KR20030068654A - 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
기존 유기 전계 발광 표시 소자의 캡슐(Encapsulation)을 발광체로 구현하여 외부로부터의 소자 보호 기능과 표시 소자로서의 기능을 동시에 수행할 수 있는 경량, 박형의 양면 발광 소자를 얻고, 특히 본 발명에 따라 제조된 발광 소자를 듀얼 폴더형의 표시 장치에 사용하여 그 표시 장치의 무게를 줄임으로써 휴대를 용이하게 한다.
이를 위해 본 발명은, 제 1 기판 및 제 2 기판 상부에 각기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극을 형성하고, 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극 각각의 상부 일 영역에 제 1 발광체 및 제 2 발광체를 형성한 후, 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극에서 발광체가 형성되지 않은 타 영역에는 외주면을 따라 각기 밀봉재(sealant)를 코팅하여 코팅한 밀봉재를 이용해 제 1 발광체와 제 2 발광체가 대향하도록 합착한 후, 밀봉재를 경화시켜 밀봉재와 상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극으로 둘러싸인 내부를 봉지하도록 한다.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 유기 전계 발광 표시 소자의 캡슐(Encapsulation)층을 발광체로 구현하여 소자 보호 기능 뿐만 아니라 양면 표시 소자로서의 기능도 수행할 수 있도록 한 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 전계 발광 표시 소자(이하 "유기 EL 소자"로 약칭함)는 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 휴대용 단말기의 표시 장치나 차량 탑재용 표시장치, 휴대용 게임기의 표시장치 등과 같은 고화질의 동영상을 필요로 하는 표시 장치에 널리 사용 중이거나 사용될 추세이다.
도 1은 이러한 일반적인 유기 EL 소자를 도시한 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 일반적인 유기 EL 소자는 먼저 유리(glass)나 필름(film)으로 제작된 기판(10)의 상면에 스퍼터링을 통해 금속 또는 ITO(Indium Tin Oxide)의 양극 전극(11)이 형성된 후, 양극 전극(11) 상부에 절연층(12)이 형성된다.
이어 형성된 절연층(12)위에 음극전극을 분리하기 위한 격벽(15)이 형성된 후 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 순차적으로 적층된 활성층(13)이 형성되고, 활성층(13) 상부에 캐소드인 음극 전극(14)이 형성된다.
이렇게 형성된 유기 EL 소자는 유리 또는 SUS 캔의 캡슐(Encapsulation)(16)에 의해 둘러 쌓여지고, 캡슐(16)과 양극 전극(11) 사이에는 밀봉재(sealant)가 빈틈없이 개재된다.
이 때 밀봉재는 수십 ~ 수백 마이크로 미터의 두께를 갖고, 캡슐 내부에는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스가 일정한 압력으로 충진된다.
이와 같이, 유기 EL 소자는 캡슐을 이용하여 밀봉되기 때문에 산소와 수분에 대해 우수한 차폐 효과를 가진다는 장점은 있지만, 이로 인해 소자의 두께가 두꺼워지고 이러한 소자를 이용해 표시 장치를 제조할 경우, 그 표시 장치의 무게가 무거워져 휴대하기가 불편하다는 단점이 있으며, 또한 이러한 캡슐로 인해 양면 발광 디스플레이로서의 제조가 어렵다는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소시키기 위한 것으로, 유기 EL소자의 캡슐을 발광체로 구현하여 외부로부터의 소자 보호 기능과 아울러 표시 소자로서의 기능도 구현할 수 있는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1 기판 및 제 2 기판 상부에 각기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극을 형성하는 단계와 ; 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극 각각의 상부 일 영역에 제 1 발광체 및 제 2 발광체를 형성하는 단계와 ; 상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극에서 발광체가 형성되지 않은 타 영역에 외주면을 따라 각기 밀봉재(sealant)를 코팅하는 단계와 ; 코팅한 밀봉재를 이용해 상기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극을 합착하되, 상기 제 1 발광체와 제 2 발광체가 대향하도록 합착하는 단계와 ; 상기 밀봉재를 경화시켜 밀봉재와 상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극으로 둘러싸인 내부를 봉지하는 단계로 이루어지도록 한다.
그리고 상기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극의 합착시, 상기 제 1 발광체와 제 2 발광체를 일정 간격으로 이격시키고, 이격시켜 생긴 공간을 N2또는 불활성 가스 분위기로 형성한다.
또한, 상기 제 1 발광체 또는 제 2 발광체는 상기 각 기판에 형성된 양극 전극 상부에 제 1 절연층을 형성하는 단계와 ; 상기 제 1 절연층 상부에 각기 음극 전극 분리 격벽을 형성하는 단계와 ; 상기 제 1 절연층 사이에 활성층과 음극 전극을 순차적으로 형성하는 단계와 ; 상기 양극 전극의 외주면을 제외한 양극 전극 및 음극 전극을 포함하는 상부전체에 흡습층을 형성하는 단계를 통해 형성한다.
도 1은 일반적인 유기 전계 발광 표시 소자의 구조를 도시한 도면이고,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 부호의 설명>
20, 20´: 기판 21, 21´: 양극 전극
22, 22´: 제 1 절연층 23, 23´: 활성층
24, 24´: 음극 전극 25, 25´: 격벽
26, 26´: 제 2 절연층 27, 27´: 흡습층
28 : 밀봉재
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 매인 패널(Main Panel)로 사용할 제 1 기판(20) 상부에 금속의 양극 전극(21)을 형성하고, 양극 전극(21) 상부에 포토 레지스트를 도포하여 마스크 패턴으로 패터닝시켜 제 1 절연층(22)을 형성한 후, 그 상부에 음극 전극을 분리하기 위한 격벽(25)을 형성하고, 상기 제 1 절연층(22)의 사이에는 활성층(23)과 음극 전극(24)을 순차적으로 형성한다(도 2a).
그리고 나서, 전체 소자를 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하고 산소와 수분 등의 침입을 방지하기 위해 상기 양극(21) 및 음극 전극(24) 상부에 플라즈마 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ; PECVD)이나 스퍼터링 또는 진공 증착법 등을 이용해 제 2 절연층(26)을 형성하는데(도 2b), 본 공정은 소자의 두께를 줄이기 위해 그 생략이 가능하다.
한편, 상기 제 2 절연층(26)은 유기물(Parylene)이나 무기물인 SiO, SiOx, SiNx, SiNxOy중에서 선택된 어느 하나를 사용해 형성하며, 두께는 약 1∼5㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 제 2 절연층(26)이 형성되면, 형성된 제 2 절연층(26)의 근접 영영 등에 위치하는 산소나 수분 등의 흡수를 위해 진공 증착법을 이용해 상기 제 2 절연층(26)의 상부에 흡습층(27)을 형성한다(도 2c).
상기 흡습층(27)은 BaO, CaO, P2O5중에서 선택된 어느 하나를 사용해 형성하는데 특히, 흡습효과를 높이기 위하여 표면적이 넓은 다공성 구조를 갖도록 하고, 그 두께는 1 ~ 300㎛로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 공정을 통해 제 1 기판(20) 상부에 제 1 양극 전극(21)을 형성하고, 상기 양극 전극(21) 상부에 활성층(23), 음극 전극(24), 제 1 절연층(22), 격벽(25), 제 2 절연층(26) 및 흡습층(27)으로 이루어지거나 또는 제 2 절연층(26)이 생략된 제 1 발광체가 형성되면, 전술한 공정을 반복하여 제 2 양극 전극(21´)상부에 제 1 발광체와 동일한 구조의 제 2 발광체를 형성한다.
이 때, 상기 제 2 양극 전극(21´) 하부에 위치되는 제 2 기판(20´)은 폴리카보네이트(Polycarbonate ; 이하 "PC"로 약칭함), 폴리에테르솔폰(Polyethersulfone ; 이하 "PES"로 약칭함)등 양극전극이 코팅된 플라스틱 필름을 이용하는 것이 바람직한데, 특히 80%이상의 광투과율을 유지하기 위하여 그 두께는 100 ~ 200㎛로, 내열온도는 100℃ ~ 200℃로 하는 것이 가장 바람직하다.
다음 제 1 양극 전극(21)과 제 2 양극 전극(21´)상부에 각기 제 1 발광체와 제 2 발광체가 형성되면, 스크린 프린터나 디스펜서(Dispenser)를 이용해 상기 제 1 양극 전극(21´)의 일부에 밀봉재(sealant)(28)를 코팅한다.
이 때, 밀봉재(28)는 UV(자외선) 경화성 에폭시 수지 또는 열경화성 밀봉재(Thermal sealant) 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는데, 상기 두 양극 전극(21, 21´) 사이의 갭(gap)을 40 ~ 500㎛ 정도로 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서(spacer)를 밀봉재 내에 균일하게 혼합하여 사용한다.
상기 공정이 종료되면, 상기 제 1 발광체의 흡습층(27)과 제 2 발광체의 흡습층(27´)이 서로 대향하도록 상기 두 양극 전극(21, 21´)을 합착한다.
예를 들면, 사각형의 제 1 양극 전극(21) 상부에 디스펜서(도시하지 않음)를 사용하여 상기 제 1 양극 전극(21)의 가장 자리를 따라 밀봉재(28)를 사각형상으로 위치시킨 후, 제 2 발광체의 흡승층(27´)이 제 1 발광체의 흡승층(27)과 서로 대향하도록 제 2 양극 전극(21´)을 뒤집어 일정한 압력으로 제 1 양극 전극(21) 위에 압착한다.
그러면 제 1 양극 전극(21)과 제 2 양극 전극(21´) 사이에 위치한 밀봉재(28)가 눌러지면서 두 양극 전극(21, 21´)으로 둘러싸인 소자 내부와 외부가 격리된다.
이 때, 상기 제 1 발광체와 제 2 발광체 사이는 일정 간격만큼 이격되도록유지하되, 이격시켜 생긴 공간에는 질소(N2)나 불활성 가스(아르곤)를 일정한 압력으로 충진하여 상기 두 발광체의 열화를 방지하는 것이 바람직하다.
마지막으로 전술한 공정을 통해 소자 내부와 외부가 격리된 상태에서, 자외선을 조사하거나 진공상태에서 열을 가하여 상기 밀봉재(28)를 경화시켜, 경화시킨 밀봉재(28)로 소자 내부를 봉지하여 본 발명의 제조 공정을 종료한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법은 기존 유기 EL소자의 캡슐(Encapsulation)을 발광체로 구현함으로 외부로부터의 소자 보호 기능과 표시 소자로서의 기능을 동시에 구현할 수 있어 경량, 박형의 양면 발광 소자를 얻을 수 있으며, 특히 본 발명에 따라 제조된 발광 소자를 듀얼 폴더형의 표시 장치에 사용하여 그 표시 장치의 두께를 줄인다.
본 발명은 기재된 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.
Claims (6)
- 제 1 기판 및 제 2 기판 상부에 각기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극을 형성하는 제 10 단계와 ;상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극 각각의 상부 일 영역에 제 1 발광체 및 제 2 발광체를 형성하는 제 20 단계와 ;상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극에서 발광체가 형성되지 않은 타 영역에 외주면을 따라 각기 밀봉재(sealant)를 코팅하는 제 30 단계와 ;상기 코팅한 밀봉재를 이용해 상기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극을 합착하되, 상기 제 1 발광체와 제 2 발광체가 대향하도록 합착하는 제 40 단계와 ;상기 밀봉재를 경화시켜 밀봉재와 상기 제 1 양극 전극 및 제 2 양극 전극으로 둘러싸인 내부를 봉지하는 제 50 단계로 이루어지는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 40 단계는 ;상기 제 1 양극 전극과 제 2 양극 전극의 합착시, 상기 제 1 발광체와 제 2 발광체를 일정 간격으로 이격시키고, 이격시켜 생긴 공간을 N2또는 불활성 가스 분위기로 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 20 단계는 ;상기 각 양극 전극 상부에 제 1 절연층을 형성하는 제 21 단계와 ;상기 각각의 제 1 절연층 상부에 음극 전극 분리 격벽을 형성하는 제 22 단계와 ;상기 제 1 절연층 사이에 활성층과 음극 전극을 순차적으로 형성하는 제 23 단계와 ;상기 각 양극 전극의 외주면을 제외한 영역 및 음극 전극 상부에 흡습층을 형성하는 제 24 단계를 통해 상기 제 1 발광체 또는 제 2 발광체를 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 23 단계와 제 24 단계 사이에 ;상기 양극 전극의 외주면을 제외한 영역 및 음극 전극 상부에 제 2 절연층을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제 24 단계는 ;상기 흡승층을 제 2 절연층 상부에 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 절연층은 ;SiO, SiOx, SiNx, SiNxOy중에서 선택된 어느 하나를 사용해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
- 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡습층은 ;BaO, CaO, P2O5중에서 선택된 어느 하나를 사용해 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 발광의 유기 전계 발광 표시 소자 제조 방법.
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