성분의 막을 보호하고, 기판(100) 상의 어레이 등의 잔유물이 외부로 빠져나오는 것을 방지할 수 있다. 상기 보호층(190)은 버퍼층(180)과 함께 상기 충진재(250)의 합착 초기 미경화 상태의 물질이 하측 어레이로 침투함을 방지하는 배리어 기능을 가질 수 있다. 그리고, 상기 보호층(190)은 유기 성분의 버퍼층(180)과 직접 접한다.

박막 트랜지스터 어레이(TFT_A), 유기 발광 소자 어레이(OLED_A), 캐핑층(160), 버퍼층(180) 및 보호층(190)까지 형성된 기판(100)과, 블랙 매트릭스(210), 컬러 필터층(220)을 포함한 대향 기판(200)은 이 중 어느 하나의 기판(100 또는 200)에 액상의 충진 물질을 도포한 후, 합착시키고, 합착시킨 상태에서 열 또는 자외선을 가해 액상의 충진 물질을 경화시켜 충진재(250)를 형성한다.

여기서, 충진재(250)는 에폭시 레진(epoxy resin)일 수 있다.

도 4는 본 발명의 유기 발광 표시 장치 내의 충진재의 경화 반응을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 유기 발광 표시 장치 내 이물을 포함하였을 때, 상부막들의 형상을 나타나낸 단면도이다.

도 4와 같이, 기판(100)과 대향 기판(200)간의 합착시 사이에 채워지는 충진 물질은 에폭시 모노머의 성분에 H+ 를 촉매로 하여 서로의 반응성이 증가하여 중합되어 결합성이 증가하여 100℃ 이내에서 경화가 가능하며, 경화 과정을 거쳐 경화된 에폭시 레진의 충진재(250)가 된다.

여기서, 상기 버퍼층(180)은 완전 지방족 탄화 수소(Fully aliphatic hydro carbon)로 이루어졌기 때문에, 하부의 캐핑층(160) 안쪽을 코팅하여 보호한다. 따라서, 충진재(250)의 경화 과정 중 액상의 에폭시 모노머 사이에 포함된 H+ 성분이나 에폭시 모노머가 캐핑층(160) 또는 안쪽의 유기 발광 소자(OLED)로 유입됨을 방지한다. 즉, 상기 버퍼층(180)은 에폭시 모노머나 H+ 성분을 반발시켜 충진재(250) 내부에 충진 물질 및 촉매가 남아있어, 경화 반응을 촉진시키며 유기 발광 표시 장치 내의 안정적인 경화된 충진재(250)를 형성할 수 있다.

상기 버퍼층(180)은 투명한 유기막으로, 완전 지방족 탄화 수소(Fully aliphatic hydro carbon)이며, 그 예로 LLDPPE (Linear Low Density Polyethylene) 또는 PP(Poly Propylene)로 형성할 수 있다. 상부로 발광되는 출광의 효율 저하를 방지하기 위해 유기 발광 소자(OLED) 내의 유기물과는 0.3 이하의 굴절률 차를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 버퍼층(180) 상의 보호층(190)은 대략적으로 1㎛ 내외의 실리콘 무기 절연막으로 외부로부터 들어온 수분 혹은 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에서 잔존하는 수분이나 외기가 유기 발광 소자(OLED)로 들어가는 것을 방지한다.

또한, 상기 버퍼층(180)을 구비시 이물(400)이 유기 캐핑층(160) 상에 남아있는 경우에도 상기 버퍼층(180)이 일종의 배리어 기능을 가져 이물(400) 주변의 버퍼층(180)의 두께가 얇아지더라도 상부의 잔존하는 이온이나 모노머 상분이 하측의 유기 발광 소자(OLED)로 전달됨을 방지하여, 각 막 중 반응하지 않는 모노머나 이온 등이 유기 발광 소자의 주변부터 열화시키는 현상을 방지할 수 있다.

도 6a는 비교예의 유기 발광 표시 장치 내 이물을 포함시 상부막의 형상을 나타낸 단면도이며, 도 6b는 비교예의 유기 발광 표시 장치에서 관찰되는 암점을 나타낸 사진이다.

도 6a와 같이, 비교예의 유기 발광 표시 장치는 본 발명의 버퍼층없이 캐핑층(16) 상에 바로 보호층(19)이 형성된 구조를 갖는다. 이 구조에서는, 보호층(19)이나 충진재(25) 내 반응하지 못한 모노머나 촉매 혹은 이물 등이 유기 발광 소자(OLED) 상부 측으로 이동하며, 유기 발광 소자(OLED) 내로 침투할 수 있으며, 특히, 이물 (30)의 주변의 캐핑층(16) 또는 보호층(19)의 두께가 극히 얇아지는 씸(seam)이 발생하여 도 6b와 같이, 유기 발광 소자의 발광부 주변부터 어두워져 발광부의 열화가 계속적으로 진행되는 페이드 아웃(fade out) 현상이 발생한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 자치를 나타낸 것으로, 버퍼층(280)을 보호층(190) 상부에 위치시킨 것으로, 이는 충진재(250)와 직접적으로 버퍼층(280)을 접하게 한 점에서 도 1 내지 도 3에서 설명한 구조와 차이를 갖는다.

나머지 구성 및 버퍼층(280)의 재료는 동일하므로 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 충진재(250)가 집적 버퍼층(280)과 닿아있어, 버퍼층(280)이 기판(100) 측의 최상 배리어로 기능할 수 있어, 충진재(250) 내의 성분에 대해 반발 기능을 직접적으로 수행한다.

본 발명의 유기 발광 표시 장치의 버퍼층의 기능에 대해 추가로 설명한다.

상부 발광 방식의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 수명을 결정하는 중요한 요인으로 각 유기 발광 소자의 진행성 열화 여부이다.

일반적으로 유기 발광 표시 장치에 있어서, 서브 화소의 크기 이상의 대형 이물은 리페어 과정 중에 제거가 가능하고, 소형 이물은 특정 서브 화소 또는 일부를 암점화시켜 양품화가 가능하다. 그러나, 각 서브 화소 내 유기 발광 소자의 발광부 가장자리부터 열화가 진행되는 진행성 암점의 경우 비교예 등을 포함한 알려진 유기 발광 표시 장치는 이에 대한 해결이 어려웠다.

본 발명은 진행성 암점의 주요 원인을 기판 및 대향 기판 사이의 충진재 내부 물질의 미경화 및 이로 인한 충진재 내부 물질이 유기 발광 소자 측으로 침투됨에서 찾고, 이를 방지하도록, 보호층의 하부 또는 상부에 추가적인 버퍼막을 더 구비하여 해결한 것이다.

가장 심각한 문제 중 하나인 암점은 전수 이물 기인이다. 이물 관리를 통해 서브 화소 크기 이상의 대형 이물 제거가 가능하고, 소형 이물 암점의 경우 서브 화소 내부의 암점이므로 양품화가 가능하나 진행성으로 암점의 크기가 증가하여 서브 화소가 페이드 아웃되는 진행성 암점의 경우 그 해결이 어려운 상황이다.

특히, 본 발명의 유기 발광 표시 장치에서는 버퍼층(180 또는 280)을 아민(amine) 성분이 없는 완전 지방족 탄화 수소로 하여, 버퍼층(180 또는 280)이 미경화 물질의 유동을 방지하는 일차적인 배리어로 기능하여 H+등의 촉매와 버퍼층(180 또는 280) 하측의 유기물질이나 전극 물질과 반응함을 방지할 수 있다.

실질적으로 버퍼층(180) 없이, 캐핑층 및/또는 보호층만이 유기 발광 소자 상부에 있는 경우, 충진재의 성분이 유기 발광 소자의 제 2 전극인 투명 전극(Indium Zinc Oxide) 또는 유기 발광 소자 내부의 유기물과 반응하여 OH기를 형성하여 열화의 진행성으로 일어날 수 있다. 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 아민(amine) 성분이 없는 완전 지방족 탄화 수소로 버퍼층(180 또는 280)을 형성하여, 버퍼층(180 또는 280)에서 H+ 나 충진재의 성분으로 에폭시 모노머의 성분을 트랩(trap)하지 않고 반발시켜 충진재(250) 내부의 경화 반응을 촉진한다.

한편, 충진재(250)가 에폭시 모노머가 아닌 아크릴레이트(acrylate)나 실리콘(silicone) 계열로 이루어졌을 때도 버퍼층(180 또는 280)이 H+ 나 충진재의 성분을 트랩하지 않고 반발시켜 충진재(250) 내부의 경화 반응을 촉진하는 동일 기능을 기대할 수 있다.

여기서, 상기 보호층(190)은 상기 버퍼층(280) 및 그 하부의 유기 성분의 막을 보호하고, 기판(100) 상의 어레이 등의 잔유물이 외부로 빠져나오는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 보호층(190)과 그 상부에 버퍼층(280)이 함께 상기 충진재(250)의 합착 초기 미경화 상태의 물질이 하측 어레이로 침투함을 방지하는 배리어 기능을 가질 수 있다. 여기서, 상기 보호층(190)의 상부에 직접 접하여 버퍼층(280)이 형성된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 다양한 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 다양한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 기판 TFT_A: 박막 트랜지스터 어레이
OLED: 유기 발광 소자 OLED_A: 유기 발광 소자 어레이
160: 캐핑층 180: 버퍼층
190: 보호층 200: 대향 기판
210: 블랙 매트릭스 220: 컬러 필터층
250: 충진재 300: 봉지 패턴
400: 이물

Claims

복수개의 서브 화소를 갖는 기판;
상기 기판의 각 서브 화소에 구비되며, 각각 제 1 전극, 유기 발광층을 포함한 유기층 및 제 2 전극을 포함하는 유기 발광 소자;
유기막으로 이루어지며, 상기 유기 발광 소자를 덮는 캐핑층;
상기 캐핑층 상부에 상기 캐핑층보다 큰 면적으로 완전 지방족 탄화 수소(Fully aliphatic hydro carbon)로 이루어진 버퍼층;
무기막으로 이루어지며, 상기 버퍼층과 접한 보호층;
상기 기판과 대향하는 대향 기판; 및
상기 버퍼층 및 상기 보호층 각각보다 상측에 위치하고, 상기 기판과 상기 대향 기판 사이를 채우며 상기 버퍼층 및 상기 보호층 각각보다 더 외측까지 구비되는 충진재를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 보호층은, 상기 버퍼층과 상기 충진재 사이에 위치하며, 상기 버퍼층보다 큰 면적인 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 보호층은, 상기 캐핑층과 상기 버퍼층 사이에 위치하며, 상기 캐핑층보다 크며 상기 버퍼층보다 작은 면적인 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 전극은 투명 전극이거나 반투과 전극이며,
상기 버퍼층 및 상기 보호층은 투명한 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 버퍼층은 LLDPPE (Linear Low Density Polyethylene) 또는 PP(Poly Propylene)인 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 기판과 대향 기판 사이에, 상기 충진재를 둘러싸는 봉지 패턴을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 충진재는 경화된 에폭시 레진인 유기 발광 표시 장치.
제 7항에 있어서,
상기 버퍼층을 이루는 상기 완전 지방족 탄화 수소는 상기 에폭시 레진이 상기 유기 발광 소자로 침투함을 방지하는 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 전극은 반사 전극을 포함하며,
상기 제 2 전극은 투명 전극 또는 반투과 금속인 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 캐핑층은 상기 제 2 전극과 접하고, 상기 유기 발광층을 포함한 유기층과 동일한 굴절률을 갖는 유기 발광 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 유기 발광층을 포함한 유기층과 0.3 이하의 굴절률 차를 갖는 유기 발광 표시 장치.