KR200257245Y1 - Organic Electroluminescence Display Device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 유기 전계발광소자의 수명 연장을 위한 인캡슐레이션 공정시, 기판과 패키징판과의 접촉부분의 형상을 변형시켜 그 효과를 극대화하기 위한 유기 전계발광소자에 관한 것으로서, 발광층 양단에 양극 및 음극을 포함하는 기판과, 상기 기판에 대향하는 패키징판과, 상기 기판과 패키징판을 합착시키기 위해 기판 가장자리에 게재된 봉지제로 구성된 유기 전계발광소자에 있어서, 상기 봉지제가 접촉하는 기판면 또는 패키징판면에 요철이 구비된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an organic electroluminescent device for maximizing the effect by modifying the shape of the contact portion between the substrate and the packaging plate during the encapsulation process for extending the life of the organic electroluminescent device, the anode and both ends of the light emitting layer An organic electroluminescent device comprising a substrate including a cathode, a packaging plate facing the substrate, and an encapsulant disposed on an edge of the substrate in order to bond the substrate and the packaging plate, the substrate surface or the packaging plate surface to which the encapsulant contacts. It characterized in that the irregularities are provided.
Description
본 고안은 전계발광소자(Electroluminescence Display Device ; 이하, ELD라 함)에 관한 것으로 특히, 유기 전계발광소자의 수명을 연장시키기 위한 흡습제가 구비된 유기 전계발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an electroluminescent display device (hereinafter referred to as ELD), and more particularly, to an organic electroluminescent device having a moisture absorbent for extending the life of the organic electroluminescent device.
최근들어, 평판표시장치에 대한 연구가 활발한데, 그 중에서 각광받고 있는 것으로 LCD(Liquid Crystal Displays), FED(Feild Emission Displays),ELD(Electroluminescence Device), PDP(Plasma Display Panels) 등이 있다.In recent years, research on flat panel displays has been actively conducted. Among them, liquid crystal displays (LCDs), Feiled Emission Displays (FEDs), electroluminescence devices (ELDs), and plasma display panels (PDPs) have been in the spotlight.
이 중, 현재 PCS(personal communication service)를 비롯한 개인 정보 단말기, 노트북, TV 등의 경우 액정표시소자가 널리 사용되고 있으나 시야각이 좁고 응답속도가 느리다는 문제때문에, 자발광의 유기 전계발광소자가 주목받고 있다.Among them, liquid crystal display devices are widely used in personal information terminals, laptops, and TVs, including personal communication service (PCS). However, due to the problem that the viewing angle is narrow and the response speed is slow, self-luminous organic electroluminescent devices are attracting attention. have.
유기 전계발광소자는 유기 EL층 양단에 형성된 음극 및 양극에 전계를 가하여 유기 EL층 내에 전자와 정공을 주입 및 전달시켜 서로 결합하게 함으로써, 이때의 결합 에너지에 의해 발광되는 전계발광(EL;electroluminescence) 현상을 이용한 것이다. 즉, 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 여기상태(excite state)로부터 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광한다.The organic electroluminescent device applies an electric field to the cathode and the anode formed at both ends of the organic EL layer to inject and transfer electrons and holes in the organic EL layer to bond with each other, thereby electroluminescence (EL) emitted by the binding energy at this time. It is using the phenomenon. That is, after electrons and holes are paired, light is emitted while falling from an excite state to a ground state.
이러한, 유기 전계발광소자는 응답속도가 빠르고 휘도가 우수하며 박막화로 인한 저전압 구동을 실현시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가시영역의 모든 색상을 구현할 수 있어 현대인의 다양한 기호에 맞출 수 있는 장점이 있다. 또한, 플라스틱과 같이 휠 수 있는(flexble) 투명기판 위에도 소자를 형성할 수 있다.Such an organic electroluminescent device has an advantage of being able to adapt to various tastes of modern people because it can realize a low voltage driving due to thinning and fast response speed and excellent brightness. In addition, the device may be formed on a flexible transparent substrate such as plastic.
또한, PDP에 비해 저전압에서 구동할 수 있고, 전력 소비가 비교적 적으며, 녹색, 적색, 청색의 3가지 색을 쉽게 구현할 수 있기 때문에 차세대 평판디스플레이에 적합한 소자이다.In addition, the device is suitable for the next-generation flat panel display because it can be driven at a lower voltage than the PDP, has a relatively low power consumption, and can easily realize three colors of green, red, and blue.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 유기 전계발광소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an organic electroluminescent device of the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래기술에 의한 유기 전계발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the prior art.
일반적으로, 유기 전계발광소자는 도 1에서와 같이, 투명기판(1) 상에 형성된 투명전극인 양극(2)과, 상기 양극(2) 상부에 형성된 유기 EL층(10)과, 상기 유기 EL층(10) 상에 형성된 음극(8)과, 상기 음극(8) 상부에서 상기 투명기판(1)에 대향하도록 합착된 패키징판(packaging plate)으로 구성된다.In general, as shown in FIG. 1, the organic electroluminescent device includes an anode 2 which is a transparent electrode formed on the transparent substrate 1, an organic EL layer 10 formed on the anode 2, and the organic EL. It consists of a cathode (8) formed on the layer (10) and a packaging plate bonded to face the transparent substrate (1) on the cathode (8).
이 때, 상기 유기 EL층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층의 적층막으로 이루어진다.At this time, the organic EL layer is composed of a laminated film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer.
이러한 소자의 양극(2) 및 음극(8)에 전계를 인가하면 음극(8)으로부터 전자가 유기 EL층(10)으로 주입되고, 양극(2)으로부터 정공이 유기 EL층(10)으로 주입된다.When an electric field is applied to the anode 2 and the cathode 8 of such an element, electrons are injected from the cathode 8 into the organic EL layer 10, and holes from the anode 2 are injected into the organic EL layer 10. .
유기 EL층(10)에 주입된 전자와 정공은 전계하에서 유기 EL층으로 이동하다가 서로 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 엑시톤의 여기상태에 있던 전자가 기저상태로 천이되면서 가시광 영역의 빛을 내게 된다.The electrons and holes injected into the organic EL layer 10 move to the organic EL layer under an electric field and combine with each other to form an exciton, and the electrons in the exciton excited state transition to the ground state to emit light in the visible region. To me.
하지만, 상기 유기 전계발광소자는 다양한 장점에도 불구하고, 수명이 짧다는 단점이 있다.However, the organic electroluminescent device has a short lifespan despite its various advantages.
즉, 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층은 유기물을 재료로 하고, 음극은 일함수(work function)가 낮은 금속을 사용하는데, 이러한 물질들은 산소 및 수분에 취약한 특성을 가진다. 따라서, 소자를 장시간 구동할 경우, 유기물과 음극 물질이 소자 내부 혹은 외부로부터 유입된 산소 및 수분과 반응하여 열화되고 결국, 소자의 수명이 떨어진다.That is, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer is an organic material, and the cathode uses a metal having a low work function, these materials are vulnerable to oxygen and moisture Have Therefore, when the device is driven for a long time, the organic material and the cathode material react with oxygen and moisture introduced from the inside or the outside of the device, resulting in deterioration, resulting in a decrease in the life of the device.
이상과 같이, 유기물 재료와 음극 물질이 내습성 및 내산화성이 낮아서 디스플레이의 동작에 열화를 발생시키고, 이러한 열화는 흑점(dark spot)이라 불리는비발광영역을 생성시킨다. 시간이 지남에 따라 흑점 영역은 주위로 확산되어 결국, 소자 전체가 발광되지 않게 된다.As described above, the organic material and the negative electrode material have low moisture resistance and oxidation resistance, which causes deterioration in the operation of the display, and this deterioration generates a non-luminescent region called a dark spot. Over time, the dark spot region diffuses around, resulting in the entire device not emitting light.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 수분 및 산소에 최대한 노출되지 않도록 인캡슐레이션(encapsulation)이라는 공정을 수행하는데, 이 공정은 캐니스터, 유리 재질의 패키징판(packaging plate)(11)을 제작하여 그 내부에 반투과성막(13)으로 흡습제(12)를 고정시킨 뒤, 질소(N2), 아른곤(Ar) 등의 비활성 기체 분위기 하에서 봉지제(14)를 매개로 투명기판(1)과 패키징판(11)을 합착하는 기술이다.Therefore, in order to solve this problem, a process called encapsulation is performed so as not to be exposed to moisture and oxygen as much as possible. This process produces a packaging plate 11 made of a canister or glass material. After fixing the moisture absorbent 12 with the semi-permeable membrane 13 inside, the transparent substrate 1 and the packaging plate (1) through the encapsulant 14 under an inert gas atmosphere such as nitrogen (N 2), argon (Ar), etc. 11) It is a technique of bonding.
이 때, 흡습제(12)는 산화바륨(BaO), 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 산화인(P2O5),제올라이트(zeolite), 실리카겔(silicagel), 알루미나(alumina) 등으로 수분과 접촉하여 화학반응에 의해 수분을 제거하는 역할을 하고, 상기 봉지제(14)는 에폭시 수지 등의 접착제로서 투명기판(1)과 패키징판(11)을 밀봉하는 역할을 한다.At this time, the moisture absorbent 12 is a barium oxide (BaO), calcium carbonate (CaCO3), calcium oxide (CaO), phosphorus oxide (P 2 O 5), zeolite (zeolite), silica gel (silicagel), alumina (alumina), etc. It serves to remove moisture by the chemical reaction in contact with the moisture, and the encapsulant 14 serves to seal the transparent substrate 1 and the packaging plate 11 as an adhesive such as an epoxy resin.
하지만, 상기 흡습제의 경우 수분 제거 효과에 한계가 있고, 봉지제의 경우에도 유기 고분자 물질이기 때문에 외부로부터의 수분 차단기능을 완벽하게 수행하지 못한다.However, in the case of the moisture absorbent has a limit in the water removal effect, even in the case of the encapsulant because it is an organic polymer material does not completely perform the water blocking function from the outside.
특히, 기판과 패키징판의 표면이 평탄하므로, 봉지제와의 접합면을 따라 수분 및 산소가 쉽게 침투되고, 봉지제와의 접착력도 상대적으로 약화된다.In particular, since the surface of the substrate and the packaging plate is flat, moisture and oxygen easily penetrate along the bonding surface of the encapsulant, and the adhesive strength with the encapsulant is also relatively weakened.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 봉지제가 개재될 패키징판 및 기판의 표면에 요철 구비함으로써 수분 및 산소 침투를 최대한 억제하여 소자의 수명을 연장시키는 유기 전계발광소자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide an organic electroluminescent device that extends the life of the device by inhibiting the penetration of moisture and oxygen to the maximum by providing irregularities on the surface of the packaging plate and the substrate to be encapsulated. The purpose is.
도 1은 종래 기술에 따른 유기 전계발광소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the prior art.
도 2는 본 고안에 따른 유기 전계발광소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 고안의 실시예를 설명하기 위한 도면.3 to 5 are views for explaining an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
101 : 투명기판 102 : 양극101: transparent substrate 102: anode
108 : 음극 110 : 유기 EL층108: cathode 110: organic EL layer
111 : 패키징판 112 : 흡습제111: packaging plate 112: moisture absorbent
114 : 봉지제114: sealing agent
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 유기 전계발광소자는 발광층 양단에 양극 및 음극을 포함하는 기판과, 상기 기판에 대향하는 패키징판과, 상기 기판과 패키징판을 합착시키기 위해 기판 가장자리에 게재된 봉지제로 구성된 유기 전계발광소자에 있어서, 상기 봉지제가 접촉하는 기판면 또는 패키징판면에 요철이 구비된 것을 특징으로 한다.An organic electroluminescent device according to the present invention for achieving the above object is a substrate including an anode and a cathode on both ends of the light emitting layer, a packaging plate facing the substrate, and a substrate edge to bond the substrate and the packaging plate; In the organic electroluminescent device composed of the encapsulation agent, the concave-convex is provided on the substrate surface or the packaging plate surface to which the encapsulant contacts.
즉, 본 고안은 봉지제가 개재될 패키징판 및 기판의 표면에 요철을 두어서 표면적 증가에 의한 봉지제와의 접착력을 향상시키고 또한, 소자 열화의 직접적인 원인인 수분 및 산소의 침투도 최대한으로 억제하는 것을 기술적 특징으로 한다.That is, the present invention improves the adhesion to the encapsulant by increasing the surface area by providing irregularities on the surface of the packaging plate and the substrate on which the encapsulant is to be interposed, and also prevents the penetration of moisture and oxygen, which is a direct cause of element deterioration, to the maximum. It is a technical feature.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 유기 전계발광소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an organic electroluminescent device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안에 따른 유기 전계발광소자의 단면도이고, 도 3 내지 도 5는 본 고안의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.2 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to the present invention, and FIGS. 3 to 5 are views for explaining an embodiment of the present invention.
본 고안에 의한 유기 전계발광소자는 도 2에서와 같이, 투명기판(101) 상에 형성된 양극(102)과, 상기 양극(102) 상부에서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층이 적층되어 형성된 유기 EL층(110)과, 상기 유기 EL층(110) 상에 형성된 음극(108)과, 봉지제(114)를 매개로 상기 음극(108) 상부에서 상기 투명기판(110)에 대향 합착된 패키징 판(packaging plate)(111)으로 구성된다. 여기서, 상기 봉지제(114)가 접촉하는 투명기판(101) 및 패키징판(108)에는 요철이 있기 때문에 봉지제의 접착성이 향상되는 것은 물론, 소자 내부로의 수분, 산소 침투가 억제된다.As shown in FIG. 2, the organic electroluminescent device according to the present invention includes an anode 102 formed on a transparent substrate 101, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection on the anode 102. The transparent substrate 110 is formed on the cathode 108 through the organic EL layer 110 formed by stacking layers, the cathode 108 formed on the organic EL layer 110, and an encapsulant 114. It consists of a packaging plate (111) bonded to the opposite (packing plate). Here, since the transparent substrate 101 and the packaging plate 108 in contact with the encapsulant 114 have irregularities, adhesion of the encapsulant is improved, as well as moisture and oxygen infiltration into the element are suppressed.
요철의 형상은 다양하게 제작가능하며, 도 3 및 도 4에서와 같이, 패키징판(111)에 요철을 두어 봉지제(114)를 형성할 수 있고, 도 5에서와 같이, 투명기판(101) 및 패키징판(114) 모두에 요철 두어 봉지제(114)를 형성할 수도 있다.The shape of the unevenness can be variously manufactured, and as shown in FIGS. 3 and 4, the encapsulant 114 can be formed by placing the unevenness on the packaging plate 111, and as shown in FIG. 5, the transparent substrate 101. And the encapsulant 114 may be formed on both of the packaging plates 114.
이 때, 요철 형상은 물리적인 가공법을 사용하여 형성하거나 산소 등의 가스로 표면 처리하여 형성한다.At this time, the uneven shape is formed by using a physical processing method or by surface treatment with a gas such as oxygen.
제작과정을 통해 살펴보면, 먼저 투명기판(101) 상에 투명한 도전 물질인 ITO(indium tin oxide, In2O3+SnO2)를 증착하고 패터닝하여 양극(102)을 형성하고, 상기 양극(102) 상에 코퍼프탈로시아닌(copper(Ⅱ) phthalocyanine)과 N,N-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine을 30nm, 50nm의 두께를 가지도록 차례로 형성하여 정공주입층 및 정공수송층을 형성한 뒤, 상기 정공수송층 상에 R,G,B에 해당되는 발광층을 선택적으로 형성한다. 다음, 상기 발광층 상에 Alq3(tris(8-hydroxyquinolate)aluminium), 리튬산화물(LiO2)을 40nm, 25nm 두께를 가지도록 차례로 증착하여 전자수송층 및 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 합금을 100nm 두께로 진공 증착하고 패터닝하여 음극(108)을 형성한다.In the manufacturing process, first, an indium tin oxide (ITO) (In2O3 + SnO2), which is a transparent conductive material, is deposited and patterned on the transparent substrate 101 to form an anode 102, and co-phthalocyanine on the anode 102. (copper (II) phthalocyanine) and N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenylbenzidine were sequentially formed to have a thickness of 30 nm and 50 nm to form a hole injection layer and a hole transport layer, A light emitting layer corresponding to R, G, and B is selectively formed on the hole transport layer. Next, Alq3 (tris (8-hydroxyquinolate) aluminium) and lithium oxide (LiO2) are deposited on the light emitting layer in order to have a thickness of 40 nm and 25 nm to form an electron transport layer and an electron injection layer, and magnesium on the electron injection layer Metals or alloys such as (Mg), aluminum (Al), copper (Cu), and chromium (Cr) are vacuum deposited and patterned to a thickness of 100 nm to form a cathode 108.
이후, 요철 가공된 패키징판(111) 가장자리에 봉지제(114)를 빈틈없이 형성한 뒤, 질소, 아르곤 등의 비활성 기체로 밀폐된 곳에서 일반적인 인캡슐레이션(encapsulation) 방법에 따라 상기 패키징판(111)과 투명기판(101)을 대향 합착한다. 따라서, 투명기판(101)과 패키징 판(111) 사이에 비활성 기체가 채워진다.Subsequently, the encapsulant 114 is formed on the edge of the uneven surface of the packaging plate 111, and then the packaging plate according to a general encapsulation method is enclosed with an inert gas such as nitrogen or argon. 111 and the transparent substrate 101 are opposed to each other. Thus, an inert gas is filled between the transparent substrate 101 and the packaging plate 111.
이 때, 상기 패키징판(111) 내면에는 소자 내의 수분을 제거하기 위한 흡습제(112)가 종이 또는 테프론 등의 반투과성막(113)에 의해 부착되어 있다.At this time, a moisture absorbent 112 for removing moisture in the device is attached to the inner surface of the packaging plate 111 by a semi-permeable film 113 such as paper or Teflon.
한편, 상기 투명기판(111)으로서, 봉지제와 접촉될 기판의 가장자리에 요철을 가지는 것을 사용해도 된다.(도 5참고)As the transparent substrate 111, one having an unevenness at the edge of the substrate to be in contact with the encapsulant may be used (see Fig. 5).
상기와 같은 본 고안의 유기 전계발광소자는 다음과 같은 효과가 있다.The organic electroluminescent device of the present invention as described above has the following effects.
즉, 봉지제가 개재될 패키징판 또는 기판의 표면에 요철을 구비함으로써 표면적 증가에 의한 봉지제와의 접착력을 향상시킬 수 있고 또한, 소자 열화의 직접적인 원인인 수분 및 산소의 침투도 최대한으로 억제할 수 있다.That is, by providing irregularities on the surface of the packaging plate or the substrate on which the encapsulant is to be interposed, the adhesion to the encapsulant due to the increase of the surface area can be improved, and the penetration of moisture and oxygen, which is a direct cause of element deterioration, can be suppressed to the maximum. have.
이로써, 소자의 수명 연장이 가능해지고 결국, 신뢰성이 향상된다.This makes it possible to extend the life of the device, which in turn improves reliability.
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Payment date: 20100929 Year of fee payment: 10 |
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