KR20130064415A - 유기전계발광소자, 그 제조 방법 및 이를 구비한 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자는 기판 상의 서브 픽셀 영역에 배치되는 전극층과, 상기 전극층을 덮도록 형성되는 보호층 및 편광 패턴을 포함하고, 상기 기판과 대면하여 상기 보호층을 덮도록 형성되는 베리어 필름(Barrier Film)을 포함함으로써, 보다 슬림한 유기전계발광소자를 제공할 수 있다.

Description

유기전계발광소자, 그 제조 방법 및 이를 구비한 이동 단말기{Organic electroluminescent device, Manufacturing method thereof and Mobile terminal having the same}

본 발명의 실시예들은 유기전계발광소자가 형성된 디스플레이부를 구비한 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 이동통신 가입자의 증가와 단말기 기술이 발전함에 따라, 이동 통신 단말기는 단순한 통화 기능 이외에 카메라기능, 동영상 디스플레이 기능, 게임 등의 다양한 멀티미디어 기능을 탑재하고 있다.

또, 멀티미디어 기능이 탑재됨에 따라 이동 통신 단말기의 디스플레이 장치는 LED 장치에서 LCD 장치로 발전하였고, 흑백 LCD에서 칼라 LCD로 바뀌게 되었다.

또, LCD 창의 크기가 커짐에 따라 전력 소모와 LCD 창의 보호를 위해 평소에는 주 LCD 창을 닫고 작은 LCD 창만을 작동시킬 수 있는 듀얼 폴더 형태의 단말기가 생겨나고 있다.

통상적으로 평판표시장치의 한 종류인 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting display)는 중소형 크기의 패널로부터 대형 패널에 이르기까지 군사용, 사무용, 휴대용 단말기 등 광범위한 분야에 응용되고 있으며, 디지털 멀티미디어 시대에 가장 유망한 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

이러한 OLED는 색 순도의 우수성과 빠른 응답속도, 넓은 시야각의 특성을 가지고 있으며, 자발광 소자이므로, 액정표시장치(Liquid Crystl Display)와는 달리 백라이트가 필요치 않아 경량화가 가능한 평판표시장치이다.

특히, 단말기에 있어서 디스플레이부의 개량의 하나로, 그 두께를 줄일 수 있는 유기전계발광소자의 구조가 고려될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 OLED를 구비한 단말기에 관한 것으로, 보다 슬림한 디스플레이를 구현하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자는 기판 상의 서브 픽셀 영역에 배치되는 전극층과, 상기 전극층을 덮도록 형성되는 보호층 및 편광 패턴을 포함하고, 상기 기판과 대면하여 상기 보호층을 덮도록 형성되는 베리어 필름(Barrier Film)을 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 베리어 필름은, 유기막 또는 무기막이 복수로 적층되고, 상기 유기막 또는 무기막 중 어느 하나의 일면을 덮도록 편광 패턴이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 보호층은, 유기전계발광소자 내부의 유연성을 증가시키도록 유기 중합체를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 기판은 플렉시블 플라스틱 기판(Flexible Plastic Substrate)으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 일면에 상기 전극층 및 보호층이 형성된 기판은 상기 베리어 필름과 접착제(Adhesive)에 의해 대면 합착될 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 글래스층의 일면을 덮도록 a-Si/SiNx 층을 형성하는 단계와, 상기 a-Si/SiNx 층을 균일한 두께로 덮도록 합성수지를 도포하고 경화시키는 단계와, 상기 경화된 합성수지의 일면에 전극층 및 보호층을 형성하는 단계 및 상기 전극층 및 보호층이 형성된 글래스층과 편광 패턴이 포함된 베리어 필름을 접착제를 이용하여 대면 합착하는 봉지(Encapsulation) 단계를 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법을 개시한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 봉지된 유기전계발광소자에 대해, 상기 글래스를 통해 레이저를 조사하여 상기 a-Si/SiNx 층을 녹여 상기 글래스층을 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 단말기 본체및 상기 단말기 본체에 배치되고, 유기전계발광소자를 구비하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 유기전계발광소자는, 기판 상의 서브 픽셀 영역에 배치되는 전극층과, 상기 전극층을 덮도록 형성되는 보호층 및 편광 패턴을 포함하고, 상기 기판과 대면하여 상기 보호층을 덮도록 형성되는 베리어 필름(Barrier Film)을 포함하는 이동 단말기를 개시한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 전극층은, 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 적층되고, 유기전계발광물질을 포함하는 유기발광층을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1전극은 애노드(anode) 전극이고, 상기 제2전극은 캐소드(cathod) 전극으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 기판은 플렉시블 플라스틱 기판(Flexible Plastic Substrate)로 이루어 질 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 기판은, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 이동 단말기는 외부로부터의 수분과 산소의 침투를 효과적으로 차단하는 유기전계발광소자를 제공할 수 있다.

또한, 플라스틱 기판을 덮는 베리어 필름을 이용하므로, 기판이 휠 경우 Pixel의 단선을 방지할 수 있고, 보다 슬림한 이동 단말기를 제공할 수 있다.

그리고, 보호층 내에 유기물질로 된 폴리머를 포함함으로써, 보다 유연한 유기전계발광소자를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 전면 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 이동 단말기의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 유기전계발광소자의 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 적층 상태를 간략화하여 도시한 개념도.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자의 제조 방법의 일 예를 도시한 개념도.

이하, 본 발명에 관련된 유기전계발광소자, 그 제조 방법 및 이를 구비한 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 다만, 본 명세서에서 설명되는 기술사상은 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 실시예를 전면에서 바라본 사시도이다.

상기 단말기의 본체의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121)에 의해 형성된다. 상기 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다. 상기 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 프론트 케이스(111)에는 디스플레이부(113), 제1 음향출력부(114), 제1 영상 입력부(115), 제1 조작부(116), 음향 입력부(117) 등이 배치될 수 있다.

상기 디스플레이부(113)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈 등과 같은 디스플레이 모듈(150, 도 3 참조)을 포함한다. 상기 디스플레이부(113)는 터치 스크린으로 형성되어 사용자의 터치에 의한 정보의 입력 또한 가능하게 할 수도 있다.

상기 제1 음향출력부(114)는 리시버(Receiver) 또는 스피커(speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

상기 제1 영상 입력부(115)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.

상기 제1 조작부(116)는 본 발명의 일예에 관련된 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받는다.

상기 음향 입력부(117)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(Microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

상기 이동 단말기(100)의 배면 측에 장착된 리어 케이스(121)에는 제2 조작부(123), 인터페이스(124), 전원 공급부(125) 등이 배치될 수 있다.

상기 제2 조작부(123)는 리어 케이스(121)의 측면에 설치될 수 있다. 상기 제1 조작부(116)와 더불어 제2 조작부(123)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.

기능적인 면에서, 제1 조작부(116)는 시작, 종료 등과 같은 메뉴 등을 입력하기 위해 사용될 수 있으며, 제2 조작부(123)는 스크롤 기능 외에 제1 영상 입력부(115)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다. 제1 및 제2 조작부(116,123)이 예시된 바와 같이 최소화된다면, 전화 번호나 문자 등은 디스플레이부(113)에 구비되는 터치 스크린에 의해 입력될 수 있다.

상기 인터페이스(124)는 상기 이동 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 상기 인터페이스(124)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless Lan port)등}, 또는 상기 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 인터페이스(124)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.

상기 전원 공급부(125)는 상기 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 리어 케이스(121)에 장착된다. 상기 전원 공급부(125)는, 예를 들어 충전 가능한 배터리로서 충전 등을 위하여 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

도 2는 도 1의 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 리어 케이스(121)에는 제2 영상 입력부(127), 제2 음향출력부(130), 방송신호 수신용 안테나(131) 등이 추가로 배치될 수도 있다.

상기 제2 영상 입력부(127)는 제1 영상 입력부(115, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1 영상 입력부와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다. 예를 들어, 제1 영상 입력부(115)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2 영상 입력부(127)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다.

제2 영상 입력부(127)에 인접하게는 플래쉬(128)와 거울부(129)가 추가로 배치된다. 상기 플래쉬(128)는 제2 영상 입력부(127)로 피사체를 촬영하는 경우에 상기 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울부(129)는 사용자가 제2 영상 입력부(127)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

상기 제2 음향출력부(130)는 제1 음향출력부(114, 도1 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다.

상기 방송신호 수신용 안테나(131)는 통화 등을 위한 안테나와 별도로 리어 케이스(121)의 일 측에는 배치될 수 있다. 상기 안테나(131)는 리어 케이스(121)에 인출 가능하게 설치될 수 있다.

이상에서는 제1 조작부(116) 등은 프론트 케이스(111)에, 제2 조작부(123) 등은 리어 케이스(121)에 장착되는 것으로 설명하였으나, 반드시 그러한 위치에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 조작부(123)가 제1 조작부(116)와 인접하게 프론트 케이스(111)에 배치될 수도 있다. 나아가, 제2 영상 입력부(127)가 별도로 구비되지 않더라도, 제1 영상 입력부(115)가 회전 가능하게 형성되어 제2 영상 입력부(127)의 촬영 방향까지 촬영 가능하도록 구성될 수도 있다.

도 3은 도 1의 이동 단말기(100)의 분해 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 프론트 케이스(111)의 일면을 덮도록 윈도우부(140)가 결합 된다. 윈도우부(140)는, 디스플레이 모듈(150)에서 출력되는 시각 정보가 외부에서 인지되도록 디스플레이 모듈(150)의 일면을 덮는다. 이러한 디스플레이 모듈(150)과 윈도우부(140)가 디스플레이부(113, 도 1 참조)를 이룬다.

윈도우부(140)는 사용자의 터치를 인식할 수 있도록 형성되며, 정보(명령, 신호 등)의 입력을 가능하게 한다.

윈도우부(140)는 디스플레이 모듈(150)에 대응하는 면적을 가질 수 있으며, 빛이 투과할 수 있는 소재로 구성될 수 있다. 윈도우부(140)에는 빛이 투과되지 않거나 빛의 투과율이 아주 낮은 불투명영역이 형성될 수 있다. 예를 들어 윈도우부(140)의 가장자리를 따라 빛이 투과할 수 없도록 표면 처리될 수 있다.

프론트 케이스(111)에는 제1 조작부(116)에 대응하여 조작 패드가 형성될 수 있다. 조작 패드는 사용자가 터치 또는 누름 조작하는 대상이 된다. 이러한 조작 패드 윈도우부(140)의 일부분에 조작 영역으로 형성될 수도 있다.

프론트 케이스(111)에는 음향홀(114b), 윈도우홀(112b), 그리고 영상윈도우가 형성될 수 있다.

음향홀(114b)은 음향출력부(114)에 대응하도록 형성되어 이동 단말기의 음향, 예를 들어 벨소리, 음악 등이 외부로 방출되도록 한다. 윈도우홀(112b)은 디스플레이부(113)에 대응하도록 형성된다. 제1 영상 입력부(115, 이상 도 1 참조)에 대응하여서는 광 투과성의 영상윈도우가 형성될 수 있다.

리어 케이스(21)에는 디스플레이 모듈(150), 스피커 모듈(114a), 카메라 모듈(115a), 그리고 스위치등이 장착될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 유기전계발광소자의 개념도이다. 도시한 바와 같이 이동 단말기의 디스플레이부를 구현하는 유기전계발광소자는 제1전극(152), 전자수용물질을 혼합한 혼합층(153, 정공 주입층. 이하, 혼합층이라 한다.), 정공 수송층(154), 발광층(155), 전자 수송층(156), 전자 주입층(157) 및 제2전극(158)을 포함한다. 이렇게 디스플레이를 구성하는 기판위에 유기전계발광소자를 형성하여 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이를 구현할 수 있다.

여기서 제1전극(152)과 제2전극(158)은 각각 애노드(Anode) 전극 또는 캐소드(Cathod) 전극일 수 있다.

제2전극(158)은 발광층(155)에 전자를 공급하는 음극(cathode, 캐소드)이며, 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 들 수 있다. 또한 전면 발광소자를 얻기 위하여 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO) 등을 사용한 투과형 음극을 사용할 수도 있다.

제2전극에는 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(157)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료가 제한되지 않는다. 전자 주입층(157)으로서는 LiF, NaCl, CsF,Li2O, BaO, CsCO3와 BCP 혼합체 등과 같은 전자 주입층(157) 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다.

전자 수송층(156)은 전자주입의 에너지 장벽을 낮추어 전자 주입 및 수송을 원활하게 하기 위한 것으로, 선택적으로 형성할 수 있다. 전자 수송층(156)을 이루는 재료는 음극으로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 옥사졸계 화합물, 이소옥사졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 이소티아졸(isothiazole)계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 티아다아졸(thiadiazole)계 화합물, 페릴렌(perylene)계 화합물, 알루미늄 착물(예: Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinolinolato)-aluminium)BAlq, SAlq, Almq3, 갈륨 착물 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수 있다.

발광층(155)은 제 1 전극과 제 2 전극에서 각기 주입된 정공과 전자가 결합하여 형성된 액시톤이 기저상태로 떨어지면서 빛이 발광되는 층이다. 일반적으로, 정공 주입층(hole injection layer: HIL), 정공 수송층(hole transporting layer: HTL), 발광층(emission layer: EML), 전자 수송층(electron transporting layer: ETL), 전자 주입층(electron injection layer: EIL)을 포함하여 유기발광층이라고 하기도 한다.

여기서는, 호스트(host) 또는 도펀트(dopant)를 포함하여 발광층(155)을 형성할 수 있다. 발광층(155)은 주로 호스트에 도펀트를 도핑하여 형성하게 되며, 이때, 여기자는 호스트에서 생성되어 도펀트로 전달되고, 도펀트 내에서 바닥상태로 떨어지면서 빛을 방출하게 된다.

형광 염료로서는, 예를 들어 페릴렌 염료, 금속 착물, 예를 들어 Alq3, Ir(III)L3, 희토류 킬레이트, Tb(III) 착물, 덴드리머 및 올리고머, 세시티오펜, 또는 중합체성 방출성 물질일 수 있는 분자 고체를 비롯한, 임의의 전계 발광 물질이 사용될 수 있다. 또한, 발광층(155)은 발광 물질로서 금속 퀴놀레이트, 이리듐, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐 또는 플래티늄 착물, 붕소 착물 또는 희토류 착물을 포함할 수 있다.

정공 수송층(154)과 혼합층(정공주입층)은 제1전극(152)으로부터 공급된 정공을 발광층(155)에 전달하기 위한 것으로서, 양자효율을 높여 구동전압을 낮추는 역할을 한다. 정공 수송층(154)은 공지된 정공 수송 물질을 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 TPD (N,N’-diphenyl-N,N’-bis(3-methylphenyl)-(1,1’biphenly)-4,4’-diamine), 또는 NPD (4,4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl)를 사용하였으며, 대략 56 nm의 두께를 갖도록 하였다. 정공 수송층(154)은 하나 이상으로 형성될 수 있다.

이외에, 정공수송 물질의 한 계열은 스핀 코팅에 의해 층으로서 침적될 수 있는 중합체성 물질을 포함할 수 있으며, 이러한 중합체성 정공수송 물질에는 폴리티오펜, 폴리피롤, 및 폴리아닐린이 포함된다.

제 1 전극은 정공 주입을 위한 전극으로 애노드(anode)일 수 있으며, 발광층(155)들로부터의 발광된 빛이 소자 밖으로 나올 수 있도록 투명 도전층으로 형성됨이 바람직하다. 투명 도전층으로는 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 적층 상태를 간략화하여 도시한 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자(200)는 기판(210), 전극층(230, 240, 250), 보호층(270) 및 베리어 필름(290)을 포함한다.

기판(210)은 글래스를 포함하여 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 기판(210)은 플라스틱 기판이 적용되어 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)를 구현할 수 있다. 플라스틱 기판은 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

기판(210) 위에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀 영역들에 대응하여 다층 구조의 전극층(230, 240, 250)이 서로 이격되어 형성될 수 있다.

전극층은 제1 전극(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)을 포함한다. 그리고, 유기 발광층은 전자수용물질을 혼합한 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.

전극층(230, 240, 250)에 산소나 수분이 유입될 경우, 전계발광이 이루어지면서 전극층(230, 240, 250)의 산화 및 부식이 일어나는 문제가 있다. 전극층(230, 240, 250)의 산화가 발생하면 전류 누설 및 단락이 발생할 위험이 커지고, 화소 불량이 발생하여 결국 표시 장치 자체의 수명을 떨어뜨리는 문제가 있다. 또한, 상하 양쪽의 전극층(230, 240, 250) 들을 통하여 침투된 수분 또는 산소는 유기전계발광소자(200)의 핵심 기능을 수행하는 발광층을 포함하는 유기 발광층(240)의 산화 또는 열화를 유발하여 발광효율을 저하시키게 된다.

따라서, 수분이나 산소로부터 발광층을 포함한 내부 유기물층들을 보호할 수 있는 우수한 내기체 투과성 특히, 수분(H2O) 및 산소에 대한 기체 투과성이 적은 보호막으로서 보호층(270)이 전극층(230, 240, 250)을 덮도록 형성된다.

보호층(270)으로서 실리콘옥사이드(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 실리콘옥시나이트라이드(SiON), 알루미나(Al2O3) 등의 무기재료 박막과 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리이미드 등의 고분자 박막 재료가 사용될 수 있다.

SiO2, SiNx, SiON 등의 무기물로 보호층(270)을 형성하는 경우 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)와 같은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 사용하여 보호층(270)을 형성할 수 있다.

보호층(270) 내에는 적어도 하나의 유기 중합체(260)를 포함하여, 유기전계발광소자(200) 내부의 유연성을 증가시킬 수 있다. 이 때, 보호층(270)을 제1 및 제2 보호층으로 형성하고, 제1 보호층(271)을 형성한 뒤 유기 중합체를 전극층(230, 240, 250)의 상부에 안착시킨 후 제2 보호층(272)을 형성할 수 있다.

보호층(270)을 덮도록 베리어 필름(290)이 형성될 수 있다. 베리어 필름(290)은 유기막과 무기막이 복수로 적층되어 형성될 수 있다. 그리고 베리어 필름(290)은 편광 패턴을 포함한다. 편광 패턴은 유기막 또는 무기막 중 어느 일면을 덮도록 형성될 수 있다.

이와 같이 베리어 필름(290)은 편광 패턴을 포함함으로써, 플라스틱 기판을 사용하는 유기전계발광소자(200)를 더욱 슬림하게 구현할 수 있다. 즉, 글래스 기판의 경우 전극층을 사이에 두고 제1 기판과 제2 기판이 형성되는 데, 본 발명의 실시예에 의하면, 하단에 형성된 기판(210)에 전극층(230, 240, 250)을 형성하고, 편광 패턴이 구비된 베리어 필름(290)을 적층시킴으로써, 제2 기판과 편광판에 해당하는 두께를 줄여 유기전계발광소자(200)를 보다 슬림하게 구현할 수 있다.

전극층(230, 240, 250) 및 보호층(270)이 형성된 기판(210)과 베리어 필름(290)은 대면 합착된다.즉, 전극층(230, 240, 250) 및 보호층(270)이 형성된 기판(210)과 베리어 필름(290) 사이의 공간에 접착제(280)를 이용하여 유기전계발광소자(200)를 봉지(Encapsulation)시킨다. 접착제는 자연 고무계 접착제, 아크릴 접착제, 합성 고무계 접착제, 실리콘계 접착제등 어느 하나가 사용될 수 있다. 이러한 접착 방식은 글래스간의 용융 합착인 Frit Seal 방식이 아닌 접착제를 이용한 Face Seal 방식이다.

이와 같이, 기판(210)으로서 폴리이미드(PI)기판을 사용하고, 편광 패턴을 구비한 베리어 필름(290)을 대면합착시킨 경우 기존의 글래스 기판을 사용한 것보다 0.75mm 정도의 두께를 줄일 수 있으며, 약 90%의 광투과율을 확보할 수 있다.

기판(210) 위에는 전극층(230, 240, 250)과 전기적으로 연결되는 구동회로(TFT, 220)가 형성될 수 있으며, 기판(210)과 구동회로(220) 사이에는 또 다른 베리어 필름(215)이 형성될 수 있다.

또 다른 베리어 필름(215)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면을 평탄화하기 위한 절연층이 될 수 있다.

본 발명의 유기전계발광소자(200)는 이동 단말기의 디스플레이로 사용되어 디스플레이부를 구성할 수 있다.

이하, 도 7a 내지 도 7h를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자(200)의 제조방법을 살펴보기로 한다. 이하의 설명은 공지되어 있는 내용과 관련하여서는 간략히 설명하고 본 발명의 특징이 될 수 있는 내용을 위주로 설명하기로 한다. 도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시예에 따르는 유기전계발광소자의 제조 방법의 일 예를 도시한 개념도이다.

이하의 실시예들에서는 플라스틱 기판을 구성하는 재료 중 하나로서 폴리 이미드(PI)와, 글래스와 폴리이미드층을 용이하게 분리하기 위하여 사용되는 a-Si/SiNx 층을 일 예로 들어 설명하기로 한다. 단, 이러한 재료로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

우선, 글래스층(10) 위에 a-Si/SiNx 층(20)이 형성된다. a-Si/SiNx 층(20)은 기판으로부터 글래스층(10)을 용이하게 박리시키기 위함이다(도 7a).

그리고, 폴리이미드(PI)를 균일한 두께로 a-Si/SiNx 층(20)을 덮도록 스피닝(Spinning) 공정을 통해 도포한다. 도포가 이루어진 이후에는 자외선 조사를 통해 폴리 이미드를 경화시켜 폴리 이미드층(211)을 형성한다(도 7b).

이후, 경화된 폴리 이미드층(211)을 덮도록 배리어 필름(215)을 코팅한다(도 7c).

그리고, 배리어 필름(215) 상에 TFT의 활성층(221)이 반도체 재료에 의해 형성되고, 이를 덮도록 게이트 절연막이 형성된다(7d). 활성층(221)은 아모퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기재 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있고, 소스 영역, 드레인 영역과 이들 사이의 채널 영역을 갖는다.

활성층(221)은 폴리 실리콘으로 형성될 수 있으며, 이 경우 소정 영역이 불순물로 도핑될 수도 있다. 물론 활성층(221)은 폴리 실리콘이 아닌 아모포스 실리콘으로 형성될 수도 있고, 나아가 펜타센 등과 같은 다양한 유기반도체 물질로 형성될 수도 있다. 활성층(221)이 폴리 실리콘으로 형성될 경우 아모포스 실리콘을 형성하고 이를 결정화시켜 폴리 실리콘으로 변화시키는데, 이러한 결정화 방법으로는 RTA(Lapid Thermal Annealing)공정, SPC법(Solid Phase Crystallzation), ELA법(Excimer Laser Annealing), MIC(Metal Induced Crystallization), MILC법(Metal Induced Lateral Crystallization) 또는 SLS법(Sequential Lateral Solidification) 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.

이와 같은 공정을 거쳐 베리어 필름(215) 상에 구동회로(TFT, 220)가 형성될 수 있다(도 7e).

이후, 기판 상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀별로 전극층(230, 240, 250)을 형성한다. 그리고 전극층(230, 240, 250)을 덮도록 보호층(270)을 형성한다(7f).

보호층(270)이 형성된 기판 위에 글래스층(10)과 편광 패턴이 포함된 베리어 필름을 접착제를 이용하여 대면 합착하여 봉지(Encapsulation)시켜 유기전계발광소자를 형성한다(7g).

그리고, 봉지된 유기전계발광소자에 대해, 글래스층(10)를 통해 레이저를 조사하여 상기 a-Si/SiNx 층(20)을 녹여 상기 글래스층(10)을 분리시킨다. 이후, 적절한 후처리 공정을 거쳐 a-Si/SiNx 층(20)의 일부가 남아있는 폴리 이미드층(211)을 가공하여, 기판을 형성한다(7h). 이 때, 레이저로서는 저주파 레이저(low wavelength green laser)를 이용한다.

상기와 같이 설명된 유기전계발광소자, 그 제조 방법 및 이를 구비한 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

1. 기판 상의 서브 픽셀 영역에 배치되는 전극층;
   상기 전극층을 덮도록 형성되는 보호층; 및
   편광 패턴을 포함하고, 상기 기판과 대면하여 상기 보호층을 덮도록 형성되는 베리어 필름(Barrier Film)을 포함하는 유기전계발광소자.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베리어 필름은,
   유기막 또는 무기막이 복수로 적층되고, 상기 유기막 또는 무기막 중 어느 하나의 일면을 덮도록 편광 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보호층은,
   유기전계발광소자 내부의 유연성을 증가시키도록 유기 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기판은 플렉시블 플라스틱 기판(Flexible Plastic Substrate)인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
5. 제1항에 있어서,
   일면에 상기 전극층 및 보호층이 형성된 기판은 상기 베리어 필름과 접착제(Adhesive)에 의해 대면 합착되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
6. 글래스층의 일면을 덮도록 a-Si/SiNx 층을 형성하는 단계;
   상기 a-Si/SiNx 층을 균일한 두께로 덮도록 합성수지를 도포하고 경화시키는 단계;
   상기 경화된 합성수지의 일면에 전극층 및 보호층을 형성하는 단계; 및
   상기 전극층 및 보호층이 형성된 글래스층과 편광 패턴이 포함된 베리어 필름을 접착제를 이용하여 대면 합착하는 봉지(Encapsulation) 단계를 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 봉지된 유기전계발광소자에 대해, 상기 글래스를 통해 레이저를 조사하여 상기 a-Si/SiNx 층을 녹여 상기 글래스층을 분리시키는 단계를 더 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법.
8. 단말기 본체; 및
   상기 단말기 본체에 배치되고, 유기전계발광소자를 구비하는 디스플레이부를 포함하고,
   상기 유기전계발광소자는,
   기판 상의 서브 픽셀 영역에 배치되는 전극층;
   상기 전극층을 덮도록 형성되는 보호층; 및
   편광 패턴을 포함하고, 상기 기판과 대면하여 상기 보호층을 덮도록 형성되는 베리어 필름(Barrier Film)을 포함하는 단말기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 전극층은,
   제1 전극과 제2 전극;
   상기 제1전극과 제2전극 사이에 적층되고, 유기전계발광물질을 포함하는 유기발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1전극은 애노드(anode) 전극이고, 상기 제2전극은 캐소드(cathod) 전극인 것을 특징으로 하는 단말기.
11. 제8항에 있어서,
    상기 베리어 필름은,
    유기막 또는 무기막이 복수로 적층되고, 상기 유기막 또는 무기막 중 어느 하나의 일면을 덮도록 편광 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 단말기.
12. 제8항에 있어서,
    상기 보호층은,
    유기전계발광소자 내부의 유연성을 증가시키도록 유기 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
13. 제8항에 있어서,
    일면에 상기 전극층 및 보호층이 형성된 기판은 상기 베리어 필름과 접착제(Adhesive)에 의해 대면 합착되는 것을 특징으로 하는 단말기.
14. 제8항에 있어서,
    상기 기판은 플렉시블 플라스틱 기판(Flexible Plastic Substrate)인 것을 특징으로 하는 단말기.
15. 제8항에 있어서,
    상기 기판은,
    폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 단말기.

Images