KR20010097540A - 유기 전계발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소자의 수명이 증대된 유기 전계발광 디스플레이 패널을 제공하기 위한 것으로서, 기판 위에 제 1 전극, 유기 전계발광층, 제 2 전극을 갖는 유기 전계발광 디스플레이 패널에 있어서, 기판 상부에 형성되고, 외부의 수분 및 산소가 소자 내로 들어가는 것을 막아주는 봉지판과 봉지판이 부착되는 기판 상의 접촉면에 소정 형상으로 형성되는 요철부로 이루어지는 것이다. 이때, 요철부와 봉지판 사이에는 접착제가 형성된다. 여기서, 요철부는 상기 제 1 전극, 제 2 전극의 재료, 무기물 재료, 유기물 재료 중 한가지 또는 두가지 이상으로 형성되고, 형상은 원형, 삼각형, 다각형 모두 가능하며 특별한 제한은 없다. 이와 같은 유기 전계발광 디스플레이 패널은 기판 상의 접착표면에 요철을 부여하여 봉지시 투명 기판과 접착제와의 접착력을 증가시켜 박리를 최소화함으로써 대기중의 수분과 산소에 의한 소자의 열화를 막아 소자의 수명을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

유기 전계발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법{organic eletroluminescence display panel and method for fabricating the same}

본 발명은 전계발광 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 유기 전계발광 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시 소자의 요구가 증대되고 있다. 이러한 평면표시 소자 중 하나로서 전계발광 소자가 주목받고 있다. 이 전계발광 소자는 사용하는 재료에 따라 무기 전계발광 소자와 유기 전계발광 소자로 크게 나누어지는데, 이 중 유기 전계발광 소자는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 전계발광 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자로서, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 무기 전계발광 디스플레이에 비해 낮은 전압(예컨대, 15V 이하)으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다.

또한, 유기 전계발광 소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 높은 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이에 적합한 소자이다. 그리고, 플라스틱과 같이 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있다.

유기 전계발광 디스플레이 소자를 만드는데 있어 봉지(sealing 또는 encapsulation)는 소자의 수명향상 및 발광효율 유지 등의 중요한 기능을 담당한다. 흔히 쓰이는 봉지 방법은 투명 기판 위에 제 1 전극, 유기박막층, 그리고 제 1 전극과 수직 방향으로 형성된 제 2 전극으로 구성되어 있는 기판을 접착제(sealant)로 봉지판(seal cover)과 결합하여 공기중의 수분 및 산소가 소자 내로 들어가지 못하게 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 유기 전계발광 소자의 봉지 방법을 나타낸 평면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 투명 기판 상에 띠(stipe) 형태로 형성되는 제 1 전극과, 제 1 전극 상에 형성되는 유기 전계발광층과, 유기 전계발광층 상에 띠 형태로 형성된 제 1 전극과 수직으로 교차하는 방향으로 띠 형태로 형성되는 제 2 전극으로 이루어진다.

여기서, 유기 전계발광층은 제 1 전극에 형성되는 정공 주입층(hole infecting layer: HIL) 또는 정공 수송층(hole transporting layer: HTL)과, 상기 정공 주입층 또는 정공 수송층 위에 형성되는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층 위에 형성되는 전자 수송층(electron transporting layer: ETL) 또는 전자 주입층(electron infecting layer: EIL)으로 이루어진다.

이때, 상기 제 1 전극 상에 형성되는 정공 주입층 또는 정공 수송층은 제 1 전극 상에 정공 주입층과 정공 수송층을 연속적으로 형성한 층일 수 있으며, 상기 유기 발광층 위에 형성되는 전자 수송층 또는 전자 주입층은 유기 발광층 위에 전자 수송층과 전자 주입층을 연속적으로 형성한 층일 수 있다.

이와 같이 형성되는 유기 전계발광 소자의 제 2 전극은 유기 전계발광층의 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 통해 유기 발광층에 전자를 주입시켜 주는 기능을 하고, 제 1 전극은 정공 주입층 및/또는 정공 수송층을 통해 유기 발광층에 정공을 주입시켜 주는 기능을 한다.

그리고, ITO(indium tin oxide)와 같은 제 1 전극재료가 형성되어 있는 기판을 이용하여 제 1 전극을 띠 형태로 패터닝하되 제 1 전극이 후에 구동회로와 연결되는 부분까지 연장하고, 제 2 전극의 인출을 용이하게 하기 위한 부위를 남겨두되 역시 구동회로와 연결되는 부분까지 연장하며, 나머지 부분은 모두 제거한다. 이러한 제 1 전극 위에 발광면적에 해당되는 부위에만 유기 전계발광층을 진공 증착법으로 성막한 후 제 1 전극에 수직한 방향으로 제 2 전극을 형성함으로써 유기 전계발광 디스플레이 소자를 제작한다.

이렇게 완성된 소자를 대기중의 수분이나 산소로부터 보호하기 위하여 접착제를 도포하고 실커버를 부착하여 도 2와 같은 단면 구조를 가지는 유기 전계발광 소자를 얻을 수 있다.

그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널에서 기판 상의 제 1 전극이 완전히 제거된 곳, 즉 기판 상의 구동회로와 연결되는 부분 이외의 영역은 접착제에 의한 접착력이 나쁘다. 따라서 시간이 경과함에 따라 접착제가 패널과 떨어지는 박리현상이 일어나 그 부분으로 수분 및 산소가 침투함으로써 소자의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 접착표면에 요철을 부여하여 기판과 접착제와의 접착력을 증가시켜 박리를 최소화함으로써 소자의 수명이 증대된 패널 구조 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유기 전계발광 소자의 평면도

도 2는 도 1의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널의 제조방법을 나타낸 공정단면도

도 4는 도 3e의 A-A' 선에 따른 단면도

도 5는 제 1 전극재료와 다른 재료를 사용하여 요철을 만든 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널의 평면도

도 6은 도 5a 영역을 확대한 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 기판

2: 제 1 전극

2-1: 접촉전극

2-2: 제 1 전극재료와 같은 재료의 요철

2-3: 제 1 전극재료와 다른 재료의 요철

3: 제 2 전극

4: 유기 전계발광층

5: 접착제

6: 봉지판

7: 구동회로 연결부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널은 기판 위에 제 1 전극, 유기 전계발광층, 제 2 전극을 갖는 유기 전계발광 디스플레이 패널에 있어서, 상기 기판 상부에 형성되고, 외부의 수분 및 산소가 소자 내로 들어가는 것을 막아주는 봉지판과 봉지판이 부착되는 기판 상의 접촉면에 소정 형상으로 형성되는 요철부로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 여기서, 요철부와 봉지판 사이에는 접착제가 형성된다. 이때, 요철부는 제 1 전극, 제 2 전극의 재료, 무기물 재료, 유기물 재료 중 어느 하나로 형성되고, 요철부의 형상은 원형, 삼각형, 다각형 모두 가능하며 특별한 제한은 없다. 이와 같은 유기 전계발광 디스플레이 패널은 기판 상, 적어도 접착표면에 요철을 부여하여 봉지시 기판과 접착제와의 접착력을 증가시켜 박리를 최소화함으로써 대기중의 수분과 산소에 의한 소자의 열화를 막아 소자의 수명을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널 및 그 봉지방법의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널 제조방법에 대한 공정단면도이다.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 기판(1) 위에 제 1 전극(2)재료를 형성한 후, 띠 모양으로 패터닝하여 제 1 전극(1)을 형성한다.

이때, 상기 제 1 전극(2)을 패터닝할 때 제 2 전극(3)과 접촉시키기 위한 접촉전극(2-1)을 제 1 전극(2) 양측에 형성한다. 상기 접촉전극(2-1)은 후의 공정에 나타나는 제 2 전극(2)의 인출을 용이하게 하기 위한 부분으로서 구동회로와 연결되는 부분(7)까지 연장한다.

여기서, 상기 제 1 전극(2)을 패터닝할 때, 제 1 전극 부분(2), 접촉전극 부분(2-1) 및 발광영역을 제외한 부분 중 적어도 이후 공정에서 나타나는 접착제(5)가 도포될 영역에 소정의 형태를 갖는 요철(2-2)을 형성한다. 상기 요철(2-2)의 형상은 원형, 삼각형, 다각형 모두 가능하며, 도 3a에서는 사각형 띠(stripe) 모양으로 요철을 형성하였다.

그리고, 요철(2-2)의 재료로는 제 1 전극의 재료, 제 2 전극의 재료, 무기물 재료, 유기물 재료 중 하나로 할 수 있는데, 도 3a에서는 제 1 전극재료를 사용하여 제 1 전극(2) 패터닝시 요철(2-2)을 형성하였다.

이때, 제 1 전극(2), 구동회로 연결부(7) 및 요철(2-2)은 반도체 제조 공정에서 일반적으로 쓰이는 식각(포토리소그래피) 공정을 이용하여 쉽게 만들 수 있으며, 요철(2-2)은 접촉전극(2-1) 부분, 제 1 전극(2) 부분 및 발광영역과는 전기적으로 단락이 되도록 형성한다. 그리고, 요철(2-2)을 형성하는 영역은 기판 상의 구동회로와 연결되는 부분(7) 이외의 영역으로 도 3a에서는 기판(1)의 가장자리에 요철을 형성하였다.

그리고, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 띠 모양으로 패터닝된 제 1 전극(2)상의 발광영역 위에 유기 전계발광층(4)을 형성한다.

이어, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 유기 전계발광층(4) 상에 제 2 전극(3)을 상기 접촉 전극(2-1)과 연결되도록 형성한다. 이때, 제 2 전극(3)은 식각공정을 이용하거나 새도우 마스크를 이용하여 만들 수 있다.

그리고, 도 3d에 도시한 바와 같이, 요철(2-2)이 형성된 부분에 접착제(5)를 도포한다.

이어, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 접착제(5)가 도포된 영역에 봉지판(6)을 부착한다.

도 4는 도 3e의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 5는 제 1 전극재료와 다른 재료를 사용하여 요철을 만든 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널의 평면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 요철(2-3)은 도 3a에서의 요철(2-2)의 재료인 제 1 전극의 재료와 다른 별도의 재료를 사용한다. 상기 요철(2-3)의 재료는 통상SiO₂, SiN_x등의 무기질 재료 및 폴리이드나 폴리아크릴 등의 유기물로도 형성이 가능하다. 그리고, 요철(2-3)을 제 1 전극재료와 다른 별도의 재료를 사용할 때, 요철은 도 3a와 같이 제 1 전극(2) 패터닝시 형성할 수도 있고, 접착제(5)를 도포하기 전의 공정 중에서는 언제든지 형성할 수 있다.

또한 위의 재료 중 두 가지 이상을 동시에 사용하여도 가능하다.

도 6은 도 5의 a영역을 확대한 단면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 도 3과 도 5에서의 요철(2-3)은 패터닝에 의해 여러 형상 및 크기로 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 유기 전계발광 디스플레이 패널은 제 1 전극 패터닝시 구동회로가 연결되는 부분 이외에 적어도 접착제를 도포하는 영역에 제 1 전극 또는 별도의 막을 한가지 또는 두가지 이상 혼합하여 형성하여 여러 가지 형태로 남겨두어 패터닝함으로써 접착표면에 요철을 부여하여 봉지시 투명 기판과 접착제와의 접착을 증가시켜 박리를 최소화함으로써 대기중의 수분과 산소에 의한 소자의 열화를 막아 소자의 수명을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 기판 위에 제 1 전극, 유기 전계발광층, 제 2 전극을 갖는 유기 전계발광 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 기판 상부에 형성되고, 외부의 수분 및 산소가 소자 내로 들어가는 것을 막아주는 봉지판;

   상기 봉지판이 부착되는 기판상, 적어도 접착제가 도포되는 접촉면에 소정 형상으로 형성되는 요철부로 이루어짐을 특징으로 하는 유기 전계발광 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 제 1 전극, 제 2 전극의 재료, 무기물 재료, 유기물 재료 중 어느 하나로 형성시키거나 상기 재료를 두 가지 이상 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 요철부와 상기 봉지판 사이에는 접착제가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 요철부는 상기 제 1 전극, 유기 전계발광층, 제 2 전극과 전기적으로 단락됨을 특징으로 하는 유기 전계발광 디스플레이 패널.
5. 기판 위에 제 1 전극물질을 형성한 후, 패터닝하여 제 1 전극을 형성하는 동시에 상기 기판상의 가장자리에 소정 형상을 갖는 요철들을 형성하는 단계;

   상기 패터닝된 제 1 전극의 소정 영역 위에 유기 전계발광층을 형성하는 단계;

   상기 유기 전계발광층 상에 상기 제 1 전극과 교차하도록 제 2 전극을 형성하는 단계;

   상기 기판의 요철들 위에 접착제를 도포한 후 봉지판을 부착하여 봉지하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기 전계발광 디스플레이 패널의 제조방법.