KR20030011182A - Organic electro luminescent display packaging structure and its fabrication method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전류가 유입될 때 발광하는 유기 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 상세하게는 초박형 유기 전계 발광(organic electro luminescence) 소자 내부에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 발산시키고, 소자의 두께 및 무게를 줄이기 위한 유기 전계 발광 소자의 패키징 구조 및 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device comprising an organic compound that emits light when a current is introduced, and more particularly, to effectively dissipate heat generated inside an ultra-thin organic electro luminescence device to the outside, The present invention relates to a packaging structure and a manufacturing method of an organic EL device for reducing thickness and weight.
디스플레이는 일반적으로 고정 타입 브라운관 또는 음극선관(cathode ray tube) 및 휴대성과 박형화의 조건에 만족시키도록 개발된 플랫 패널 디스플레이로(flat panel display)로 분류된다. 휘도가 높고 색 재현성이 좋은 브라운관은 현재 널리 사용되고 있지만, 차지하는 부피가 크고, 무겁고, 전력 소모가 커서 불리하다. 한편, 경량이며 브라운관에 비하여 발광 효율이 우수한 플랫 패널 디스플레이는 컴퓨터 또는 텔레비전 수상기의 디스플레이 스크린용으로 기대가 된다. 현재, 플랫 패널 디스플레이로서, 액티브 매트릭스(active matrix)구동형 LCD(liquid crystal display)가 상업적으로 생산되고 있다. 그러나 LCD의 액정은 자기 발광 능력이 없기 때문에 백 라이트(back light)의 도움으로 화상을 디스플레이 한다. 그 결과, LCD는 시야각이 좁고 자기 발광 능력이 없기 때문에 LCD가 어두운 환경에서 사용될 때 백 라이트의 전력 소모가 많아지게 된다.Displays are generally classified into fixed type cathode ray tubes or cathode ray tubes and flat panel displays developed to meet the requirements of portability and thinning. CRTs, which have high brightness and good color reproducibility, are now widely used, but are disadvantageous due to their large volume, heavy weight, and high power consumption. On the other hand, a flat panel display which is light in weight and excellent in luminous efficiency compared to a CRT is expected for display screens of computers or television receivers. Currently, as a flat panel display, an active matrix driven liquid crystal display (LCD) is commercially produced. However, liquid crystals in LCDs do not have self-luminous capabilities and display images with the help of back light. As a result, the LCD has a narrow viewing angle and lacks self-luminescence capability, which increases the power consumption of the backlight when the LCD is used in a dark environment.
상기 각종의 문제점들을 해결할 수 있는 디스플레이로서, 전류가 유입될 때발광하는 유기 전계 발광 재료를 이용한 유기 전계 발광 디스플레이가 수년간에 관심의 초점이 되어 왔다. 백 라이트를 구비하지 않는 자기 발광형 플랫 패널 디스플레이인 유기 전계 발광 디스플레이는 유기 전계 발광 디스플레이의 자기 발광 기능에 의해 시야각을 확대시킨다는 점에서 유리하다. 또한, 필요한 화소들만을 점등하는 동작 특성 때문에 전력 소모를 감소시킬 수 있다.As a display capable of solving the above problems, an organic electroluminescent display using an organic electroluminescent material that emits light when a current flows in has been a focus of interest for many years. The organic electroluminescent display, which is a self-luminous flat panel display having no backlight, is advantageous in that it enlarges the viewing angle by the self-luminescence function of the organic electroluminescent display. In addition, power consumption can be reduced due to an operating characteristic of lighting only necessary pixels.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 유기 전계 발광 디스플레이의 구조에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of a general organic electroluminescent display will be described in detail with reference to the drawings.
유리 또는 플라스틱으로 이루어진 투명 기판(11)위에 띠(stripe) 형태의 투명 전극층(12)(이하, 제 1 전극이라 함)과, 상기 제 1 전극(12) 위에 유기 전계 발광층(14)이 띠 형태를 가지고 일정한 간격으로 패터닝 되어 형성되고, 제 1 전극(12)의 수직 방향에 대하여 제 1 전극과 동일한 패턴을 가진 제 2 전극(13)이 입혀져 있다. 애노드(anode)인 제 1 전극(12)으로는 ITO(in tin oxide)나 혹은 산화 주석(SnO2)이 이용되고, 캐소드인(cathode) 제 2 전극(13)으로는 높은 전기 전도도와 낮은 일 함수와 부식에 잘 견디기 위해서 두 가지 다른 금속을 증착시킨 금속 합금을 이용한다.A stripe-shaped transparent electrode layer 12 (hereinafter referred to as a first electrode) is formed on a transparent substrate 11 made of glass or plastic, and the organic electroluminescent layer 14 is formed on the first electrode 12. Patterned at regular intervals, the second electrode 13 is coated with the same pattern as the first electrode with respect to the vertical direction of the first electrode 12. ITO (in tin oxide) or tin oxide (SnO 2 ) is used as the first electrode 12 which is an anode, and high electrical conductivity and low workability is used as the cathode second electrode 13. Metal alloys with two different metals are used to resist moisture and corrosion.
유기 전계 발광층(14)은 투명 전극층(12) 위에 정공 수송층(hole transport layer)과, 전자 수송층(electron transport layer)과, 정공 수송층과 전자 수송층 사이에 유기막으로 형성된 발광층으로 구성되어 있다. 때로는 별도의 전자 주입층 및 정공 주입층을 구성할수 있다.The organic electroluminescent layer 14 includes a hole transport layer, an electron transport layer, and an emission layer formed of an organic film between the hole transport layer and the electron transport layer on the transparent electrode layer 12. Sometimes separate electron injection layers and hole injection layers can be configured.
발광 효율을 개선하고 원하는 빛의 색을 얻기 위하여 보통 상기 발광층에 수퍼센트의 유기 물질을 도핑 한다.In order to improve the luminous efficiency and to obtain the desired color of light, the light emitting layer is usually doped with several percent of organic material.
전자 수송층에 주입된 전자가 정공 수송층의 정공과 재결합하면서 발광층의 에너지에 해당하는 파장을 가지는 빛을 발광시킨다.Electrons injected into the electron transport layer recombine with holes in the hole transport layer to emit light having a wavelength corresponding to the energy of the light emitting layer.
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자의 발광층에 형성된 유기막은 대기중의 수분이나 산소 그리고, 온도에 매우 민감하여, 수분이나 산소와 접촉하게 되는 유기물질의 특성상 물질의 구조가 변하게 되고, 소자의 온도가 높아지면 유기막의 분자 구조가 파괴되어 유기막은 발광의 기능을 상실하게된다.The organic film formed on the light emitting layer of the organic EL device manufactured as described above is very sensitive to moisture, oxygen, and temperature in the air, and thus, the structure of the material is changed due to the characteristics of the organic material in contact with moisture or oxygen. When is increased, the molecular structure of the organic film is destroyed, and the organic film loses the function of light emission.
따라서, 유기 전계 발광 소자의 수명에 영향을 미치는 수분과 산소와 높은 온도로부터 소자를 보호하기 위하여 패키징층을 형성하게 된다.Therefore, a packaging layer is formed to protect the device from moisture, oxygen, and high temperature, which affect the lifespan of the organic EL device.
이하, 도면을 참조하여 종래 유기 전계 발광 소자의 패키징 방법 및 그 문제점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a packaging method of a conventional organic electroluminescent device and its problems will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2내지 도 3은 발광층이 형성된 하부기판과 금속이나 혹은 유리기판을 오목하게 성형하여 흡습 물질을 장착한 패키징판을 접착제를 사용하여 합착하는 접착식 패키징 방식을 나타낸 것이다.2 to 3 illustrate an adhesive packaging method in which a lower substrate on which a light emitting layer is formed and a metal or glass substrate are concavely formed to be bonded to each other by using an adhesive.
도 2에 나타낸 것은 금속판을 패키징 판으로 사용하여 패키징한 것이다.2 is packaged using a metal plate as a packaging plate.
유리나 혹은 플라스틱 기판(21) 위에 애노드(22)와 캐소드(24)를 포함하는 발광층을 형성시킨 하부기판을 준비한 후, 금속판을 오목하게 성형하여 흡습제(26)를 장착하고 금속판(27)에 장착된 흡습제(26)를 고정시키기 위해 반투성막(25)을 흡습제(26)가 담긴 면의 금속판(27)에 입힌다. 하부 기판과 상기 반투막성막(25)과 흡습제(26)을 포함하는 금속 패키징 판을 에폭시와 같은 접착제(28)를 이용하여 합착 시킨다. 두 기판을 접착시키기 전에 유기 발광 소자 주위에 불활성 기체(29)를 주입시킨다.After preparing the lower substrate on which the light emitting layer including the anode 22 and the cathode 24 is formed on the glass or plastic substrate 21, the metal plate is concavely formed to mount the moisture absorbent 26 and attached to the metal plate 27. In order to fix the moisture absorbent 26, the semi-permeable membrane 25 is coated on the metal plate 27 on the side containing the moisture absorbent 26. A metal packaging plate including the lower substrate, the semi-permeable membrane 25, and the moisture absorbent 26 is bonded using an adhesive 28 such as epoxy. Inert gas 29 is injected around the organic light emitting element before bonding the two substrates.
도 3은 같이 패키징된 유기 전계 발광 소자는 흡습제를 장착해야하는 금속판의 면적이 넓어질 경우, 금속판을 평탄하게 성형하는 것이 힘들다. 금속판을 평형하게 성형하기 위해서는 금속판의 두께를 두껍게 해야하는데 금속판의 두께를 증가시키면 소자의 무게가 무거워지고 크기가 커지는 문제가 발생하게 된다.FIG. 3 shows that the packaged organic electroluminescent device is difficult to form a flat metal plate when the area of the metal plate to which the hygroscopic agent is to be expanded becomes wide. In order to equilibrate the metal plate, the thickness of the metal plate needs to be thick. However, increasing the thickness of the metal plate causes a problem that the weight of the device becomes heavy and the size increases.
또한, 흡습제를 지지하기 위한 반투성막이 필요하거나 혹은 이미 반투성막으로 싸여진 흡습제 제품을 쓸 경우 이를 고정시키기 위한 방법이 필요하다.In addition, there is a need for a semipermeable membrane for supporting the absorbent, or when using an absorbent product already wrapped with a semipermeable membrane, there is a need for a method for fixing it.
도 3은 유기 전계 발광소자의 패키징 판으로 유기 기판을 사용한 종래 기술의 또 다른 예를 나타낸 것이다.Figure 3 shows another example of the prior art using an organic substrate as a packaging plate of the organic EL device.
발광층을 포함하는 하부기판과 흡습제(26)를 포함하는 유기 패키징판을(31)An organic packaging plate 31 including a lower substrate including a light emitting layer and a moisture absorbent 26
도 3과 같이 접착제(28)를 이용하여 합착 시킨다. 상기 예와 동일하게 두 기판을 접착시키 전에 불활성 기체(29)를 주입시킨다.It is bonded using the adhesive 28 as shown in FIG. Inert gas 29 is injected before bonding two substrates in the same manner as in the above example.
패키징판으로 사용되는 유리 기판(31)에 흡습제를 장착하기 위해 유리 기판을 안쪽으로 오목하게 깍아내는 공정이 필요하다. 그러나, 유리기판(31)의 기계적 강도 때문에 유리 기판을 깍아내는 깊이에 한계가 있어 현재 사용되는 흡습 물질을 장착하기에는 부적합하다. 또한, 유리 기판의 기계적 강도를 향상시키기 위해서 두꺼운 유리 기판(31)을 사용할 경우 도 2에서처럼 유기 전계 소자의 무게와 크기가 증가하게 되는 문제점을 안게된다.In order to attach a moisture absorbent to the glass substrate 31 used as a packaging plate, the process of scraping a glass substrate inwards is necessary. However, due to the mechanical strength of the glass substrate 31, there is a limit to the depth of scraping the glass substrate, which is not suitable for mounting a hygroscopic material currently used. In addition, when the thick glass substrate 31 is used to improve the mechanical strength of the glass substrate, as shown in FIG. 2, the weight and size of the organic field device are increased.
또한, 흡습제를 지지하기 위한 반투성막이 필요하거나 혹은 이미 반투성막으로 싸여진 흡습제 제품을 쓸 경우 이를 고정시키기 위한 방법이 필요하다.In addition, there is a need for a semipermeable membrane for supporting the absorbent, or when using an absorbent product already wrapped with a semipermeable membrane, there is a need for a method for fixing it.
유기 전계 발광 소자의 무게와 크기를 줄이면서 소자를 보호하기 위한 패키징 방법으로 도 4에 나타낸 바와 같이 유리나 플라스틱 기판(21)위에 형성된 유기 전계 발광층이 형성된 영역에 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막같은 물질을 증착하여 소자 보호막(41)을 형성하는 경우도 있다.As a packaging method for protecting the device while reducing the weight and size of the organic EL device, as shown in FIG. 4, a material such as a silicon nitride film or a silicon oxide film is deposited on an area where an organic EL layer is formed on a glass or plastic substrate 21. The element protective film 41 may be formed in some cases.
그러나, 유기 전계 발광층 위에 바로 보호막(41)을 형성하게 되면 전류의 유입으로 인하여 구동하는 발광부에서 발생하는 열이 밖으로 빠져나갈 수가 없어서 소자 내부의 온도가 높아지게 된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 발광층을 구성하는 유기막은 온도에 매우 약하기 때문에 높은 온도에서는 유기막의 분자 배열이 파괴되어 소자의 데미지(damage)를 입게 되어 유기 전계 발광 소자의 수명을 단축시킨다.However, when the passivation layer 41 is formed directly on the organic EL layer, the heat generated from the light emitting unit driven by the inflow of current cannot escape to the outside, thereby increasing the temperature inside the device. As described above, since the organic film constituting the light emitting layer is very weak in temperature, the molecular arrangement of the organic film is destroyed at high temperatures, resulting in damage of the device, thereby shortening the life of the organic EL device.
상술한바와 같이, 유기 전계 발광 디스플레이의 종래 패키징판은 대면적에 적용하기에 성형하기 힘든 금속판을 사용하거나, 안쪽을 식각하여 흡습제를 장착하기에 기계적 강도가 약한 유리판을 사용하거나, 소자의 내부에서 발생하는 열이 밖으로 빠져나갈 방법이 없어 전계 발광 소자가 데미지를 받는 패시배이션막을 사용하여 결국 상기 열거된 종래 기술로는 습기에 약하고 쉽게 산화되는 전계 발광 소자를 보호하는데 어려움이 있다.As described above, the conventional packaging plate of the organic electroluminescent display uses a metal plate that is difficult to be molded to apply to a large area, or a glass plate having a weak mechanical strength to mount the absorbent by etching the inside, or inside the device. There is no way to escape the heat generated, so that the passivation film in which the electroluminescent element is damaged has a difficulty in protecting the electroluminescent element which is weak to moisture and easily oxidized.
본 발명의 목적은 전도성 입자를 발광층 소자 위에 분포시킨 후, 패시베이션 막(passivation layer)을 입힘으로써 유기 전계 발광 소자를 보호하는데 있다.An object of the present invention is to protect the organic electroluminescent device by dispersing conductive particles on the light emitting layer device and then applying a passivation layer.
본 발명의 다른 목적은 유기 전계 발광 소자의 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 배출함으로써 고온 발생하는 소자의 데미지를 막는데 있다.Another object of the present invention is to prevent the damage of the device generated at high temperature by efficiently dissipating heat generated inside the organic EL device.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막을 이용한 보호막을 형성함으로써 초박형 유기 전계 발광 디스플레이를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an ultra-thin organic electroluminescent display by forming a protective film using a silicon nitride film or a silicon oxide film.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
도 1은 통상적인 유기 전계 발광 소자의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.1 shows a schematic cross-sectional view of a conventional organic electroluminescent device.
도 2는 유기 전계 발광 소자의 패키징판으로 금속판을 사용한 종래 기술의 나타낸 것이다.2 shows a prior art using a metal plate as a packaging plate of an organic electroluminescent element.
도 3은 유기 전계 발광 소자의 패키징판으로 유리판을 사용한 종래 기술의 일예를 나타낸 것이다.Figure 3 shows an example of the prior art using a glass plate as a packaging plate of the organic electroluminescent device.
도 4는 유기 전계 발광 소자의 패키징판으로 패시배이션막을 사용한 종래 기술의 일예를 나타낸 것이다.Figure 4 shows an example of the prior art using a passivation film as a packaging plate of the organic electroluminescent device.
도 5는 통상적인 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타낸 것이다.5 shows the structure of a conventional organic electroluminescent device.
도 6은 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 패키징 구조로 내부에서 발생하는 열을 밖으로 전달시키는데 전도성 입자를 사용한 실시 예를 나타낸 것이다.6 illustrates an embodiment in which conductive particles are used to transfer heat generated from the inside to the packaging structure of the organic EL device of the present invention.
도 7은 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 패키징 구조로 내부에서 발생하는 열을 밖으로 전달시키고, 소자 내부의 불순물의 침투를 막기 위해서 게터 물질을 사용한 실시 예를 나타낸 것이다.FIG. 7 illustrates an embodiment in which a getter material is used to transfer heat generated from the inside to the packaging structure of the organic EL device of the present invention and to prevent infiltration of impurities inside the device.
도 8은 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 패키징 방법으로 유기 발광층 위에 전도성 입자나 혹은 게터 물질이 산포된 모습을 나타낸 것이다.FIG. 8 is a view illustrating a dispersion of conductive particles or getter material on an organic light emitting layer by a packaging method of an organic EL device of the present invention.
도 9는 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 패키징 방법으로 전도성 입자나 혹은 게터 물질이 산포된 도 8의 본 발명의 유기 전계 발광 소자 위에 상기 소자를 보호하시 위해 패시배이션막이 증착된 모습을 나타낸 것이다.FIG. 9 illustrates a passivation film deposited on the organic electroluminescent device of the present invention, in which conductive particles or getter materials are dispersed in a packaging method of the organic electroluminescent device of the present invention, to protect the device. .
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
21:투명 기판22: 투명 전극21 transparent substrate 22 transparent electrode
23:유기 발광층24:금속 전극23 organic light emitting layer 24 metal electrode
25:반투과성막26:흡습제25: semi-permeable membrane 26: absorbent
27:금속판31:유리판27: metal plate 31: glass plate
41:패시베이션막61:전도성 입자41: passivation film 61: conductive particles
71:게터 물질71: getter material
본 발명은 디스플레이에 있어서, 유기 전계 발광 디스플레이에 관한 것으로, 유기 발광층 위에 열전도가 우수한 입자를 골고루 산포함으로써 외부와 열반응을 용이하게 하여 소자 내부의 열을 효과적으로 발산 시켜 소자의 결함을 줄이고, 종래의 유기 전계 발광 소자의 패키징 판으로 사용된 금속판이나, 유리판 대신 패시배이션막을 증착함으로써 종래에 비해 공정이 쉽고, 패널의 두께와 무게를 줄일 수 있는 유기 전계 발광 소자의 구조 및 제조 방법을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent display. The present invention relates to an organic electroluminescent display, and evenly spreads particles having excellent thermal conductivity on an organic light emitting layer, thereby facilitating thermal reaction with the outside, thereby effectively dissipating heat inside the device, and reducing defects of the device. By depositing a passivation film instead of a metal plate or a glass plate used as a packaging plate of an organic electroluminescent device, it provides a structure and a manufacturing method of an organic electroluminescent device which is easier to process compared to the conventional, and can reduce the thickness and weight of the panel.
본 발명의 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 구조적 특징은 기판 위에 전극 및 유기 발광층 형성되고, 상기 유기 발광층의 습기나 산소로부터의 보호를 위하여 유기 발광층 위에 골고루 산포된 전도성 입자와, 상기 전도성 입자 위에 패시배이션막이 입혀진 형태로 구성되어 있다.The packaging structural features of the organic electroluminescent display of the present invention are the electrodes and organic light emitting layer formed on the substrate, the conductive particles evenly distributed on the organic light emitting layer for protection from moisture or oxygen of the organic light emitting layer, and passivation on the conductive particles It is composed of a membrane-coated form.
본 발명의 다른 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 방법은 기판 위에 전극 및 유기 발광층을 형성하고, 상기 유기 발광층을 습기나 산소로부터 보호하기 위해 열전달이 우수한 전도성 입자를 유기 발광층 위에 골고루 산포한 후, 상기 전도성입자 위에 패시배이션 막을 증착하는 단계로 이루어지는데 있다.According to another method of packaging an organic electroluminescent display, an electrode and an organic light emitting layer are formed on a substrate, and the conductive particles having excellent heat transfer are uniformly dispersed on the organic light emitting layer to protect the organic light emitting layer from moisture or oxygen, and then the conductive particles. And depositing a passivation film thereon.
상기와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 구조 및 방법에 관하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The packaging structure and method of the organic electroluminescent display according to the present invention having the above characteristics will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 유기 발광층 위에 전도성 입자를 산포하고 패시배이션막을 형성함으로써 소자의 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 전달하여 디스플레이 소자의 안정적인 동작을 도모하는데 있다.First, the present invention is to spread the conductive particles on the organic light emitting layer and to form a passivation film to effectively transfer the heat generated inside the device to the outside to achieve a stable operation of the display device.
즉, 종래의 보호막으로써 사용된 패시배이션막을 그대로 이용하고 단지 유기 발광층위에 패시배이션막을 바로 입히지 않고, 전류 유입으로 인해 발광하는 유기 전계 발광층에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 전달하기 위하여 열전도성이 우수한 전도성 입자를 산포하는 것이다.That is, in order to use the passivation film used as a conventional passivation film as it is and not to apply the passivation film directly on the organic light emitting layer, the thermal conductivity is effectively transferred to the outside to effectively transmit heat generated in the organic electroluminescent layer that emits light due to the current inflow. It is to distribute excellent conductive particles.
도 5는 본 발명에 따른 소자의 패키징을 위한 유기 전계 발광 디스플레이의 패널의 단면도를 나타낸 것이다.5 shows a cross-sectional view of a panel of an organic electroluminescent display for the packaging of devices according to the invention.
유리 또는 플라스틱을 이루어진 기판(51) 위에 ITO나 또는 산화 주석(SnO2)을 이용한 투명 전극층(52)과, 이 투명 전극층(52) 위에 패터닝된 유기 발광층(53)과, 이 유기 전계 발광층(53)위에 금속 전극층(54)으로 구성된다.The transparent electrode layer 52 using ITO or tin oxide (SnO 2 ) on the substrate 51 made of glass or plastic, the organic light emitting layer 53 patterned on the transparent electrode layer 52, and the organic electroluminescent layer 53. ) Is composed of a metal electrode layer 54.
유기 전계 발광층(53)은 통상 투명 전극층(52) 위에 정공 전달층, 전계 발광층, 및 전자 전달층 순으로 적층되어 이루어진다. 정공 전달층은 방향족 아민(R-NH2) 또는 피라졸린(C3H6N2)과 같은 공지의 재료로 이루어진다. 전계 발광층은 원하고자 하는 색의 광을 방출할 수 있는 적당한 재료로 이루어지며, 목적에 따라 도핑이 이루어질 수도 있다. 전자 전달층은 알류미늄(Al) 또는 아연(Zn)과 같은 금속의 복합 화합물, 옥사디아졸계 화합물 중 하나로 이루어질 수 있다.The organic electroluminescent layer 53 is usually laminated on the transparent electrode layer 52 in the order of a hole transport layer, an electroluminescent layer, and an electron transport layer. The hole transport layer consists of known materials such as aromatic amines (R-NH 2 ) or pyrazoline (C 3 H 6 N 2 ). The electroluminescent layer is made of a suitable material capable of emitting light of a desired color, and may be doped depending on the purpose. The electron transport layer may be made of one of a complex compound of an metal such as aluminum (Al) or zinc (Zn), and an oxadiazole compound.
상기 투명 전극층(52)은 애노드이고, 금속 전극층(54)은 캐소드이다.The transparent electrode layer 52 is an anode, and the metal electrode layer 54 is a cathode.
유기 전계 발광층은 대기 중의 수분과, 산소, 그리고 높은 온도에 매우 민감하다. 따라서, 유기 전계 발광층을 수분과, 산소, 그리고 높은 온도로부터 격리시켜야 한다.The organic electroluminescent layer is very sensitive to moisture, oxygen and high temperatures in the atmosphere. Therefore, the organic electroluminescent layer must be isolated from moisture, oxygen, and high temperatures.
도 6은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 구조에 관한 실시예를 나타낸 것이다.6 illustrates an embodiment of a packaging structure of an organic electroluminescent display according to the present invention.
유리 또는 플라스틱을 이루어진 기판(51) 위에 ITO나 또는 산화 주석(SnO2)을 이용한 투명 전극층(52)과, 이 투명 전극층(52) 위에 패터닝된 유기 발광층(53)과, 이 유기 전계 발광층(53)위에 금속 전극층(54)으로 구성된 유기 전계 발광 소자 위에 전도성 입자(61)와 그 위에 패시배이션막이 형성된다.The transparent electrode layer 52 using ITO or tin oxide (SnO 2 ) on the substrate 51 made of glass or plastic, the organic light emitting layer 53 patterned on the transparent electrode layer 52, and the organic electroluminescent layer 53. The conductive particles 61 and the passivation film are formed on the organic electroluminescent element composed of the metal electrode layer 54.
전도성 입자는 유기 발광층이 전류의 유입을 통해 동작하기 때문에 유기 전계 소자의 내부에서 발생하는 열을 외부로 빼내는 역할을 한다.The conductive particles serve to extract heat generated from the inside of the organic EL device to the outside because the organic light emitting layer operates through the inflow of electric current.
즉, 열전도 능력이 우수한 전도성 입자는 유기 발광층으로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 전도시킴으로써, 소자내부의 온도가 올라가지 않고 안정적으로 동작할 수 있도록 한다.That is, the conductive particles having excellent thermal conductivity absorb the heat generated from the organic light emitting layer and conduct it to the outside, thereby allowing the inside of the device to operate stably without increasing the temperature.
소자를 보호하기 위해 형성된 패시배이션막은 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막, Al2O3등의 반응성이 적은 무기 화합물이나 혹은 폴리이미드(polyimide)나 폴리아크릴(polyacrylate)나 파릴렌(parylene) 등의 고분자막 등으로 이루어진다.The passivation film formed to protect the device may be a non-reactive inorganic compound such as a silicon nitride film, a silicon oxide film, or Al 2 O 3 , or a polymer film such as polyimide, polyacrylate, or parylene. Is done.
패시배이션막의 두께는 수십에서 수백 마이크로미터(μm)까지 가능하다.The thickness of the passivation film can be from tens to hundreds of micrometers (μm).
전도성 입자대신 전도성과 게터의 두 가지 능력을 가진 다른 물질을 적용할 수도 있다.Instead of conductive particles, other materials can be applied that have two abilities, conductivity and getter.
게터 기능을 가진 게터 물질을 적용한 또 다른 실시 예를 도 7을 통하여 설명한다.Another embodiment of applying a getter material having a getter function will be described with reference to FIG. 7.
도 7은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 구조에 관한 또 다른 실시 예를 나타낸 것이다.7 shows another embodiment of a packaging structure of an organic electroluminescent display according to the present invention.
유리 또는 플라스틱을 이루어진 기판(51) 위에 ITO나 또는 산화 주석(SnO2)을 이용한 투명 전극층(52)과, 이 투명 전극층(52) 위에 패터닝된 유기 발광층(53)과, 이 유기 전계 발광층(53)위에 금속 전극층(54)으로 구성된 유기 전계 발광 소자 위에 게터(getter) 물질(71)과, 그 위에 패시배이션막이 형성된다.The transparent electrode layer 52 using ITO or tin oxide (SnO 2 ) on the substrate 51 made of glass or plastic, the organic light emitting layer 53 patterned on the transparent electrode layer 52, and the organic electroluminescent layer 53. The getter material 71 and the passivation film are formed on the organic electroluminescent element which consists of the metal electrode layer 54 above.
우수한 열전도성과 게터 기능을 가진 게터 물질은 내부에서 발생하는 열을 외부로 빼내는 역할뿐만 아니라, 외부로부터의 유기 전계 발광 소자 내부로의 불순가스의 침입을 막아주고, 이미 소자 내부에 유입된 불순 가스를 제거해주는 역할을 한다.The getter material with excellent thermal conductivity and getter function not only removes heat generated from the inside, but also prevents impurity gas from entering the organic electroluminescent device from the outside and prevents impurity gas already introduced into the device. It serves to eliminate it.
즉, 열전도 능력과 불순물 게터 기능이 뛰어난 게터 물질은 유기 전계 발광 디스플레이의 수명을 연장시키는 중요한 물질이다.In other words, the getter material having excellent thermal conductivity and impurity getter function is an important material for extending the life of the organic electroluminescent display.
게터 물질은 바륨(Ba), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 세슘(Cs) 등의 금속 물질이나 혹은 Zr-V-Fe 등과 같은 모든 게터 합금(alloy)으로 이루어진다.The getter material is composed of metal materials such as barium (Ba), calcium (Ca), titanium (Ti), cesium (Cs), or all getter alloys such as Zr-V-Fe.
소자를 보호하기 위해 형성된 패시배이션막(62)은 실리콘 질화막(silicon nitride)이나 실리콘 산화막(silicon oxide)이나 알류미늄 산화막(aluminum oxide)등의 반응성이 적은 무기 화합물이나 혹은 폴리이미드(polyimide)나 폴리아크릴 (polyacrylate)나 파릴렌(parylene) 등의 고분자막 등으로 이루어진다.The passivation film 62 formed to protect the device is an inorganic compound having low reactivity such as silicon nitride film, silicon oxide film or aluminum oxide film, or polyimide or polyimide film. It is made of a polymer film such as acrylic (polyacrylate) and parylene (parylene).
패시배이션막의 두께는 수십에서 수백 마이크로미터(μm)까지 가능하다.The thickness of the passivation film can be from tens to hundreds of micrometers (μm).
이하, 도 8내지 도 9를 참조하여 본 발명의 유기 전계 발광 디스플레이의 패키징 하는 방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, a method of packaging the organic electroluminescent display of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9.
도 8은 전도성 입자 또는, 게터 물질이 유기 전계 발광 소자 위에 산포된 모습을 나타낸 것이다.FIG. 8 illustrates a state in which conductive particles or getter material is dispersed on an organic electroluminescent device.
먼저, 유리 기판이나 플라스틱 기판(51)위에 애노드(52)와 캐소드(54)를 포함하여 유기 전계 발광층(53)을 형성한다. 이 후, 이 유기 전계 발광층에서 발생하는 열을 밖으로 전도시키기 위해 유기 전계 발광 소자 위에 열전도성이 우수한 전도성 입자나 혹은 게터 물질을 진공 분위기에서 골고루 산포 시킨다.First, the organic electroluminescent layer 53 is formed on the glass substrate or the plastic substrate 51 by including the anode 52 and the cathode 54. Thereafter, conductive particles or getter material having excellent thermal conductivity are evenly dispersed in a vacuum atmosphere on the organic electroluminescent device in order to conduct heat generated in the organic electroluminescent layer to the outside.
다음은, 도 9에 나타낸 바와 같이 소자를 외부로부터 보호하기 위해 패시배이션막(62)을 증착 시켜 초박형 유기 전계 발광 디스플레이를 제작한다..Next, as shown in FIG. 9, a passivation film 62 is deposited to protect the device from the outside, thereby producing an ultra-thin organic electroluminescent display.
패시배이션막을 증착 시키는 방법은 열 증착 방법(thermal evaporation) 이나, 스퍼터링(sputtering) 방법이나, 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition) 등의 진공 증착법이나 혹은, 유기 발광층의 온도가 올라가는 것을 방지하기 위하여 스핀 코우팅(spin coating) 방법이나, 롤 코우팅(roll coating) 방법이나, 바 코우팅(bar coating) 방법 등의 상온 증착 방법 등이 있다.The passivation film may be deposited by a thermal evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method such as chemical vapor deposition, or a spin to prevent the temperature of the organic light emitting layer from rising. Room temperature deposition methods, such as a spin coating method, the roll coating method, the bar coating method, etc. are mentioned.
소자를 보호하기 위해 형성된 패시배이션막(62)은 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막이나 알류미늄 산화막 등의 반응성이 적은 무기 화합물이나 혹은 폴리이미드나 폴리아크릴나 파릴렌 등의 고분자막 등으로 이루어지며, 상기와 같은 물질들을 이용한 패시배이션막을 형성함으로써, 초박형, 초경량화된 유기 전계 발광 디스플레이를 구현할 수 있다.The passivation film 62 formed to protect the device is made of an inorganic compound having low reactivity such as a silicon nitride film, a silicon oxide film or an aluminum oxide film, or a polymer film such as polyimide, polyacryl or parylene, and the like. By forming a passivation film using materials, an ultra-thin, ultra-lightweight organic electroluminescent display can be realized.
패시배이션막의 두께는 수십에서 수백 마이크로미터까지 가능하며, 이는 증착 방법이나, 유기 발광 소자 및 전도성 입자 등의 크기에 따라 적당한 두께로 결정된다.The passivation film may have a thickness ranging from tens to hundreds of micrometers, which is determined to an appropriate thickness depending on the deposition method, the size of the organic light emitting element, the conductive particles, and the like.
유기 전계 발광 소자는 제어 회로들(미도시)에 의해 투명 전극층(52) 및 금속 전극층(54)에 신호 전압이 인가되면, 금속 전극층(54)으로부터 유기 발광층(53)에 형성된 전자 전달층으로 전류가 주입되고 투명 전극층(52)으로부터 유기 발광층(53)의 정공 전달층에 정공이 주입된다. 상기 유기 전계 발광층에서는 투명 전극층(52) 및 금속 전극층(54)으로부터 주입된 정공들 및 전자들이 각각 정공 전달층 및 전자 전달층을 경유하여 전계 발광층(53)으로 전달되어 서로 재결합되어 전계 발광층(53)에서 재결합하는 에너지에 해당하는 광을 방출한다.When the signal voltage is applied to the transparent electrode layer 52 and the metal electrode layer 54 by control circuits (not shown), the organic electroluminescent element is a current from the metal electrode layer 54 to the electron transport layer formed in the organic light emitting layer 53. Is injected and holes are injected from the transparent electrode layer 52 into the hole transport layer of the organic light emitting layer 53. In the organic electroluminescent layer, holes and electrons injected from the transparent electrode layer 52 and the metal electrode layer 54 are transferred to the electroluminescent layer 53 via the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and recombine with each other to form the electroluminescent layer 53. Emits light corresponding to the energy recombining.
이렇게 방출된 광은 투명기판(51)의 주표면에 대해서 수직 방향으로 출사된다.The light thus emitted is emitted in a direction perpendicular to the main surface of the transparent substrate 51.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 패키징 구조 및 방법을 통하여 소자의 내부에서 발생하는 열을 밖으로 효과적으로 전달하여 소자의 동작을 원활히 하고, 유기 전계 발광 디스플레이의 초박형, 초경량화를 가능하게 한다.As described above, through the packaging structure and method of the organic electroluminescent device of the present invention, the heat generated inside the device can be effectively transferred out to facilitate the operation of the device, and ultra-thin and ultra-lightweight of the organic electroluminescent display is possible. Let's do it.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유기 발광층위에 열전달 기능이 뛰어난 전도성 입자나 혹은 열전도성과 게터 기능이 우수한 게터 물질을 장착하여 소자 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 전달하고, 소자보호를 위해 얇은 패시배이션막을 증착시킴으로써, 소자의 크기 및 두께를 줄일 수 가 있다.As described above, according to the present invention, a conductive particle having excellent heat transfer function or a getter material having excellent thermal conductivity and getter function is mounted on the organic light emitting layer to effectively transfer heat generated inside the device to the outside, and to protect the device. By depositing a passivation film, the size and thickness of the device can be reduced.
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2001
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