KR20060058304A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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KR20060058304A
KR20060058304A KR1020040097280A KR20040097280A KR20060058304A KR 20060058304 A KR20060058304 A KR 20060058304A KR 1020040097280 A KR1020040097280 A KR 1020040097280A KR 20040097280 A KR20040097280 A KR 20040097280A KR 20060058304 A KR20060058304 A KR 20060058304A
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KR1020040097280A
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이재훈
김현진
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주식회사 코오롱
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Abstract

본 발명은 반투과성 막으로 패킹된 흡습제를 포함하는 흡습기재를 봉지판의 전면이 아닌 측면으로 위치되도록 형성시킨 유기 전계 발광 소자를 제공하는 바, 이는 봉지판을 기판에 접합시키기 위해 사용된 봉지제로 인해 봉지판의 측면으로부터 침투되는 수분을 효율적으로 제거할 수 있어 소자의 수명을 연장시킬 수 있으며, 전면 발광으로 제작시에 발광을 가리지 않게 되므로 개구율을 좋게 할 수 있고, 또한 전면에 흡습기재가 위치됨에 따른 소자의 두께 증가를 막아 좀더 얇은 디스플레이를 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

유기 전계 발광 소자{Organic EL element}
도 1은 종래 기술에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1, 11 : 흡습제 2, 12 : 반투과성막
3, 13 : 봉지판(금속 혹은 유리) 4, 14 : 봉지제
5, 15 : 양극 6, 16 : 음극
7, 17 : 유기 발광층 8, 18 : 투명 기판
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수분 제거에 효율적으로 봉지기재를 형성시켜 양면 발광, 전면 발광에도 효과적인 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
미국특허 제5,882,761호에는 반투과성 막으로 패킹된 흡습제를 포함하는 흡 습기재를 도입한 유기 전계 발광 소자가 개시되어 있는 바, 이의 단면을 도 1로서 나타내었다. 이 기술은 흡습제(1)를 유리나 금속으로 이루어지는 봉지판(3)의 내부 상단에 부착한 것으로, 전체적인 소자의 구조를 설명하면 다음과 같다. 즉 투명 기판(8) 위에 패터닝한 투명 양극(5)이 형성되며, 양극(5) 상부에 유기 발광층(7), 유기 발광층(7) 위에 음극(6)이 있어서 양극과 음극 사이에 흐르는 전류에 의해서 유기 발광층이 발광하게 된다. 이때 디바이스에 수분이나 산소가 접하게 되면 유기 물질이 열화나 산화가 일어나게 되어 소자의 수명이 떨어지는 결과를 나타낸다. 따라서 이와 같은 현상을 방지하고자 디바이스를 봉지(encapsulation)하게 된다.
여기서 흡습제(1)는 적당한 반투과성막(2)에 둘러싸여서 봉지판(3)의 내부 상단에 부착된다. 이러한 봉지판(3)에 자외선 경화제를 도포하고 투명 기판(8)에 접합한 후, 자외선에 노출시켜 봉지제(4)를 형성하여 디바이스를 완성한다. 이때 흡습제(1)로는 산화바륨(BaO), 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 산화인(P2O5 ), 제올라이트, 실리카겔 또는 알루미나 등을 사용한다.
또 다른 종래의 기술은 유리나 금속의 봉지판 대신에 고분자 박막과 실리콘의 여러 겹을 적층하여 봉지하는 기술도 있다. 이때에는 특별한 흡습제를 사용하지 않는다.
이와같은 종래의 기술 중 금속이나 유리 봉지판을 사용한 기술에서 흡습제는 봉지판의 내부 상단에 존재하기 때문에 봉지제로 접합한 봉지판의 측면으로부터 디바이스로 침투되는 수분에 대해 방지 효과가 떨어지는 단점이 있다. 즉 측면으로 침투한 수분이나 산소가 흡습제와 반응하여 제거되려면 흡습제가 있는 곳까지 도달하여야 하는데, 이 경로 도중에 발광층을 만나게 된다. 따라서 흡습제가 작용하기 전에 수분은 디바이스의 발광층과 반응을 하게 된다. 이렇게 침투된 산소나 수분에 의해서 열화가 일어나면 흑점이라고 불리는 비발광영역을 생성시킨다. 시간이 지남에 따라 이 흑점 영역이 주위로 확산되어 결국, 소자가 발광하지 않게 된다.
또한 향후 전면 발광이나 양면 발광의 디바이스를 제작함에 있어서 봉지판의 상단 중심부에 있는 흡습제는 사용이 불가능하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 수분에 대한 수명의 감소를 억제하기 위한 봉지의 효율을 높일 수 있도록 한 유기 전계 발광 소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 전면 발광으로 제작할 때 발광을 가리지 않으므로 개구율을 좋게 할 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 데도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 기판, 양극, 발광층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 적층체; 상기 적층체를 외부 환경으로부터 분리하기 위해 봉지하기 위한 봉지판; 및 상기 봉지판의 내부에 봉지판과 접촉되면서 상기 적층체와는 떨어져 위치되며 반투과성 막으로 패킹된 흡습제를 포함하는 흡수기재를 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 흡수기재는 봉지판과 접촉되면서 봉지판의 측면에 위치되도록 형성되는 것임을 그 특징으로 한다.
이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자의 효과적인 방습을 위한 것으로, 효과적인 봉지 구조를 갖도록 흡습기재의 형성 위치를 조정한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 일 단면을 도 2에 도시하였다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 투명 유리나 플라스틱으로 제작된 기판의 상부에 금속의 양극(15)을 형성하고, 이 양극(15) 상에 유기 발광층(17)을 진공 증착하여 형성한다. 이때 유기 발광층은 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 비롯한 여러 층으로 이루어져 있다. 이후 유기층의 상부에 음극 전극(16)을 진공 증착한다. 이와같이 얻어진 것을 "적층체"로서 표현한다.
이같은 적층체의 산화와 열화를 방지하기 위하여 봉지(encapsulation)를 한다. 산화와 열화의 방지 효과를 향상시키기 위해 적당한 물질의 흡습제(11)를 봉지판(13)에 반투과성막(12)을 이용하여 부착한다. 이를 "흡수기재"로 표현한다. 이때 사용되는 흡습제(11)로는 산화바륨(BaO), 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 산화인(P2O5), 제올라이트, 실리카겔 및 알루미나 중 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
봉지판(13)은 투명한 유리나 금속을 사용하고, 상기의 흡수기재를 봉지판(13)의 측면에 부착한다. 흡수기재를 부착하는 면은 봉지판 측면에 해당되는 네 개 의 면중 적어도 한 면 이상이면 된다. 이때 흡수기재의 두께는 1~1000㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 그 후 상기의 제작된 봉지판은 UV 경화제를 봉지제(14)로 하여 기판에 부착한다.
본 발명에 따라 흡수기재를 봉지판의 측면에 위치되도록 하면 봉지제(14)쪽에서 침투하는 수분이나 산소의 차단에 효과적이다. 이는 유기 전계 발광 소자의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 가져 올 수 있다.
또한 전면 발광 소자를 제작할 때 흡습제에 의한 개구율 감소가 일어나지 않게 된다. 이는 투명 음극을 발명하는 것과 더불어 전면 발광에 매우 중요한 요소이다.
흡수기재를 봉지판의 측면으로 옮겼을 때 얻을 수 있는 효과 중 다른 하나는 봉지판의 두께를 줄일 수 있다. 일반적으로 유기 전계 발광 소자가 기존의 액정 디스플레이보다 유리한 점 중 하나가 얇은 두께라고 알려져 있다. 그런데 유기전계발광 소자의 대부분의 두께는 이 봉지판이 차지하고 있는 상태이다. 따라서 이 봉지판의 두께를 줄일 수 있다면 좀 더 얇은 디스플레이를 만들 수 있다. 흡수기재를 봉지판의 측면에 설치함으로써 봉지판과 음극간의 간격을 좀 더 줄일 수 있고, 이에 따라 소자의 두께를 줄일 수 있다.
구체적으로, 도 1에 개시된 바와 같은 유기 전계 발광 소자와 도 2에 개시된 바와 같은 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 수명을 비교하여 보았을 때 10%~20%의 향상이 있었으며, 소자의 두께를 비교하여 보았을 때에도 10%~20% 감소하는 결과를 얻을 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 반투과성 막으로 패킹된 흡습제를 포함하는 흡습기재를 봉지판의 전면이 아닌 측면으로 위치되도록 형성시킨 유기 전계 발광 소자는 봉지판을 기판에 접합시키기 위해 사용된 봉지제로 인해 봉지판의 측면으로부터 침투되는 수분을 효율적으로 제거할 수 있어 소자의 수명을 연장시킬 수 있으며, 전면 발광으로 제작시에 발광을 가리지 않게 되므로 개구율을 좋게 할 수 있고, 또한 전면에 흡수기재가 위치됨에 따른 소자의 두께 증가를 막아 좀더 얇은 디스플레이를 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 기판, 양극, 발광층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 적층체; 상기 적층체를 외부 환경으로부터 분리하기 위해 봉지하기 위한 봉지판; 및 봉지판의 내부에 봉지판과 접촉되면서 상기 적층체와는 떨어져 위치되며 반투과성 막으로 패킹된 흡습제를 포함하는 흡수기재를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    상기 흡수기재는 봉지판과 접촉되면서 봉지판의 측면에 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서, 측면은 네 개의 측면 중 선택된 하나 이상의 면인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  3. 제 1항에 있어서, 흡수기재는 두께 1 내지 10,000㎛인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제 1항에 있어서, 흡습제는 산화바륨(BaO), 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘 (CaO), 산화인(P2O5), 제올라이트, 실리카겔 및 알루미나 중 선택된 적어도 1종 이상의 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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