KR20030026434A - Canless Organic Electro Luminescence Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a canis organic electroluminescent display, and more particularly, to a canis organic electroluminescent display which can block moisture invading organic matters from the outside and can further reduce the thickness of the organic electroluminescent display. .
유기 이엘소자를 이용한 유기 전계발광 디스플레이(OELD: Organic Electro Luminescence Display)는 상용화된 액정디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display)에 비하여 30,000배 이상 빠른 응답 속도를 가지고 있어, 동영상 구현이 가능하고 자체적인 발광소자로 시야각이 넓고 높은 휘도를 낼 수 있는 장점을 가지고 있다.Organic Electroluminescence Display (OELD) using organic EL element has more than 30,000 times faster response speed than commercial liquid crystal display (LCD), enabling video and self-light emitting device It has the advantage of wide viewing angle and high brightness.
이러한 유기 이엘소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(1)위에 양극전극(2)이 형성되고, 그 위에 유기층(3)이 형성되고, 유기층(3)의 상부에 음극전극(4)이 형성되어 있으며, 상기 양극전극(2)과 음극전극(4)은 전원(5)과 연결되게 구성되어 있다.1, the anode electrode 2 is formed on the substrate 1, the organic layer 3 is formed thereon, and the cathode electrode 4 is formed on the organic layer 3. The positive electrode 2 and the negative electrode 4 are formed to be connected to the power source 5.
이렇게 구성된 이엘소자의 유기층은 발광층을 포함하고 있어야하고, 발광효율을 향상시키기 위하여 전자수송층, 전자주입층 및 정공수송층과 정공주입층이 포함된다. 상기 양극전극(2)에는 (+)전압을 인가하고, 음극전극(4)에는 (-)전압을 인가하도록 전원(5)과 연결되어 있다.The organic layer of the EL device configured as described above should include a light emitting layer, and includes an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, and a hole injection layer in order to improve luminous efficiency. The positive electrode 2 is connected to the power supply 5 so as to apply a positive voltage and the negative electrode 4 to apply a negative voltage.
상기 양극전극(2)에 (+)전압이 인가됨과 동시에 전원(5)에 의한 음극전극(4)에 (-)전압이 인가되면, 상기 양극전극(2)을 통하여 정공이 상기 유기층(3)으로 공급되고, 상기 유기층(3)에 존재하는 정공주입층과 정공수송층을 통하여 발광층에 도달한다. 그리고, 상기 음극전극(4)의 전자가 상기 유기층(3)으로 공급되고, 상기 유기층(3)에 존재하는 전자주입층과 전자수송층을 통하여 발광층에 도달한다. 상기 유기층(3)의 발광층에서는 주입된 정공과 전자가 재결합을 하면서 빛을 발광하게 되고, 기판을 통하여 외부로 전달이 된다.When a positive voltage is applied to the anode electrode 2 and a negative voltage is applied to the cathode electrode 4 by the power supply 5, holes are formed through the anode electrode 2 to the organic layer 3. Is supplied to the light emitting layer through the hole injection layer and the hole transport layer present in the organic layer (3). The electrons of the cathode electrode 4 are supplied to the organic layer 3 and reach the light emitting layer through the electron injection layer and the electron transport layer present in the organic layer 3. The light emitting layer of the organic layer 3 emits light while recombining the injected holes and electrons, and is transmitted to the outside through the substrate.
도 2는 종래에 의한 외부에서 유기층에 침입하는 수분을 차단하기 위한 캔이 밀봉된 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도로써, 기판(11)의 상부에 애노드(12)가 형성되어 있고, 이 애노드(12)의 상부에는 유기층(13)이 형성되고, 그 유기층(13)의 상부에 캐소드(14)가 형성되어 유기 이엘소자를 형성한다.FIG. 2 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent display in which a can is sealed to block moisture invading the organic layer from the outside in the related art. An anode 12 is formed on an upper portion of the substrate 11. The organic layer 13 is formed on the upper portion of the, and the cathode 14 is formed on the organic layer 13 to form an organic EL element.
그리고, 상기 유기층(13)과 캐소드(14)의 주변에는 애노드(12)의 극성을 차단하는 절연층들(15)이 형성되며, 이 절연층들(15)의 상부에는 음극분리 격벽(16)들이 형성되어 있다.In addition, insulating layers 15 that block the polarity of the anode 12 are formed around the organic layer 13 and the cathode 14, and the cathode separation barrier 16 is disposed on the insulating layers 15. Are formed.
더불어, 외부로부터 유기층(13)에 수분의 침투를 차단하기 위하여 캔(17)이 상기 유기층(13), 캐소드(14) 및 음극분리 격벽(16)들을 감싸며, 상기 애노드(12)상부에 봉지제(18)로 밀봉되어 있다. 또한, 상기 캔(17)의 내부에는 유기층(13)에 침투되는 수분을 흡수하는 흡수제(19)가 포함되어 있다.In addition, the can 17 encapsulates the organic layer 13, the cathode 14, and the cathode separation partition 16 to block the penetration of moisture into the organic layer 13 from the outside, and an encapsulant on the anode 12. It is sealed with 18. In addition, the can 17 includes an absorbent 19 that absorbs moisture that penetrates into the organic layer 13.
이와 같은 종래의 유기 전계 발광 디스플레이의 유기층을 외부로부터 수분에서 보호하기 위한 캔이 봉지된 구조는 제조하는 장비가 복잡하며, 장비의 가격이 고가이며, 이로 야기되는 공정도 많아진다.The structure in which cans are encapsulated to protect the organic layer of the conventional organic electroluminescent display from moisture from the outside is complicated in manufacturing equipment, expensive in equipment, and many processes are caused.
결정적으로, 제조가 완성된 유기 전계 발광 디스플레이의 두께도 캔의 두께만큼 두꺼워져 경박단소화를 달성할 수 없는 문제점이 있었다.Crucially, the thickness of the organic electroluminescent display that has been manufactured is also thickened by the thickness of the can, and thus there is a problem in that light and small can not be achieved.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a canless organic electroluminescent display that can block moisture invading organic matter from the outside, and can further reduce the thickness of the organic electroluminescent display. Its purpose is to.
본 발명의 다른 목적은 단순한 진공 챔버내에서 일련의 제조 공정만으로 유기물에 침투하는 습기를 완전히 차단할 수 있는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a canis organic electroluminescent display which can completely block moisture penetrating organic matter in a series of manufacturing processes in a simple vacuum chamber.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 유리기판의 상부에 복수의 양극 전극라인들을 형성하는 단계와;A preferred aspect for achieving the above object of the present invention comprises the steps of: forming a plurality of anode electrode lines on top of the glass substrate;
상기 양극 전극라인들의 상부에 절연막을 형성하는 단계와;Forming an insulating film on the anode electrode lines;
상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 복수의 개구들을 형성하는 단계와;Forming a plurality of openings in the insulating layer to expose the anode electrode lines;
상기 복수의 개구들 사이의 절연막 상부에 제 1 음극 전극라인들을 형성하는 단계와;Forming first cathode electrode lines on the insulating layer between the plurality of openings;
상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하는 단계와;Forming a barrier layer on an upper portion of the first cathode electrode lines and an upper portion of the insulating layer to surround the plurality of openings;
상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인 상부에 유기물막들을 형성하는 단계와;Forming organic layers on the anode electrode line exposed by the plurality of openings;
상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되도록 상기 유기물막들의 상부에 제 2 음극 전극라인들을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이의 제조방법이 제공된다.A method of manufacturing a canless organic electroluminescent display is provided, comprising forming side surfaces of the first cathode electrode lines and forming second cathode electrode lines on the organic layers to be spaced apart from the barrier layer. .
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 유리기판의 상부에 형성된 복수의 양극 전극라인들과;According to another aspect of the present invention, a plurality of anode electrode lines are formed on an upper portion of a glass substrate;
상기 양극 전극라인들의 상부에 형성된 절연막과;An insulating film formed on the anode electrode lines;
상기 양극 전극라인들이 노출되도록 상기 절연막에 형성된 복수의 개구들과;A plurality of openings formed in the insulating layer to expose the anode electrode lines;
상기 복수의 개구들 사이의 상기 절연막 상부에 형성되어 외부의 전원과 연결되는 제 1 음극 전극라인들과;First cathode electrode lines formed on the insulating layer between the plurality of openings and connected to an external power source;
상기 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부와 상기 절연막 상부에 형성된 격벽층과;Barrier rib layers formed over the first cathode electrode lines and over the insulating layer to surround the plurality of openings;
상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인들의 상부에 형성된 유기물막과;An organic film formed on the anode electrode lines exposed by the plurality of openings;
상기 제 1 음극 전극라인들의 측면을 감싸고, 상기 격벽층과 이격되어 상기 유기물막들의 상부에 형성된 제 2 음극 전극라인들로 이루어짐을 특징으로 하는 캔리스 유기 전계 발광 디스플레이가 제공된다.A canless organic electroluminescent display is provided which surrounds side surfaces of the first cathode electrode lines and is formed of second cathode electrode lines spaced apart from the barrier layer and formed on the organic layers.
도 1은 일반적인 유기 전계 발광 소자의 동작을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the operation of a general organic EL device.
도 2는 종래에 의한 외부에서 유기층에 침입하는 수분을 차단하기 위한 캔이 밀봉된 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent display in which a can is sealed to block moisture invading the organic layer from the outside in the related art.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 단위 셀을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a unit cell of an organic electroluminescent display according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 양극 상부에 격벽층이 형성된 상태를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a state in which a partition layer is formed on an anode of an organic electroluminescent display according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 타 실시예에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent display according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21 : 유리기판 22 : 양극 전극라인21: glass substrate 22: anode electrode line
23 : 절연막 24 : 제 1 음극라인23 insulating film 24 first cathode line
25 : 격벽 26 : 유기막층25: partition 26: organic film layer
27 : 제 2 음극라인27: second cathode line
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 단위 셀을 도시한 단면도로써, 유리기판(21)의 상부에 형성된 양극 전극라인(22)과; 상기 양극 전극라인(22)의 상부에 형성된 절연막(23)과; 상기 양극 전극라인(22)이 노출되도록 상기 절연막(23)에 형성된 개구와; 상기 절연막(23) 상부에 형성된 제 1 음극 전극라인(24)과; 상기 제 1 음극 전극라인(24)의 상부에 형성된 격벽층(25)과; 상기 개구에 의해 노출된 양극 전극라인(22) 상부에 형성된 유기물막(26)과; 상기 제 1 음극 전극라인(24)의 측면을 감싸고, 상기 격벽층(25)과 이격되어 상기 유기물막(26)의 상부에 형성된 제 2 음극 전극라인(27)으로 구성되어 있다.3 is a cross-sectional view showing a unit cell of an organic electroluminescent display according to the present invention, comprising: an anode electrode line 22 formed on an upper portion of a glass substrate 21; An insulating film 23 formed on the anode electrode line 22; An opening formed in the insulating film 23 so that the anode electrode line 22 is exposed; A first cathode electrode line 24 formed on the insulating film 23; A partition layer 25 formed on the first cathode electrode line 24; An organic material layer 26 formed on the anode electrode line 22 exposed by the opening; The second cathode electrode line 27 is formed on the side surface of the first cathode electrode line 24 and is spaced apart from the partition layer 25 to form an upper portion of the organic material layer 26.
유기 전계 발광 디스플레이를 제조하기 위해서는, 상기의 단위 셀들을 복수개로 어레이하여 형성하면 된다.In order to manufacture an organic electroluminescent display, the above-mentioned unit cells may be arrayed in plural numbers.
따라서, 상기 양극과 음극 전극라인(24,27)들도 상기 유리기판(21)의 상부에 복수개로 형성하며, 상기 절연막(23)은 상기 양극 전극라인이 노출되는 복수의 개구들을 갖도록 상기 양극 전극라인들의 상부에 형성한다.Accordingly, a plurality of anode and cathode electrode lines 24 and 27 are also formed on the glass substrate 21, and the insulating layer 23 has a plurality of openings through which the anode electrode line is exposed. Form on top of the lines.
상기 복수의 개구들 사이의 상기 절연막 상부에는 상기 제 1 음극 전극라인(24)을 복수개로 형성한다. 이 제 1 음극 전극라인(24)은 외부로 전원과 연결되어 상기 제 2 음극 전극라인(27)에 전원을 공급하게 된다.A plurality of first cathode electrode lines 24 are formed on the insulating layer between the plurality of openings. The first cathode electrode line 24 is connected to a power source to the outside to supply power to the second cathode electrode line 27.
그리고, 상기 격벽층(25)은 상기 절연막에 형성된 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 상기 제 1 음극 전극라인들의 상부 및 상기 절연막 상부에 형성하고, 상기 유기물막도 상기 복수의 개구들에 의해 노출된 양극 전극라인들의 상부에 각각 형성하면 유기 전계 발광 디스플레이가 제조되는 것이다.The barrier layer 25 is formed on the upper portions of the first cathode electrode lines and the upper portion of the insulating layer to surround the plurality of openings formed in the insulating layer, and the organic material layer is exposed by the plurality of openings. When formed on top of each of the positive electrode line, the organic electroluminescent display is manufactured.
이렇게 각 구성요소들을 복수로 형성하는 것은, 유리 기판의 상부의 일련의 패터닝 공정을 위한 통상적인 사진 식각 공정을 수행하면 된다.Thus, the plurality of components may be formed by performing a conventional photolithography process for a series of patterning processes on the upper portion of the glass substrate.
일 예로, 상기 절연막(23)은 포토레지스트를 스핀코팅하고, 사진식각공정으로 개구를 형성하고, 상기 절연막(23)은 1000 ~ 30000Å의 두께 범위를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.For example, the insulating film 23 may be formed by spin coating a photoresist, forming an opening by a photolithography process, and forming the insulating film 23 to have a thickness in a range of 1000 to 30000 Å.
한편, 상기 제 2 음극 전극라인(27)을 형성할 때, 상기 유기물막(26)을 완전히 덮도록, 써멀 이베퍼레이터(Thermal evaporator)나 이빔 이베퍼레이터(E-beam evaporator)를 이용하여 증착한다.Meanwhile, when the second cathode electrode line 27 is formed, the organic evaporator is deposited using a thermal evaporator or an e-beam evaporator to completely cover the organic material layer 26. do.
상기 증착된 제 2 음극 전극라인(27)이 상기 유기물막을 완전히 덮기 위해서는, 상기 유리기판을 회전시킴과 동시에 박막을 형성할 입자를 상기 유리기판 면을 기준으로 경사지게 상기 유기물막에 입사시키면서, 상기 제 2 음극 전극라인(27)을 형성하면 가능하다.In order for the deposited second cathode electrode line 27 to completely cover the organic material layer, while rotating the glass substrate and simultaneously injecting particles to form a thin film into the organic material film inclined with respect to the surface of the glass substrate, It is possible to form two cathode electrode lines 27.
이렇게 상기 제 2 음극 전극라인(27)이 상기 유기물막을 완전히 덮으면, 완성된 본 발명의 유기 전계 발광 디스플레이는 외부로부터 침입하는 습기를 차단하게 된다.When the second cathode electrode line 27 completely covers the organic material layer, the completed organic electroluminescent display of the present invention blocks moisture from invading from the outside.
또한, 상기 제 2 음극 전극라인(27)은 이베버레이팅를 수행하여 보호 음극 전극라인을 형성한 다음, 상기 보호 음극 전극라인의 상부에 스퍼터링으로 메인 음극 전극라인을 형성한다.In addition, the second cathode electrode line 27 performs the webing to form a protection cathode electrode line, and then forms a main cathode electrode line by sputtering on the protection cathode electrode line.
이렇게 상기 제 2 음극 전극라인을 형성하면, 스퍼터링 공정으로부터 상기 유기물막(26)을 보호할 수 있게 되는 것이다.If the second cathode electrode line is formed in this manner, the organic material layer 26 can be protected from the sputtering process.
도 4는 본 발명에 의한 유기 전계 발광 디스플레이의 양극 상부에 격벽층이 형성된 상태를 도시한 도면으로써, 상기 양극 전극라인(22)들의 상부에 격벽층이 바둑판모양으로 형성되어 있는 상태만 나타내기 위하여, 단순히 도시한 것이다.FIG. 4 is a view illustrating a state in which a partition layer is formed on an anode of an organic electroluminescent display according to the present invention. In order to show only a state in which a partition layer is formed in a checkerboard shape on the anode electrode lines 22. It is simply illustrated.
물론, 상기 격벽층(25)은 전술한 바와 같이, 제 1 음극 전극라인들이 형성되어 있는 영역에는 제 1 음극 전극라인들 상부에 형성되고, 상기 제 1 음극 전극라인들이 형성되어 있지 않는 영역에는 상기 절연막 상부에 격벽층을 형성하며, 이 격벽층(25)은 절연막에 형성된 복수의 개구들 주위를 에워싸도록 형성되어, 결국, 격벽층(25)은 하나의 단위 픽셀 주위에 형성되는 것이다.Of course, the barrier layer 25 is formed above the first cathode electrode lines in the region where the first cathode electrode lines are formed, and in the region where the first cathode electrode lines are not formed, as described above. A partition layer is formed over the insulating film, and the partition layer 25 is formed to surround the plurality of openings formed in the insulating film, so that the partition layer 25 is formed around one unit pixel.
도 5는 본 발명에 의한 타 실시예에 따른 유기 전계 발광 디스플레이의 단면도로써, 상기 격벽층은 제 1 음극 전극라인(24)의 상부에 SiO2(31), SiON(32)와 SINx(33)가 적층되어 있는 상태를 나타내고 있다.5 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent display according to another embodiment of the present invention, wherein the barrier layer is formed of SiO 2 31, SiON 32, and SINx 33 on top of the first cathode electrode line 24. The state in which is stacked is shown.
본 발명의 타 실시예에서는 SiO2(31), SiON(32)와 SINx(33) 중 선택된 적어도 둘 이상을 식각속도를 고려하여 2층, 3층,..,n층 등의 다층막으로 적층하여 격벽층을 형성할 수 있다.In another embodiment of the present invention, at least two or more selected from SiO 2 (31), SiON (32), and SINx (33) are laminated in a multilayer film such as two layers, three layers, .., n layers in consideration of the etching rate. A partition layer can be formed.
이러한, 상기 격벽층은 SiO2, SiON와 SINx 중 선택된 어느 하나를 스퍼터링또는 다른 진공 증착방법으로 증착할 수도 있고, 식각 속도가 다른 절연막을 다층으로 적층하여 형성할 수도 있다.The barrier layer may be formed by depositing any one selected from SiO 2 , SiON, and SINx by sputtering or another vacuum deposition method, or by stacking an insulating layer having a different etching rate in a multilayer manner.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 외부로부터 유기물에 침입하는 습기를 차단할 수 있고, 유기 전계 발광 디스플레이의 두께를 더욱 얇게 하여 경박화를 달성할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can block moisture from invading organic matters from the outside, and have an effect of thinning the thickness of the organic electroluminescent display to achieve thinning.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
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