KR20150034510A - 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 기판, 상기 기판 상에 형성된 표시부, 상기 표시부 상에 형성된 분산층 및 상기 표시부 및 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 분산층은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 큰 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 그리고 이들 사이에 형성되어 있는 유기 발광층을 구비한 유기 발광 소자를 포함하며, 정공 주입 전극에서 주입되는 정공과 전자 주입 전극에서 주입되는 전자가 유기 발광층에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기 상태(exited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛을 발생시키는 자발광형 표시 장치이다.
자발광형 표시 장치인 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성으로 인해 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다. 다만, 유기 발광 소자는 외부의 수분이나 산소 등에 의해 열화 되는 특성을 가지므로, 외부의 수분이나 산소 등이 유기 발광 소자로 침투하는 것을 차단할 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 실시예는, 기판, 상기 기판 상에 형성된 표시부, 상기 표시부 상에 형성된 분산층 및 상기 표시부 및 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 분산층은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 큰 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 분산층은, 제1 층 및 상기 제1 층 상의 제2 층을 포함하며, 상기 제1 층의 확산 계수가 상기 제2 층의 확산 계수보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층은 유기물로 형성되고, 상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층의 두께는 단일 개수의 원자층의 두께로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 반복하여 적층될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제2 층의 두께는 1.5㎚ 내지 7.5㎚일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 반복하여 적층될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 봉지층은 적어도 한 쌍의 무기막과 유기막을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 실시예는, 기판, 상기 기판 상에 형성된 표시부, 상기 표시부 상에 형성된 분산층 및 상기 표시부 및 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층을 포함하고, 상기 분산층은, 제1 층 및 상기 제1 층 상의 제2 층을 포함하며, 상기 제1 층의 확산 계수와 상기 제2 층의 확산 계수가 상이한 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서,상기 제1 층의 확산 계수가 상기 제2 층의 확산 계수보다 크며, 상기 제1 층은 유기물로 형성되고, 상기 제2 층은 무기물로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층의 두께는 단일 개수의 원자층의 두께로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 복수 개 적층될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막 봉지층은 적어도 한 쌍의 무기막과 유기막을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 기판 상에 표시부를 형성하는 단계, 상기 표시부 상에 분산층을 형성하는 단계 및 상기 분산층 상에 상기 표시부와 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 분산층은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 크며, 유기물로 형성된 제1 층과, 상기 제1 층 상에 무기물로 형성되고 다공성을 가지는 제2 층을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 단일 개수의 원자층의 두께로 증착하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 나노 결정화를 통해 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치는, 외부의 수분이나 산소 등이 유기 발광 소자로 침투하는 것을 방지함으로써, 유기 발광 표시 장치에 암점 등의 불량이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 표시부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 유무에 따른 효과를 도시한 도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 표시부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 유무에 따른 효과를 도시한 도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 표시부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(10)는 기판(100), 기판 상에 형성된 표시부(200), 표시부(200)상에 형성된 분산층(300) 및, 표시부(200)와 분산층(300)을 밀봉하는 박막 봉지층(400)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(100)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다. 기판(100)을 형성하는 플라스틱 재는 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
다른 한편으로, 화상이 기판(100)방향으로 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)인 경우에 기판(100)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 기판(100)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형(top emission type)인 경우에 기판(100)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 기판(100)을 형성할 수 있다. 금속으로 기판(100)을 형성할 경우 기판(100)은 탄소, 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, Inconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
표시부(200)는 기판(100) 상에 형성되며, 박막 트랜지스터(200a)와 유기 발광 소자(200b)를 구비할 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 표시부(200)를 보다 자세히 설명한다.
기판(100)상에는 버퍼층(212)이 형성될 수 있다. 버퍼층(212)은 기판(100)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하고, 기판(100) 상부에 평탄한 면을 제공하는 층으로서, 버퍼층(212)은 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(212)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
활성층(221)은 버퍼층(212) 상에서 실리콘과 같은 무기질 반도체나, 유기 반도체에 의해 형성될 수 있다. 활성층(221)은 소스 영역, 드레인 영역과 이들 사이의 채널 영역을 갖는다. 예를 들어, 비정질 실리콘을 사용하여 활성층(221)을 형성하는 경우, 비정질 실리콘층을 기판(100) 전면에 형성한 후 이를 결정화하여 다결정 실리콘층을 형성하고, 패터닝한 후 가장자리의 소스 영역 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역 및 그 사이의 채널 영역을 포함하는 활성층(221)을 형성할 수 있다.
활성층(221) 상에는 게이트 절연막(213)이 형성된다. 게이트 절연막(213)은 활성층(221)과 게이트 전극(222)을 절연하기 위한 것으로 SiNx, SiO2 등과 같은 무기물로 형성할 수 있다.
게이트 절연막(213) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(222)이 형성된다. 게이트 전극(222)은 박막 트랜지스터(TFT)의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다.
게이트 전극(222)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo를 함유할 수 있고, Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고 설계 조건을 고려하여 다양한 재질로 형성할 수 있다.
게이트 전극(222) 상에 형성되는 층간 절연막(214)은 게이트 전극(222)과 소스 전극(223) 및 드레인 전극(224) 사이의 절연을 위한 것으로, SiNx, SiO2 등과 같은 무기물로 형성할 수 있다.
층간 절연막(214)상에는 소스 전극(223) 및 드레인 전극(224)이 형성된다. 구체적으로, 층간 절연막(214) 및 게이트 절연막(213)은 활성층(221)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하도록 형성되고, 이러한 활성층(221)의 노출된 소스 영역 및 드레인 영역과 접하도록 소스 전극(223) 및 드레인 전극(224)이 형성된다.
한편, 도 2는 활성층(221)과, 게이트 전극(222)과, 소스 전극(223) 및 드레인 전극(224)을 순차적으로 포함하는 탑 게이트 방식(top gate type)의 박막 트랜지스터(TFT)를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 게이트 전극(222)이 활성층(221)의 하부에 배치될 수도 있다.
이와 같은 박막 트랜지스터(200a)는 유기 발광 소자(200b)에 전기적으로 연결되어 유기 발광 소자(200b)를 구동하며, 평탄화막(215)으로 덮여 보호된다.
평탄화막(215)은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 사용할 수 있다. 무기 절연막으로는 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2, ZrO2, BST, PZT 등이 포함되도록 할 수 있고, 유기 절연막으로는 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등이 포함되도록 할 수 있다. 또한, 평탄화막(215)은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층체로도 형성될 수 있다.
유기 발광 소자(200b)는 화소 전극(231), 중간층(232) 및 대향 전극(233)을 구비할 수 있다.
화소 전극(231)은 평탄화막(215)상에 형성되고, 평탄화막(215)에 형성된 컨택홀(230)을 통하여 드레인 전극(224)과 전기적으로 연결된다.
화소 전극(231)은 반사 전극일 수 있으며, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
화소 전극(231)과 대향되도록 배치된 대향 전극(233)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다.
따라서, 대향 전극(233)은 중간층(232)에 포함된 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층(미도시)에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 화소 전극(231)에 의해 반사되어, 대향 전극(233) 측으로 방출될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 유기 발광 디스플레이 장치(10)는 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층(미도시)에서 방출된 광이 기판(100) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 화소 전극(231)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 대향 전극(233)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 유기 발광 디스플레이 장치(10)는 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.
한편, 화소 전극(231)상에는 절연물로 화소 정의막(216)이 형성된다. 화소 정의막(216)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 화소 정의막(216)은 화소 전극(231)의 소정의 영역을 노출하며, 노출된 영역에 유기 발광층을 포함하는 중간층(232)이 위치한다.
중간층(232)에 포함된 유기 발광층(미도시)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있으며, 중간층(232)은 유기 발광층(미도시) 이외에 홀 수송층(HTL; hole transport layer), 홀 주입층(HIL; hole injection layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL; electron injection layer) 등과 같은 기능층을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
분산층(300)은 표시부(200) 상에 형성된다. 분산층(300)은 박막 봉지층(400)에 형성된 핀홀(Pin hole) 등을 통해 외부의 수분 등이 침투하더라도, 이를 넓게 분산시킴으로써, 유기 발광 표시 장치(10)에 암점 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이를 위해, 분산층(300)은 수평 방향의 확산 계수와 수직 방향의 확산 계수가 상이한 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 분산층(300)은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 큰 물질로 형성될 수 있다. 이와 같이, 분산층(300)의 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수보다 큰 경우에는, 박막 봉지층(400)에 형성된 핀홀 등을 통해 침투한 수분 등을 수평 방향으로 넓게 분산시킴으로써, 유기 발광 소자(200b)의 특정 영역으로 수분 등이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 침투한 수분에 의해 대향 전극(233)의 어느 한 지점이 산화되지 않고, 그 결과 암점으로 발현되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 분산층(300)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 서로 다른 확산 계수를 가지는 제1 층(310)과 제2 층(320)을 적층하여 형성함으로써, 분산층(300)의 수평 방향의 확산 계수를 수직 방향의 확산 계수보다 크게 할 수 있다.
제1 층(310)은 제2 층(320) 보다 확산 계수가 클 수 있다. 예를 들어, 제1 층(310)은 유기물로 형성되고, 제2 층(320)은 무기물로 형성될 수 있다. 유기물은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등일 수 있으며, 무기물은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제1 층(310)보다 작은 확산계수를 가지는 제2 층(320)은 수분 등이 수직방향으로 확산되는 속도를 저지시키고, 동시에 수분 등을 수평 방향으로 넓게 확산시킨다. 구체적으로, 제2 층(320)은 전 영역에 걸쳐 균일한 다공성을 가지며, 이에 의해 수분 등은 제2 층(320)을 통과하기 위해 수평 방향으로 넓게 확산될 수 있다.
제2 층(320)이 균일한 다공성을 가지기 위해서는, 제2 층(320)은 매우 얇은 두께(T2)로 형성되어야 한다. 예를 들어, 제2 층(320)은 단일 개수의 원자층의 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 층(320)은 원자층 증착법(ALD) 등에 의해 형성될 수 있다.
한편, 제2 층(320)은 후술하는 박막 봉지층(400)에 포함되는 무기층을 형성하는 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있으므로, 제2 층(320)의 두께(T2)가 단일 개수의 원자층의 두께로 성막되는 경우는, 제2 층(320)의 입자상은 독립적으로 성장된 다공성 모폴로지를 가지게 된다. 따라서, 제2 층(320)은 전체에 걸쳐 균일한 다공성을 가질 수 있다.
반면에, 제2 층(320)의 두께(T1)가 단일 개수의 원자층의 두께 보다 크게 형성되는 경우는, 제2 층(320)의 입자상이 밀집된 형상을 가지게 되고, 제2 층(320)은 투습을 방지하는 배리어 막의 특성을 가지게 된다. 이와 같은 경우는, 제2 층(320)에 응력이 증가하여 불균일한 크랙 등이 발생할 수 있으며, 발생된 크랙 등은 침투한 수분을 분산시키기 보다는, 오히려 수분 등이 크랙에 집중되는 현상이 발생하게 된다.
한편, 도 3에서는, 표시부(200) 상에 제1 층(310)이 위치하도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제2 층(320)이 표시부(200) 상에 형성되고, 제1 층(310)이 제2 층(320) 상에 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제1 층(310)과 제2 층(320)은 서로 교번적으로 반복하여 적층될 수 있다.
또한, 도 3에서는 제1 층(310)이 유기물로 형성되고, 제2 층(320)이 무기물로 형성된 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 층(310)과 제2 층(320)의 확산계수가 상이한 경우는, 제1 층(310)과 제2 층(320)이 모두 유기물 또는 무기물로 형성될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 분산층(300) 상에는 표시부(200)와 분산층(300)을 밀봉하기 위한 박막 봉지층(400)이 형성된다. 박막 봉지층(400)은 분산층(300)의 상면뿐 아니라, 표시부(200)와 분산층(300)의 측면도 커버하도록 연장되어, 기판(100)의 일부와 접하도록 형성된다. 따라서, 외부의 산소 및 수분의 침투를 방지한다.
박막 봉지층(400)은 복수의 무기층들을 포함하거나, 무기층 및 유기층을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(400)의 유기층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 봉지층(400)의 무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(400)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(400)은 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(400)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조 및 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 포함할 수도 있다. 다만, 박막 봉지층(400) 중 외부로 노출된 최상층은 투습을 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
또한, 박막 봉지층(400)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(400)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(400)은 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층, 제3 유기층, 제4 무기층을 포함할 수 있다.
이때, 제1 유기층은 상기 제2 무기층 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제2 유기층도 상기 제3 무기층 보다 면적이 좁을 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 유기층은 상기 제2 무기층에 의해 완전히 덮이도록 형성할 수 있으며, 상기 제2 유기층도 상기 제3 무기층에 의해 완전히 덮이도록 형성할 수 있다.
도 4는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함된 분산층의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4의 분산층(300B)은 표시부(200) 상에 형성되고, 서로 다른 확산 계수를 가지는 제1 층(310)과 제2 층(330)을 포함함으로써, 수분 등을 넓게 분산시켜 표시부(200)에 암점 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 층(310)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등의 유기물로 형성될 수 있다.
제2 층(330)은 제1 층(310)보다 작은 확산 계수를 가지고, SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나의 무기물로 형성될 수 있다.
또한, 제2 층(330)은 균일하게 분포된 결함(332)을 포함함으로써, 다공성을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 결함(332)은 핀홀일 수 있으며, 균일하게 분포된 핀홀은 수평 방향으로 수분 등의 분산 효과를 유발시킬 수 있다. 이때, 핀홀은 표시부(200)의 서브픽셀 대비 매우 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
일 예로, 핀홀 등의 결함(332)은 제2 층(330)을 Metal patterning 등에 의해 패터닝 함으로써 형성할 수 있다.
이때, 제2 층(330)은 1.5 내지 7.5㎚의 두께(T2)로 형성될 수 있다. 제2 층(330)의 두께(T2)가 7.5㎚ 보다 두꺼운 경우는, 제2 층(330)의 응력을 증가로 크랙 등이 발생하기 쉽기 때문에, 균일하게 분포하는 핀홀 등의 결함(332)을 형성하기가 어려울 수 있다. 반면에, 제2 층(330)의 두께(T2)가 1.5㎚ 보다 작은 경우는, 제2 층(330)의 두께(T2)가 너무 얇기 때문에, patterning 등에 의해 핀홀 등의 결함(332)을 형성하기가 어려울 수 있다.
다른 예로, 나노 결정화(Nano crystallization)를 통해 제2 층(330)을 형성할 수 있다. 즉, 비정질상태의 SiO2 등을 도포한 후, 이를 결정화하여 제2 층(330)을 형성하면, 수Å의 크기를 가지는 핀홀이 균일하게 분포될 수 있다.
한편, 도 4에서는 제1 층(310) 상에 형성된 제2 층(330)을 다시 제1 층(310)이 커버하는 형상을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 층(310)과 제2 층(330)은 서로 교번적으로 반복하여 적층될 수 있다. 또한, 제2 층(330)이 먼저 표시부(200) 상에 형성될 수도 있다.
도 5는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 분산층의 유무에 따른 효과를 도시한 도이다.
도 5의 (I)는 표시부(200)를 박막 봉지층(400)이 직접 밀봉하고 있는 경우를 도시하고, 도 5의 (II)는 표시부(200) 상에 분산층(300)이 형성되고, 박막 봉지층(400)이 표시부(200)와 분산층(300)을 밀봉하는 경우를 도시하고 있다. 도 5의 (I) 및 도 5의 (II)는 모두 표시부(200)에 가장 근접하게 위치한 박막 봉지층(400)의 무기막(420)에 핀홀(P)이 형성되고, 이를 통해 수분이 침투하는 경우를 도시하고 있다.
먼저 도 5의 (I)를 참조하면, 표시부(200)와 접하는 박막 봉지층(400)은 유기막(410)이고, 무기막(420)에 형성된 핀홀(P)을 통해 유입된 수분은 핀홀(P)을 중심으로 방사상으로 확산되는 것을 알 수 있다. 이의 결과는 도 5의 (III)과 같이 수분이 핀홀(P)을 중심으로 집중되고, 이는 유기 발광 표시 장치의 암점을 발생시킬 수 있다.
반면에, 도 5의 (II)는 제1 층(310), 제2 층(320) 및 제1 층(310)을 포함하는 분산층(300)이 표시부(200) 상에 형성됨으로써, 박막 봉지층(400)에 형성된 핀홀(P)을 통해 유입된 수분이 넓게 확산되는 현상을 도시하고 있다. 보다 구체적으로, 제2 층(320)은 상술한 바와 같이 제1 층(310)보다 확산계수가 작고, 균일한 다공성을 가지므로, 수분은 제2 층(320)을 통과할 때 수평방향으로 넓게 확산된다. 따라서, 도 5의 (IV)에 도시된 바와 같이, 수분이 특정 영역에 집중되지 않으므로 핀홀(P) 등을 통해 수분이 침투하더라도, 암점 발현을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 유기 발광 표시 장치 100: 기판
200: 표시부 300, 300B: 분산층
310: 제1 층 320, 330: 제2 층
400: 박막 봉지층
200: 표시부 300, 300B: 분산층
310: 제1 층 320, 330: 제2 층
400: 박막 봉지층
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 형성된 표시부;
상기 표시부 상에 형성된 분산층; 및
상기 표시부 및 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층;을 포함하고,
상기 분산층은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분산층은, 제1 층 및 상기 제1 층 상의 제2 층을 포함하며,
상기 제1 층의 확산 계수가 상기 제2 층의 확산 계수보다 큰 유기 발광 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 층은 유기물로 형성되고,
상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제2 층의 두께는 단일 개수의 원자층의 두께로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 반복하여 적층된 유기 발광 표시 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제2층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제3항에 있어서,
제2 층의 두께는 1.5㎚ 내지 7.5㎚인 유기 발광 표시 장치. - 제7항에 있어서,
상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 반복하여 적층된 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 박막 봉지층은 적어도 한 쌍의 무기막과 유기막을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 기판;
상기 기판 상에 형성된 표시부;
상기 표시부 상에 형성된 분산층; 및
상기 표시부 및 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층;을 포함하고,
상기 분산층은, 제1 층 및 상기 제1 층 상의 제2 층을 포함하며, 상기 제1 층의 확산 계수와 상기 제2 층의 확산 계수가 상이한 유기 발광 표시 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제1 층의 확산 계수가 상기 제2 층의 확산 계수보다 크며,
상기 제1 층은 유기물로 형성되고, 상기 제2 층은 무기물로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 층의 두께는 단일 개수의 원자층의 두께로 형성된 유기 발광 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 제1 층과 상기 제2 층은 서로 교번적으로 복수개 적층된 유기 발광 표시 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제10항에 있어서,
상기 박막 봉지층은 적어도 한 쌍의 무기막과 유기막을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 기판 상에 표시부를 형성하는 단계;
상기 표시부 상에 분산층을 형성하는 단계; 및
상기 분산층 상에 상기 표시부와 상기 분산층을 밀봉하는 박막 봉지층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 분산층은 수평 방향의 확산 계수가 수직 방향의 확산 계수 보다 크며, 유기물로 형성된 제1 층과, 상기 제1 층 상에 무기물로 형성되고, 다공성을 가지는 제2 층을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 제2 층은 SiO2, SiNx 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 단일 개수의 원자층의 두께로 증착하여 형성된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 제2 층은 나노 결정화를 통해 형성된 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법. - 제19항에 있어서,
상기 제2 층은 균일하게 분포된 복수의 핀홀을 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
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