KR20050011900A - 유기 ｅｌ 디스플레이 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 EL 디스플레이 소자에 관한 것으로, 다수개의 양극 전극들, 유기 EL층, 음극 전극, 상기 음극 전극의 금속 라인을 빼내기 위한 음극 배선, 상기 양극 전극들을 하나로 묶는 양극 쇼트닝 바, 상기 음극 배선을 하나로 묶는 음극 배선 쇼트닝 바를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 정전기 방전을 위해 상기 양극 쇼트닝 바 및 음극 배선 쇼트닝 바에 연장되게 방전 패턴을 구성하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 정전기 발생시 이 방전 패턴을 통해 방전되도록 하므로써 소자 내부의 유기 EL층 파괴를 방지할 수 있으므로 정전기 방전(ESD)에 의한 소자 파괴를 방지할 수 있다.

Description

유기 ＥＬ 디스플레이 소자{Organic Electro-Luminance display device}

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로 특히, ESD(Electro Static Discharge)에 의한 소자 파괴를 방지하기에 적합한 유기 EL(Electro-Luminance) 디스플레이 소자에 관한 것이다.

유기 EL 디스플레이 소자는 전자 주입 전극과 정공 주입 전극 사이에 형성된 유기 EL층에 상기 전극을 통해 전하를 주입하여 주입된 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적은 것을 특징으로 하는 소자이다.

일반적으로 유기 EL 디스플레이 소자의 두께는 20nm 정도로 매우 얇기 때문에 외부의 강한 전기적인 충격 예를 들면, 정전기 방전(Electro Static Discharge : 이하, ESD라 한다)에 의해서 쉽게 파괴될 수 있다.

정전기는 마찰에 의해서 쉽게 형성될 수 있는데, 이 정전기 방전 때의 전압은 수천에서 수만 볼트(volt)에 이른다.

따라서, ESD에 노출되는 소자나 시스템은 파괴되거나 여러 형태의 성능 저하를 일으킨다.

이러한 ESD는 일반적으로 다음과 같은 불량을 일으킨다.

1. 열파괴(thermal breakdown) : ESD 펄스가 가해질 때 그 열이 퍼지지 못하여 집중되고, 이 부분의 저항의 온도계수가 음이 되고, 전류가 션트(shunt)되어 결국 써멀 런어웨이(thermal runaway)가 발생, 정션(junction)이 쇼트(short)되는 현상

2. 유전 파괴(Dielectric breakdown) : 유전체 양단에 걸린 전압이 유전체의 내압 특성 이상일 경우에 유전체가 뚫리고 절연이 파괴되는 현상

3. 금속 용해(Metalligation melt) : ESD에 의하여 소자의 온도가 높아져 금속이 녹거나 접합선이 떨어지는 현상

도 1은 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 평면도이고, 도 2a 및 도 2b는 ESD에 의한 유기 EL층 파괴 현상을 설명하기 위한 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자는 유리 기판(1) 위에 일방향으로 다수개의 양극 전극(2)들이 형성되고, 상부의 음극 전극(4)과 연결되어 금속 라인을 빼내기가 용이하도록 미리 음극 전극(4)의 끝이 올 부분에 다수개의 음극 배선(4-1)들이 형성된다.

이때, 상기 양극 전극(2)들은 양극 쇼트닝 바(shorting bar)(2-1)를 통해 서로 연결되고, 음극 배선(4-1)들은 음극 배선 쇼트닝 바(4-2)를 통해 서로 연결되게 된다.

그 위에 절연층(5)이 형성되어 있고, 음극 전극(4)간의 절연을 위해 격벽(6)이 형성된다.

그리고, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등으로 이루어진 유기 EL층(3)이 형성되고, 상기 유기 EL층(3)상에 음극 전극(4)이 형성된다.

일반적으로 유기 EL 소자는 수분 및 산소에 취약한 특성을 가지므로 소자 보호를 위하여 봉지재(8)를 이용해서 봉지판(7)을 상기 유리 기판(1)에 접착시켜 유기 EL 디스플레이 소자를 봉지시킨다.

이러한 소자에서 정전기가 발생되면 도 1 및 도 2a, 도 2b에 도시된 패스를 따라 방전되면서 유기 EL층(3)이 파괴된다.

즉, 도 1 및 도 2a의 패스 ⓐ(path ⓐ)에 나타낸 바와 같이 ESD가 양극 쇼트닝 바(2-1)를 통해서 양극 전극(2)으로 들어가 유기 EL층(3)을 사이에 두고 음극 전극(4)으로 방전되면서 유기 EL층(3)이 파괴되게 된다.

또한, 도 1 및 도 2c의 패스 ⓑ(path ⓑ)에 나타낸 바와 같이 ESD가 음극 배선 쇼트닝 바(4-2)를 통해 음극 배선(4-1)으로 유입되고 다시 음극 전극(4)으로 들어가 유기 EL층(3)을 사이에 두고 양극 전극(2)으로 방전되면서 유기 EL층(3)이 파괴되게 된다.

이러한 유기 EL층(3)의 파괴는 소자 불량의 원인이 되므로 수율 및 생산성이 저하되게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로 ESD에 의한 유기 EL층의 파괴를 방지하여 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 유기 EL 디스플레이 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 평면도

도 2a 및 도 2b는 ESD에 의한 유기 EL층 파괴 현상을 설명하기 위한 종래 기술에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 단면도

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 제조 과정을 나타낸 평면도

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 방전 패턴의 구조를 설명하기 위한 도면

**도면의 주요 부분에 대한 부호 설명**

1 : 유리 기판 2 : 양극 전극

2-1 : 양극 쇼트닝 바 3 : 유기 EL층

4 : 음극 전극 4-1 : 음극 배선

4-2 : 음극 배선 쇼트닝 바 5 : 절연막

6 : 격벽 7 : 봉지판

8 : 봉지재

본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자는 다수개의 양극 전극들, 유기 EL층, 음극 전극, 상기 음극 전극의 금속 라인을 빼내기 위한 음극 배선, 상기 양극 전극들을 하나로 묶는 양극 쇼트닝 바, 상기 음극 배선을 하나로 묶는 음극 배선쇼트닝 바를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 정전기 방전을 위해 상기 양극 쇼트닝 바 및 음극 배선 쇼트닝 바에 연장되게 방전 패턴을 구성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 방전 패턴은 전하가 잘 모이도록 말단을 각이 지게 구성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 방전 패턴 말단의 각도는 0도 초과 180도 미만인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 방전 패턴 말단의 형태는 다각형인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 양극 쇼트닝 바에 연장되는 방전 패턴과 음극 배선 쇼트닝 바에 연장되는 방전 패턴 사이의 거리는 0 초과 100㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 제조 과정을 나타낸 평면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 방전 패턴의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 도 3c에 도시된 바와 같이, 양극 전극(2)들을 하나로 묶는 양극 쇼트닝 바(2-1)의 말단과 음극 배선(4-1)들을 하나로 묶는 음극 배선 쇼트닝 바(4-2)의 말단에 각각 방전 패턴(2-2)(4-3)을 형성하는 기술이다.

이때, 상기 방전 패턴(2-2)(4-3)의 끝 부분은 전하가 잘 모일 수 있도록 도 4a와 같이 각이 지도록 형성하며, 그 각도(A, A', A'')는 0도에서 180도 사이가 되도록 한다.

상기 방전 패턴(2-2)(4-3)의 말단 모양은 삼각형 이상의 다각형 모양으로 구성한다.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 양극 쇼트닝 바(2-1) 말단의 방전 패턴(2-2)과 음극 배선 쇼트닝 바(4-2) 말단의 방전 패턴(4-3) 사이의 거리(B)는 0 초과 100㎛ 이내가 되도록 하되, 짧을수록 좋다.

그리고, 상기 구조 위에 절연층(5)이 형성되어 있고, 음극 전극(4)간의 절연을 위해 격벽(6)이 형성되며, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등으로 이루어진 유기 EL층(3)이 형성되고, 상기 유기 EL층(3)상에 음극 전극(4)이 형성된다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았지만 수분 및 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위하여 봉지재를 이용해서 봉지판이 상기 유리 기판(1)에 접착되어 유기 EL 디스플레이 소자가 봉지되게 된다.

다음에 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 소자의 제조방법을 설명한다.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이 유리 기판(1)상에 다수개의 양극 전극(2)들과 다수개의 음극 배선(4-1)들을 형성한다.

상기 음극 배선(4-1)은 이후에 형성할 음극 전극(4)과 연결되어 금속 라인을 빼내기가 용이하도록 하기 위한 것으로, 상기 양극 전극(2)으로 쓰이는 재료를 사용해도 되며 이후에 형성하는 보조 전극으로 쓰이는 재료를 사용해도 되고, 또한두 가지 이상을 써도 된다.

이때, 상기 양극 전극(2)들을 하나로 묶는 양극 쇼트닝 바(2-1)와, 음극 배선(4-1)들을 하나로 묶는 음극 배선 쇼트닝 바(4-2)를 동시에 형성하며, 상기 두 쇼트닝 바(2-1)(4-2)의 말단에는 적어도 하나 이상의 방전 패턴(2-2)(4-3)을 형성한다.

상기 방전 패턴(2-2)(4-3)의 끝 부분은 전하가 잘 모일 수 있도록 각이진 모양으로 형성하되, 그 각도는 0도 보다는 크고 180도 보다는 작게 되도록 하며, 상기 방전 패턴(2-2)(4-3)의 끝 부분 모양은 다각형이 되도록 형성한다.

이때, 상기 양극 쇼트닝 바(2-1) 말단의 방전 패턴(2-2)과 음극 배선(4-1) 말단의 방전 패턴(4-3)간의 거리(B)는 0초과 100㎛ 미만이 되도록 하되, 짧을수록 좋다.

상기 방전 패턴(2-2)(4-3)이 형성되는 부분은 소자 완성 후 모듈 작업이 스크라이빙(scribing)하여 버리는 부분으로, 방전 패턴(2-2)(4-3)에 의해 다른 패턴들의 크기나 형태에 영향을 주지 않는다.

그 후, 도면에는 도시하지 않았지만 양극 전극(2) 및 음극 배선(4-1)의 저항을 줄이기 위해 보조 전극을 형성해도 된다.

상기 보조 전극은 저항이 낮은 모든 금속을 이용하여 형성할 수 있으나, 통상, Cr, Mo, Al, AlNd, Cu, Ti Ta Ag, Au 및 이것의 합금이나 멀티 레이어(multi layer)를 사용한다.

이어, 도 3b에 도시된 바와 같이 절연막(5)을 형성하고, 이후에 형성할 음극전극(4)간의 절연을 위해 격벽(6)을 형성한다.

상기 절연막(5)의 재료로는 무기 및 유기 절연막 모두 사용 가능하며, 무기 절연막에는 옥사이드류(특히 SiO₂)와 나이트라이드류(특히 SiN_x)가 좋으며, 유기 절연막에는 폴리머류(특히, polyacryl류, polyimide류, novolac류, polyphenyl류, polystylene류)면 된다. 또한, 상기 절연막(5)의 두께는 0.01~10㎛로 형성한다.

그리고, 도 3c에 도시된 바와 같이, 유기 EL층(3)과 음극 전극(4)을 형성한 다음, 도면에는 도시하지 않았지만 산소흡착층, 수분흡착층, 방습층 등으로 보호막층을 형성한 다음 봉지판을 이용하여 유기 EL 소자를 봉지시켜 본 발명에 따른 소자를 완성한다.

상기와 같은 본 발명의 유기 EL 디스플레이 소자는 다음과 같은 효과가 있다.

유기 EL 소자의 양극 전극과 음극 배선의 쇼트닝 바 패턴의 연장선에 전하가 잘 모일 수 있도록 각진 모양의 방전 패턴을 형성하여 정전기 발생시 이 방전 패턴을 통해 방전되도록 하므로써 소자 내부의 유기 EL층 파괴를 방지할 수 있으므로 ESD에 의한 소자 파괴를 방지하는데 탁월한 효과가 있다.

따라서, 소자의 불량 발생율이 줄어들게 되어 수율 및 생산성이 향상되는 효과가 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 한정하는 것이 아니라 특허 청구범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 다수개의 양극 전극들, 유기 EL층, 음극 전극, 상기 음극 전극의 금속 라인을 빼내기 위한 음극 배선, 상기 양극 전극들을 하나로 묶는 양극 쇼트닝 바, 상기 음극 배선을 하나로 묶는 음극 배선 쇼트닝 바를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,

   정전기 방전을 위해 상기 양극 쇼트닝 바 및 음극 배선 쇼트닝 바에 연장되게 방전 패턴을 구성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 소자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방전 패턴은 전하가 잘 모이도록 말단을 각이 지게 구성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 소자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 방전 패턴 말단의 각도는 0도 초과 180도 미만인 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 소자.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 방전 패턴 말단의 형태는 다각형인 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 소자.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 양극 쇼트닝 바에 연장되는 방전 패턴과 음극 배선 쇼트닝 바에 연장되는 방전 패턴 사이의 거리는 0 초과 100㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 소자.