KR20110015205A - 봉지기판, 이를 포함하는 유기전계발광표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판; 및 상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 포함하며, 상기 봉지기판의 봉지영역에는 봉지제가 형성되고, 상기 봉지기판의 외곽댐 영역 및 상기 내부댐영역에는 동일 재질의 충진댐이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치에 관한 것이며, 또한, 본 발명은 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 제공하는 단계; 상기 봉지기판의 봉지영역에 봉지제를 도포하는 단계; 및 상기 봉지기판의 내부댐영역 및 외곽댐영역에 각각 내부댐 및 외곽댐을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 외곽댐은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성되고, 비연속적인 개구영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 봉지제인 글라스 프릿의 기계적 강도를 보완하면서, 공정을 단순화할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
글라스 프릿, 유기전계발광표시장치, 내부충진
Description
본 발명은 봉지기판, 이를 포함하는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기판과 봉지기판을 글라스 프릿으로 봉지함에 따른 기계적 강도를 보완하고, 또한, 상기 기계적 강도를 보완함에 있어 공정을 단순화할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에 음극선관(cathode ray tube)과 같은 종래의 표시소자의 단점을 해결하는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광장치(organic electroluminescence device) 또는 PDP(plasma display panel)등과 같은 평판형 표시장치(flat panel display device)가 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 자체발광소자가 아니라 수광소자이기 때문에 밝기, 콘트라스트, 시야각 및 대면적화 등에 한계가 있고, PDP는 자체발광소자이기는 하지 만, 다른 평판형표시장치에 비해 무게가 무겁고, 소비전력이 높을 뿐만 아니라 제조 방법이 복잡하다는 문제점이 있다.
반면에, 유기전계발광표시장치는 자체발광소자이기 때문에 시야각, 콘트라스트 등이 우수하고, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량, 박형이 가능하고, 소비 전력 측면에서도 유리하다. 또한, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부 충격에 강하고 사용 온도 범위도 넓을 뿐만 아니라 제조 방법이 단순하고 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 열 저항성이 낮은 재료인 유기화합물로 형성된 유기박막들은 수분에 의해 열화되기 쉽고, 유기박막들 상에 형성된 음전극은 산화로 인해 성능이 저하되는 특성이 있다. 따라서 유기박막들에 수분이나 산소 등이 침투하지 않도록 봉지하여야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계발광표시장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(10)을 제공하고, 상기 기판(10) 상에 유기전계발광소자(20)를 형성한다. 상기 유기전계발광소자(20)는 제 1 전극, 적어도 발광층을 포함하는 유기막층 및 제 2 전극을 포함한다.
또한, 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
이어서, 봉지기판(40)을 제공하고, 상기 기판(10) 또는 봉지기판(40)의 일면에 글라스 프릿(30)을 형성하고, 상기 기판(10)과 봉지기판(40)을 합착한다.
이후에, 상기 글라스 프릿(30)에 레이저를 조사하여, 상기 글라스 프릿(30) 을 용융하고 고상화하여 종래 기술에 따른 유기전계발광표시장치가 제조된다.
하지만, 상기 글라스 프릿은 수분이나 산소 등의 침투에 관한 특성은 좋으나, 그 특성상 기계적 강도에 매우 취약한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 글라스 프릿의 기계적 강도를 보완할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기계적 강도를 보완하면서, 공정을 단순화할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 봉지제가 형성된 봉지영역; 상기 봉지영역의 내측에 형성되는 외곽댐 영역; 및 상기 외곽댐 영역의 내측에 형성되는 내부댐 영역을 포함하고, 상기 외곽댐 영역 및 상기 내부댐 영역에는 동일 재질의 충진댐이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판; 및 상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 포함하며, 상기 봉지기판의 봉지영역에는 봉지제가 형성되고, 상기 봉지기판의 외곽댐 영역 및 상기 내부댐영역에는 동일 재질의 충진댐이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 봉지제는 글라스 플릿이고, 상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 봉지기판 및 이를 구비하는 유기전계발광표시장치 를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판 및 이를 구비하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 제공하는 단계; 상기 봉지영역에 봉지제를 도포하는 단계; 및 상기 봉지기판의 내부댐영역 및 외곽댐영역에 각각 내부댐 및 외곽댐을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 외곽댐은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성되고, 비연속적인 개구영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 제공하는 단계; 상기 봉지기판의 봉지영역에 봉지제를 도포하는 단계; 및 상기 봉지기판의 내부댐영역 및 외곽댐영역에 각각 내부댐 및 외곽댐을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 외곽댐은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성되고, 비연속적인 개구영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 봉지제는 글라스 플릿이고, 상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 내부댐 및 상기 외곽댐은 점도는 30000 내지 1000000 cp인 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 내부댐은 직선형 내부댐 및 사선형 내부댐을 포함하는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성된 영역을 제외하고는 상기 외곽댐과 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역과 상기 봉지기판의 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역이 각각 대응하도록 어라인 한 후, 이를 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 글라스 프릿을 통하여 기판과 봉지기판을 합착함으로써, 수분이나 산소 등의 침투에 관한 특성이 우수한 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 글라스 프릿의 기계적 강도를 보완할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기계적 강도를 보완하면서, 공정을 단순화할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 일반적인 구조의 봉지기판의 구성을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 구조의 봉지기판은 봉지기판(100) 상에 봉지제(110)가 형성되어 있으며, 상기 봉지제(110)의 내측에 댐(120)이 형성되고, 상기 댐의 내측에 내부충진부(130)가 형성되어 있다.
이때, 상기 봉지제(110)는 유기전계발광소자가 형성되는 소자기판과 상기 봉지기판(100)을 실링(sealing)하기 위한 영역이고, 상기 내부충진부(130)는 외부의 충격이나 압력으로부터의 유기전계발광표시장치의 손상도 막기 위한 영역이며, 상기 댐(120)은 상기 내부충진부를 형성함에 있어서, 내부충진제를 지지하는 칸막이 벽의 역할을 수행하기 위한 영역이다.
하지만, 상기 일반적인 구조의 봉지기판은 상기 댐(120)과 상기 내부충진부(130)가 서로 다른 물질로 이루어져 있어, 이들은 각각 다른 공정에 의해 형성되어야 하므로, 공정이 복잡하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 봉지기판의 구성을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 봉지기판은 봉지기판(260) 상에 봉지제(280)가 형성되어 있으며, 상기 봉지제(280)의 내측에 충진댐(270)이 형성되어 있다. 또한, 상기 충진댐 및 상기 봉지제 사이에 갭(G)이 형성되어 있다.
이때, 상기 봉지제(280)는 유기전계발광소자가 형성되는 소자기판과 상기 봉지기판(260)을 실링(sealing)하기 위한 영역이고, 상기 충진댐(270)는 외부의 충격이나 압력으로부터의 유기전계발광표시장치의 손상도 막기 위한 영역이다.
즉, 본 발명에 따른 봉지기판은 일반적인 구조의 봉지기판과는 달리 외부의 충격이나 압력으로부터 유기전계발광표시장치의 손상을 방지하기 위한 내부충진제와 상기 내부충진제를 지지하는 칸막이 벽의 역할을 수행하는 댐이 일체화되어 충진댐을 구성하고 있다.
본 발명에 따른 봉지기판의 구성은 이하, 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 제조방법을 통하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 제조방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치는 소자영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)을 구비하는 기판(200)을 제공한다. 이때, 상기 외곽댐영역(Ⅱ) 및 상기 봉지영역(Ⅲ) 사이에는 갭영역(G)이 형성되어 있다.
상기 기판(200)은 절연 유리, 플라스틱 또는 도전성 기판을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 기판(200)의 소자영역(Ⅰ) 상에 유기전계발광소자(210)를 형성한다. 상기 유기전계발광소자(210)는 제 1 전극(220), 적어도 발광층을 포함하는 유기막층(230) 및 제 2 전극(240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기전계발광소자(210)에 있어서, 상기 제 1 전극(220)은 반사형전극으로 구비될 수 있다. 상기 반사형전극은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), TO(Tin Oxide) 및 ZnO(Zinc Oxide)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나의 물질로 투명전극을 적층하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(220)은 하부전극층, 반사전극층 및 상부전극층의 적층구조로 하여 형성할 수 있다.
상기 하부전극층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), TO(Tin Oxide) 및 ZnO(Zinc Oxide)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나로 형성할 수 있다. 이때, 상기 하부전극층은 50 내지 100Å의 두께를 지니도록 형성한다. 상기 하부전극의 두께가 50Å이하일 경우 균일도 확보가 어렵고, 100Å 이상일 경우 하부전극층 자체 스트레스 때문에 접착력이 약화된다.
상기 반사전극층은 Al, Al 합금, Ag 및 Ag 합금 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 이때, 반사전극층의 두께는 900∼2000Å으로 형성할 수 있다. 두께가 900Å 이하인 경우 빛의 일부가 투과하게 되며, 1000Å 정도가 빛이 투과하지 않는 최소의 두께이다. 또한, 2000Å 이상일 경우 원가 측면이나 공정 시간 등에서 바람직하지 않다.
이때, 상기 반사전극층은 광 반사 역할을 하여 휘도와 광 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 상부전극층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), TO(Tin Oxide) 및 ZnO(Zinc Oxide)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나로 형성할 수 있다. 이때, 상기 상부전극층의 두께는 50∼100Å으로 형성한다. 상기 상부전극층 두께가 50Å이하일 경우 박막의 균일도를 보장할 수 없으며, 100Å이상일 경우 간섭효과로 인하여 블루 영역에서 특히 반사율이 10%∼15% 이상 낮아지게 된다.
다만, 본 발명에서 상기 유기전계발광소자는 전면발광형에 해당하며, 상기 제1전극이 전면발광형 유기전계발광소자를 구현할 수 있다면, 제1전극의 재질 및 적층구조를 한정하는 것은 아니다.
상기 유기막층(230)은 적어도 발광층을 포함하며 그 외에 홀주입층, 홀수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상의 층을 추가로 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 상기 유기막층의 구성 및 물질에 관하여 한정하는 것은 아니다.
상기 홀 수송층을 형성하는 홀 수송성 물질로는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘{N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine:α-NPB}, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 등을 사용할 수 있다. 그리고 홀수송층의 막두께는 10 내지 50nm 범위로 형성할 수 있다. 상기 홀수송층의 두께 범위를 벗어나는 경우에는 홀 주입 특성이 저하되므로 바람직하지 못하다.
이러한 홀수송층에는 홀수송성 물질이외에 전자-홀 결합에 대하여 발광할 수 있는 도펀트를 부가할 수 있으며, 이러한 도펀트로는 4-(디시아노메틸렌)-2-터트-부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딜-9-에닐)-4H-피란(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran: DCJTB), 쿠마린6(Coumarin 6), 루브레네(Rubrene), DCM, DCJTB, 페닐렌(Perylene), 퀴나크리돈(Quinacridone) 등을 이용하며, 그 함량은 홀수송층 형성용 물질 총중량에 대하여 0.1 내지 5중량%를 사용한다. 이와 같이 홀수송층 형성시 도펀트를 부가하면, 발광색을 도펀트 종류 및 함량에 따라 조절가능하며, 홀수송층의 열적 안정성을 개선하여 소자의 수명을 향상시키는 잇점이 있다.
또한, 상기 홀주입층은 스타버스트(starbust) 아민계 화합물을 이용하여 형성할 수 있으며, 홀 주입층의 두께는 30 내지 100nm로 형성할 수 있다. 상기 홀주 입층의 두께 범위를 벗어나는 경우에는 홀 주입 특성이 불량하므로 바람직하지 못하다. 상기 홀주입층을 통하여 대향전극과 홀수송층간의 접촉저항을 감소시키고, 애노드전극의 홀 수송능력이 향상시켜 소자의 특성이 전반적으로 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 발광층의 형성재료는 특별히 제한되지는 않으며, 구체적인 예로서 CBP(4,4'-bis(carbazol-9-yl)-biphenyl)을 들 수 있다.
본 발명의 발광층은 상술한 홀수송층과 마찬가지로 전자-홀 결합에 대하여 발광할 수 있는 도펀트를 더 함유할 수 있으며, 이때, 도펀트 종류 및 함량은 홀수송층의 경우와 거의 동일한 수준이며, 상기 발광층의 막두께는 10 내지 40 nm 범위인 것이 바람직하다.
상기 전자수송층을 형성하는 전자수송성 물질로는 트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinolinolate)-aluminium: Alq 3 ), Almq 3 을 이용하며, 상술한 홀수송층과 마찬가지로 전자-홀 결합에 대하여 발광할 수 있는 도펀트를 더 함유하기도 한다. 이때, 도펀트 종류 및 함량은 홀수송층의 경우와 거의 동일한 수준이며, 상기 전자수송층의 막두께는 30 내지 100nm 범위로 할 수 있다. 상기 전자수송층의 두께 범위를 벗어나는 경우에는 효율 저하 및 구동전압이 상승하여 바람직하지 못하다.
상기 발광층과 전자수송층 사이에는 홀 장벽층(HBL)이 더 형성될 수 있다. 여기에서 홀 장벽층은 인광발광물질에서 형성되는 엑시톤이 전자수송층으로 이동되는것을 막아주거나 홀이 전자수송층으로 이동되는 것을 막아주는 역할을 하는 것으 로, 상기 홀 장벽층 형성 재료로서 BAlq를 사용할 수 있다.
상기 전자주입층은 LiF로 이루어진 물질로 형성할 수 있으며, 이의 두께는 0.1 내지 10nm 범위로 형성할 수 있다. 상기 전자주입층층의 두께범위를 벗어나는 경우에는 구동전압이 상승하여 바람직하지 못하다.
상기 유기막층 상부에 형성된 제2전극(240)은 반투과 캐소드형 또는 반투과 캐소드 형성 후 투과형 캐소드형를 적층한 구조로 구성되며, 상기 반투과 캐소드형은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 Mg 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 물질을 이용하여 이를 5 내지 30nm의 두께로 얇게 형성하여 구성할 수 있으며, 상기 반투과 캐소드 형성후 투과형 캐소드형을 구성하는 방법은 일 함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 Mg 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 물질을 이용하여 반투과형 캐소드를 형성한 후 저저항 특성을 갖는 ITO, IZO(Indium Zinc Oxide)등을 이용한 막을 추가적으로 형성하여 만든다. 이때, 반투과 캐소드의 두께가 5nm미만인 경우에는 저전압에서 전자주입을 못하고 만약 반투과 캐소드의 두께가 30nm 이상인 경우에는 경우에는 투과율이 현저하게 떨어져 바람직하지 못하다. 또한 반투과 캐소드와 투과형 캐소드를 합친 총두께는 10 내지 400nm의 두께가 적당하다.
다만, 본 발명에서 상기 유기전계발광소자는 전면발광형에 해당하며, 상기 제2전극이 전면발광형 유기전계발광소자를 구현할 수 있다면, 제2전극의 재질 및 적층구조를 한정하는 것은 아니다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유기전계발광소자(210)는 반도체 층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 반도체층 상부에 게이트 전극이 형성되는 탑(top) 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 형성할 수 있고, 이와는 달리, 게이트 전극이 반도체층 하부에 위치하는 바텀(bottom) 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 형성할 수도 있다.
이어서, 상기 유기전계발광소자(210)을 둘러싸는 보호막(250)을 형성한다.
상기 보호막(250)은 유기막, 무기막 또는 이들의 다중층일 수 있다. 상기 무기막은 절연막인 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화질화막(SiOxNy)일 수 있으며, 또한, 상기 무기막은 LiF 막일 수 있다. 한편, 상기 유기막은 NPB(N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine),TNATA, TCTA, TDAPB, TDATA, Alq3, Balq 또는 CBP를 함유하는 막일 수 있다.
상기 보호막(250)은 증발법, CVD 또는 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 보호막(250)은 외부의 수분이나 산소로부터 상기 유기막을 보호하여 소자의 열화를 방지하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 보호막이 무기막인 경우 스퍼터링법을 통해 형성할 수 있으며, 상기 보호막이 유기막인 경우 증발법 또는 CVD법을 통하여 형성할 수 있다.
다만, 상기 보호막을 스퍼터링법에 의하여 형성하는 경우에는 유기전계발광소자에 손상이 있을 수 있으므로, 상대적으로 유기전계발광소자에 손상이 적은 증발법 또는 CVD법을 사용하여 보호막을 형성하는 것이 바람직하므로, 따라서, 본 발 명에서 상기 보호막은 유기막인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 전면발광형에 해당하므로, 상기 보호막은 투명 보호막인 것이 바람직하다.
이어서, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 발명에 따른 봉지기판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 도 5a는 본 발명에 따른 봉지기판의 구성을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도, 도 5c는 도 5a의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상술한 소자영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)을 구비하는 기판(200)에 대응되도록, 내부댐영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)을 구비하는 봉지기판(260)을 제공한다. 또한, 상기 봉지기판측에도 상기 기판에 대응하여, 상기 외곽댐영역(Ⅱ) 및 상기 봉지영역(Ⅲ)사이에 갭영역(G)이 형성되어 있다.
구체적인 봉지기판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 봉지기판(260)의 외곽 둘레를 따라 형성된 상기 봉지영역(Ⅲ)에 봉지제를 도포한다.
상기 봉지기판(260)은 절연 유리 또는 플라스틱일 수 있다. 또한, 상기 봉지제는 글라스 프릿(280)인 것이 바람직하며 상기 글라스 프릿(280)은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용한 유리를 용융을 통해 제조한 다음 이를 분쇄하고 미분체화하여 사용할 수 있다. 이 때, 상기 글라스 프릿(280)은 스크린 인쇄법 또는 디스펜싱법으로 형성할 수 있다.
상기 봉지제는 유기전계발광소자가 형성되는 소자기판(200)과 상기 봉지기판(260)을 실링(sealing)하기 위한 영역으로, 본 발명에서는 상기 봉지제로 글라스 프릿을 사용하여 봉지기판과 기판을 봉지함에 따라, 외부로부터의 수분이나 산소 등의 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 봉지영역(Ⅲ)에 도포된 봉지제와 일정 간격(G) 이격하여 충진댐(270)을 형성한다.
상기 충진댐(270)은 상기 봉지제의 내측에 형성되어 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성된 외곽댐(270a)와 상기 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성된 외곽댐(270a)의 내측에 형성된 내부댐(270b, 270c)을 포함하여 형성된다.
상기 내부댐(270b, 270c) 및 상기 외곽댐(270a)은 각각 상기 봉지기판의 내부댐영역(Ⅰ) 및 외곽댐영역(Ⅱ)에 위치하며, 이때, 상기내부댐 및 상기 외곽댐은 스크린 인쇄법 또는 디스펜싱법으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 충진댐(270)은 UV 경화형 또는 열경화형의 물질을 사용할 수 있고, 예를 들어, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 또는 폴리이미드계 수지를 사용할 수 있으나, 본 발명에서 상기 실런트의 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 충진댐은 30000 내지 1000000 cp의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 전면발광형에 해당하므로, 상기 충진댐의 재질은 투명 재질인 것이 바람직하다.
상기 내부댐(270b, 270c)은 봉지제로 사용되는 상기 글라스 프릿의 기계적 강도를 보완하기 위하여 봉지기판과 기판 사이에 형성되는 것이다.
즉, 글라스 프릿은 수분이나 산소 등의 침투에 관한 특성은 좋으나, 그 특성상 기계적 강도에 매우 취약한 문제점이 있으므로, 상기 글라스 프릿의 강도를 보강하기 위하여 봉지기판과 기판 사이에 내부댐을 형성하여 내부충진제의 역할을 하게 되며, 따라서, 외부의 충격이나 압력으로부터의 글라스 프릿의 손상을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 유기전계발광표시장치의 손상도 막을 수 있다.
또한, 상기 외곽댐(270a)은 상기 내부댐(270b, 270c)을 지지하는 칸막이 벽의 역할을 수행한다.
즉, 추후 공정에 따라 상기 내부댐(270b, 270c)은 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼져 내부충진제의 역할을 하게 되는데, 칸막이 벽의 역할을 하는 외곽댐(270a)이 없는 경우 글라스 프릿이 형성된 영역까지 내부댐이 퍼져 글라스 프릿에 접촉하게 된다. 이로 인하여 글라스 프릿의 접착력을 저해하게 되므로, 따라서, 이를 방지하기 위하여 외곽댐(270a)을 형성한다.
한편, 상기 외곽댐영역(Ⅱ) 및 상기 봉지영역(Ⅲ)사이에 갭영역(G)이 형성되어 있는데, 상기 갭영역을 형성함으로써, 외각댐이 퍼져 글라스 프릿에 접촉함으로써 발생되는 글라스 프릿의 접착력을 저하를 방지할 수 있다.
이때, 상기 외곽댐(270a)은 도 5a의 A영역에서 알 수 있는 바와 같이, 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 연속적으로 형성된 것이 아닌, 비연속적인 개구영역을 포함하고 있다.
또한, 상기 내부댐은 도 5a에서 알 수 있는 바와 같이, 직선형 내부댐(270b) 및 사선형 내부댐(270c)를 포함하여 이루어져 있으며, 도 5a의 A영역에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 외각댐(270a)으로 부터 연속적으로 형성된다.
또한, 상기 내부댐(270b, 270c)은 상기 외각댐(270a)으로 부터 연속적으로 형성된 영역을 제외하고는 외각댐(270a)과 분리되어 형성된다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 소자영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)을 구비하는 기판(200)에 대응되도록, 내부댐영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)을 구비하는 봉지기판(260)이 형성되어 있으며, 즉, 기판의 소자영역(Ⅰ)과 봉지기판의 내부댐영역(Ⅰ)이 대응되도록 형성된다.
이상의 특징은 후술하는 공정에서 설명하기로 한다.
이어서, 도 6을 참조하면, 상술한 바와 같은 본 발명의 구성이 형성된 봉지 기판(260)과 상술한 바와 같은 본 발명이 구성이 형성된 기판(200)을 어라인하여 합착한다.
즉, 기판(200)의 소자영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)과 봉지기판(260)의 내부댐영역(Ⅰ), 외곽댐영역(Ⅱ) 및 봉지영역(Ⅲ)이 각각 대응하도록 어라인 한 후, 이를 합착한다.
이때, 기판의 소자영역(Ⅰ)과 봉지기판의 내부댐영역(Ⅰ)이 대응되도록 어라인되게 된다.
상기와 같은 기판과 봉지기판의 합착에 의하여, 상기 내부댐(270b, 270c)은 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼져 내부충진제의 역할을 하게 된다.
이때, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 외곽댐(270a)은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 연속적으로 형성된 것이 아닌, 개구영역을 포함하고 있고, 또한, 상기 내부댐은 상기 외곽댐(270a)으로 부터 연속적으로 형성되는 영역을 제외하고는 외곽댐(270a)과 분리되어 형성되게 된다.
본 발명에서 상기와 같이 외곽댐 및 내부댐을 형성하는 것은 상기 내부댐들 사이에는 일정한 공간이 형성되어 있고, 상기 일정한 공간에는 공기 또는 기포가 존재하게 되는데, 기판과 봉지기판의 합착 공정동안 상기 공기 또는 기포가 빠져나갈 수 있는 통로를 마련하기 위한 것이다.
즉, 기판과 봉지기판의 합착에 의하여, 상기 내부댐들 사이의 일정한 공간을 채우면서 내부댐이 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼지게 되는데, 상기 일정한 공간에 존재하는 공기 또는 기포가 빠져 나갈 수 있도록 외곽댐에 개구영역을 포함하고 있다.
또한, 외곽댐과 내부댐이 접함으로 형성되는 공간에 공기 또는 기포가 트랩되지 않도록 상기 내부댐은 상기 외곽댐과 분리되어 형성되게 된다.
이때, 외곽댐의 개구영역을 통해 배출된 상기 공기 또는 기포는 봉지제를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 현재까지의 공정에서는 상기 봉지제인 글라스 프릿 물질이 경화된 것이 아니므로, 봉지제를 통하여 상기 공기 또는 기포가 외부로 배출되는 것이 가능하다.
다만, 본 발명에서 상기 외곽댐으로부터 내부댐을 연속적으로 형성하는 것은 1회의 공정에 의해 연속적으로 외곽댐 및 내부댐을 형성하기 위한 것이다.
하지만, 이와는 달리, 도 7은 본 발명에 따른 봉지기판의 다른 구성을 나타내는 개략적인 평면도로, 도 7의 영역 C에서 알 수 있는 바와 같이, 외곽댐 및 내부댐이 연속적으로 형성되는 영역이 없이 분리되어 형성되어 질 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 내부댐은 직선형 내부댐(270b) 및 사선형 내부댐(270c)를 포함하여 이루어져 있다.
이는 내부댐을 형성함에 있어서 도 5a의 B영역에서와 같이 내부댐 형성 물질이 밀집되는 영역이 발생하게 되는데, 기판과 봉지기판의 합착에 있어서, 상기 밀집되는 영역에서는 내부댐의 끝부분들이 먼저 맞닿게 되어 공기 또는 기포가 트랩되게 되므로, 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 사선형 내부댐을 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 5b에서 알 수 있는 바와 같이, 내부댐의 개수는 9개가 형성되어 있는데, 상기 내부댐 중 일부를 사선형 내부댐으로 형성하지 않고, 모두 직선형 내부댐으로 형성하는 경우, 동일한 공간에서 동일한 개수의 내부댐을 형성하였다고 가정시, 모두가 직선형의 내부댐인 경우의 내부댐의 끝부분끼리의 간격은 본 발명과 같이, 일부가 사선형 내부댐인 경우의 끝부분끼리의 간격보다 좁게 되어, 기판과 봉지기판의 합착에 있어서, 내부댐의 끝부분들이 먼저 맞닿게 되어 공기 또는 기포가 트랩되게 되는 것이다.
따라서, 내부댐 중 일부를 사선형으로 형성함으로써 내부댐의 끝부분간의 간격을 보다 넓게 이격시킬 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 내부댐은 직선형 내부댐(270b) 및 사선형 내부댐(270c)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에서 상기 충진댐은 30000 내지 1000000 cp의 점도를 갖는 것이 바람직한데, 상기 충진댐의 점도가 30000 cp 미만인 경우는 점도가 너무 낮아 유동성이 크므로, 내부댐들끼리 맞닿게 되거나, 내부댐과 외곽댐이 서로 맞닿게 되어 공기 또는 기포가 트랩되는 문제점이 있다.
또한, 기판과 봉지기판의 합착공정에 의하여 내부댐들 사이의 일정한 공간을 채우면서 내부댐이 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼지게 되는데, 상기 충진댐의 점도가 1000000 cp를 초과하는 경우는 점도가 너무 커서 유동성이 낮으므로, 내부댐이 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼지는 것이 어려운 문제점이 있다.
한편, 기판의 소자영역(Ⅰ)과 봉지기판의 내부댐영역(Ⅰ)이 대응되도록 어라인되게 되는데, 이는 기판의 소자영역 상에 형성된 소자에 의하여 봉지기판의 내부댐 영역에 형성된 내부댐만이 압착되어 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼질 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 만일 상기 기판의 소자영역이 봉지기판의 내부댐영역을 벗어나, 봉지기판의 외곽댐영역까지 형성되게 된다면, 기판의 소자영역 상에 형성된 소자에 의하여 봉지기판의 외곽댐영역의 외곽댐까지 압착하게 되어, 외곽댐이 봉지제 측으로 밀려나가, 봉지제와 외곽댐이 접촉되는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 이러한 문제점을 고려하여, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 외곽댐영역(Ⅱ) 및 상기 봉지영역(Ⅲ)사이에 갭영역(G)을 형성하는 것이 바람직하며, 상기 갭영역을 형성함으로써, 외곽댐이 봉지제에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 상기 글라스 프릿(280)에 레이저를 조사하여 상기 글라스 프릿을 용 융하고 고상화하고, 또한, 상기 충진댐에 열 또는 UV를 조사함으로써, 상기 충진댐을 경화하여 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치를 완성한다.
이와 같이 완성된 유기전계발광표시장치에서의 봉지기판이 도 3의 봉지기판에 해당하며, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 봉지기판은 일반적인 구조의 봉지기판과는 달리 외부의 충격이나 압력으로부터 유기전계발광표시장치의 손상을 방지하기 위한 내부충진제와 상기 내부충진제를 지지하는 칸막이 벽의 역할을 수행하는 댐이 동일한 재질을 사용하여 형성할 수 있으며, 이들을 동일한 공정에 의해 형성할 수 있으므로, 공정을 단순화 할 수 있게 된다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계발광표시장치의 단면도,
도 2는 일반적인 구조의 봉지기판의 구성을 나타내는 개략적인 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 봉지기판의 구성을 나타내는 개략적인 평면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 제조방법을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 봉지기판의 다른 구성을 나타내는 개략적인 평면도이다.
Claims (33)
- 봉지제가 형성된 봉지영역;상기 봉지영역의 내측에 형성되는 외곽댐 영역; 및상기 외곽댐 영역의 내측에 형성되는 내부댐 영역을 포함하고,상기 외곽댐 영역 및 상기 내부댐 영역에는 동일 재질의 충진댐이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 봉지제는 글라스 플릿인 것을 특징으로 하는 봉지기판.
- 제 2 항에 있어서,상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 봉지기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 충진댐은 UV 경화형 또는 열경화형의 물질인 것을 특징으로 하는 봉지기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판.
- 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 제공하는 단계;상기 봉지영역에 봉지제를 도포하는 단계; 및상기 봉지기판의 내부댐영역 및 외곽댐영역에 각각 내부댐 및 외곽댐을 형성하는 단계를 포함하고,상기 외곽댐은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성되고, 비연속적인 개구영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 봉지제는 글라스 플릿인 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 내부댐 및 상기 외곽댐은 투명 재질인 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 내부댐 및 상기 외곽댐은 점도는 30000 내지 1000000 cp인 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 내부댐은 직선형 내부댐 및 사선형 내부댐을 포함하는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성된 영역을 제외하고는 상기 외곽댐과 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지기판의 제조방법.
- 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판; 및상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 포함하며,상기 봉지기판의 봉지영역에는 봉지제가 형성되고, 상기 봉지기판의 외곽댐 영역 및 상기 내부댐영역에는 동일 재질의 충진댐이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 기판의 소자영역 상에 형성된 유기전계발광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 봉지제는 글라스 플릿인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 충진댐은 투명 재질인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 유기전계발광소자는 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
- 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 기판을 제공하는 단계;상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역에 각각 대응하는 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역을 구비하는 봉지기판을 제공하는 단계;상기 봉지기판의 봉지영역에 봉지제를 도포하는 단계; 및상기 봉지기판의 내부댐영역 및 외곽댐영역에 각각 내부댐 및 외곽댐을 형성하는 단계를 포함하고,상기 외곽댐은 봉지기판의 외곽 둘레를 따라 형성되고, 비연속적인 개구영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 봉지제는 글라스 플릿인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O8) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 내부댐 및 상기 외곽댐은 투명 재질인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 내부댐 및 상기 외곽댐은 점도는 30000 내지 1000000 cp인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 내부댐은 직선형 내부댐 및 사선형 내부댐을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 내부댐은 상기 외곽댐으로 부터 연속적으로 형성된 영역을 제외하고는 상기 외곽댐과 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 외곽댐영역 및 상기 봉지영역 사이에 갭영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 기판의 소자영역, 외곽댐영역 및 봉지영역과 상기 봉지기판의 내부댐영역, 외곽댐영역 및 봉지영역이 각각 대응하도록 어라인 한 후, 이를 합착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 31 항에 있어서,상기 기판과 상기 봉지기판의 합착에 의하여, 상기 내부댐은 외곽댐의 내측에서 골고루 퍼져 내부충진제의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
- 제 32 항에 있어서,상기 외곽댐은 상기 내부댐을 지지하는 칸막이 벽의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
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