KR20160080994A - 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 단일 하부 기판, 상기 단일 하부 기판의 상부에 구비되는 유기 발광 소자 및 상기 단일 하부 기판의 하부에 구비되는 유연필름을 포함하고, 상기 유연필름은 베이스 및 상기 고분자 기판의 상부에 구비되며 수분 및 산소의 투습을 차단하는 투습 차단 박막을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
유기발광표시장치는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 그리고 이들 사이에 형성되어 있는 유기발광층을 포함하는 유기발광소자를 구비하며, 정공 주입 전극에서 주입되는 정공과 전자 주입 전극에서 주입되는 전자가 유기발광층에서 결합하여 생성된 엑시톤(exiton)이 여기 상태(exited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛을 발생시키는 자발광형 표시 장치이다.
자발광형 표시장치인 유기발광표시장치는 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.
본 발명의 목적은, 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예는 단일 하부 기판, 상기 단일 하부 기판의 상부에 구비되는 유기 발광 소자 및 상기 단일 하부 기판의 하부에 구비되는 유연필름을 포함하고, 상기 유연필름은 베이스 및 상기 고분자 기판의 상부에 구비되며 수분 및 산소의 투습을 차단하는 투습 차단 박막을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 적어도 둘 이상이 적층되어 두 개 이상의 박막층으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 100
이하로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 유연필름은 상기 투습 차단 박막의 상부에 구비되는 점착층;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 점착층은 수분 및 산소 투습차단 기능이 있는 접착제(Permanent adhesive) 또는 점착제(Temporary adhesive)로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 단일 하부 기판과 상기 유기 발광 소자의 사이에 구비되는 배리어층;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 배리어층은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 배리어층은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 베이스는 고분자로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 베이스는 PET, PI, PC, PEN, PES로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 모재 기판상에 단일 하부 기판 및 유기 발광 소자를 순차적으로 적층하는 단계, ELP 공정을 통하여 상기 모재 기판을 상기 단일 PI 기판으로부터 분리하는 단계, 별도 베이스 상에 투습 차단 박막 및 점착층을 순차적으로 적층하여 유연필름을 형성하는 단계, 상기 단일 하부 기판의 하부에 상기 유연필름을 부착하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 적어도 둘 이상이 적층되어 두 개 이상의 박막층으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 100
이하로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 투습 차단 박막은 상기 베이스 상에 물리적 기상 증착법(PVD), 화학적 기상 증착법(CVD), 습식 박막 형성법 및 합지공정 중 어느 하나를 수행하여 적층될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 점착층은 수분 및 산소 투습차단 기능이 있는 접착제(Permanent adhesive) 또는 점착제(Temporary adhesive)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유리한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시 예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(100)는 유연 필름(31), 단일 하부 기판(21), 박막트랜지스터(TR), 평탄화막(218), 절연층(219), 유기 발광 소자(OLED), 및 화소정의막(pixel difined layer, 225)을 포함할 수 있다.
도면상으로는 단일 하부 기판(21)의 하부에만 유연 필름(31)이 구비되고 단일 하부 기판(21)의 상부에는 곧바로 소자가 형성되는 것으로 도시되어 있으나 이는 본 발명의 일 실시예에 불과한 것이며 이에 한정되지 않음은 물론이다.
즉, 단일 하부 기판(21)은 하부 기판이 단일하게 형성되며 단일 하부 기판(21)의 상부에는 필요에 따라 pol필름 등의 다양한 구성요소가 구비될 수 있음은 물론이다.
상기 유연 필름(31)은 단일 하부 기판(21)의 하부에 구비될 수 있으며 베이스(315) 및 투습 차단 박막(313)을 포함할 수 있다.
유연 필름(31)은 단일 하부 기판(21)의 하부에 구비되어 단일 하부 기판(21)의 상부에 구비되는 유기 발광 소자(OLED)로 수분 및 산소가 투습되는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 유연 필름(31)이 구비됨에 따라 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)가 플렉서블 디스플레이로 사용되는 경우에 단일 하부 기판(21) 및 유기 발광 소자(OLED)가 유연성을 가지고 밴딩될 수 있다.
유연 필름(31)은 하부에 구비되는 베이스(315)와 베이스(315)의 상부에 구비되는 투습 차단 박막(313)을 적층해 이루어질 수 있다.
상기 베이스(315)는 유연 필름(31)의 최하층에 위치하는 기판으로 고분자로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 베이스(315)는 PET, PI, PC, PEN, PES로 이루어지는 고분자일 수 있다. 물론, 상기 베이스(315)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 베이스(315)의 상부에는 상술한 바와 같이 유기 발광 소자(OLED)로 수분 및 산소가 투습되는 것을 차단하는 투습 차단 박막(313)이 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 상기 유연 필름(31)이 상기 투습 차단 박막(313)을 포함하여 형성되므로 이에 따라 상기 유기 발광 소자(OLED)의 하부에는 기판이 이중으로 구비될 필요가 없게 된다. 즉, 기판의 하부에 구비되는 유연 필름(31)에 투습 차단 박막(313)이 포함되므로 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(OLED)의 하부에 상기 단일 하부 기판(21)만을 구비할 수 있다.
다시 말해, 종래에는 산소 및 수분의 투습을 차단하기 위해서 유기 발광 소자(OLED)의 하부에 하부 기판을 이중으로 구비해야 하는 불편함이 있었다. 그러나, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 하부 기판의 하부에 구비되는 유연 필름(31)에 투습 차단 박막(313)이 포함되어 산소 및 수분의 투습을 차단하는 역할을 하므로 하부 기판을 이중으로 구비할 필요 없이 상기 단일 하부 기판(21) 만을 구비하여 형성될 수 있다.
결과적으로, 상기 단일 하부 기판(21)을 형성함에 따라 하부 기판을 이중으로 구비하던 때에 비하여 공정상 소모되는 시간과 비용이 절감될 수 있으며 효율적으로 수분 및 산소의 투습을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유연 필름(31)은 0.1~0.5
의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 물론 상기 수치는 일 실시예에 불과할 뿐 유연 필름(31)의 두께가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 따른 유연 필름(31)은 산소 및 수분의 투습을 차단하는 기능을 수행할 수 있는바 수분 투습률인 WVTR(Water Vapor Transmission Rate) 수치가 
~
g/
day 범위에 속하도록 형성될 수 있다.
WVTR이란 하루에 단위면적당 투습되는 수분의 양으로써 수치가 낮을수록 수분 및 산소의 투습 차단율이 높은 것을 의미한다.
즉, 본 실시예에 따른 유연 필름(31)은 WVTR 수치가 상기 범위 내에 속하도록 형성할 수 있다.
상기 투습 차단 박막(313)은 도 3에 도시된 바와 같이 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 투습 차단 박막(313)은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 투습 차단 박막(313)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 투습 차단 박막(313)이 2개 이상의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 투습 차단 박막(313)은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 적어도 둘 이상이 적층되어 두 개 이상의 박막층으로 형성될 수 있다.
상기 투습 차단 박막(313)이 2개 또는 그 이상의 층이 적층되어 형성되는 경우에는 산소 또는 수분이 투습하는 경로가 길어지므로 효율적으로 산소 또는 수분의 투습을 차단할 수 있다.
본 실시예에서 상기 투습 차단 박막(313)은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 중 적어도 어느 하나로 이루어진 층이 두 개 이상 적층되어 형성될 수 있다. 물론, 상기 투습 차단 박막(313)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투습 차단 박막(313)은 100
이하로 이루어질 수 있다. 얇은 박막 층으로 이루어지는 투습 차단 박막(313)은 산소 또는 수분의 투습을 차단하는 역할과 함께 유기 발광 표시 장치가 플렉서블하게 움직이도록 유연성을 가질 수 있다.
이 때, 상기 투습 차단 박막(313)이 너무 두꺼워지면 유기 발광 표시 장치의 플렉서블한 특징이 저하될 우려가 있으므로 수분 또는 산소의 투습을 차단할 수 있는 범위 내에서 얇은 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 투습 차단 박막(313)이 100
이하의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
상기 단일 하부 기판(21)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 마련될 수 있다. 단일 하부 기판(21)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 세라믹재, 투명한 플라스틱재 또는 금속재 등, 다양한 재질의 기판을 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(OLED)의 하부에 하나의 단일 하부 기판(21)만을 구비할 수 있어 공정에 소요되는 시간 및 비용적인 측면에서 유리한 효과가 있다.
박막트랜지스터(TR)는 활성층(212), 게이트전극(214) 및 소스/드레인 전극(216,217)으로 구성된다. 게이트전극(214)과 활성층(212) 사이에는 이들 간의 절연을 위한 게이트절연막(213)이 개재되어 있다.
활성층(212)은 단일 하부 기판(21) 상에 마련될 수 있다. 활성층(212)은 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 폴리 실리콘(poly silicon)과 같은 무기 반도체나, 유기 반도체가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 활성층(212)는 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 또는 하프늄(Hf) 과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
게이트절연막(213)은 단일 하부 기판(21) 상에 마련되어 상기 활성층(212)을 덮고, 게이트절연막(213) 상에 게이트전극(214)이 형성된다.
게이트 전극(214)의 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
게이트전극(214)을 덮도록 게이트절연막(213) 상에 층간절연막(215)이 형성되고, 이 층간절연막(215) 상에 소스전극(216)과 드레인전극(217)이 형성되어 각각 활성층(212)과 콘택 홀을 통해 콘택된다.
상기 층간 절연막(215)은 게이트 전극(214)을 덮도록 단일 하부 기판(21) 전면 (全面)에 형성된다.
층간 절연막(215)은 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(215)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 층간 절연막(215)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(215)은 유전 상수가 4 내지 7의 값을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
층간 절연막(215)은 실리콘산화물(SiOx) 및/또는 실리콘질화물(SiNx) 등의 무기물로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 층간 절연막(215)은 SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 박막트랜지스터(TR)의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 박막트랜지스터의 구조가 적용 가능하다. 예를 들면, 상기 박막트랜지스터(TR)는 탑 게이트 구조로 형성된 것이나, 게이트전극(214)이 활성층(212) 하부에 배치된 바텀 게이트 구조로 형성될 수도 있다.
상기 박막트랜지스터(TR)와 함께 커패시터를 포함하는 픽셀 회로(미도시)가 형성될 수 있다.
평탄화막(218)은 상기 박막트랜지스터(TR)을 덮으며, 층간절연막(215) 상에 구비된다. 평탄화막(218)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(OLED)의 발광효율을 높이기 위해 막의 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 평탄화막(218)은 드레인전극(217)의 일부를 노출시키는 콘택홀(208)을 가질 수 있다.
평탄화막(218)은 절연체로 구비될 수 있다. 예를 들면, 평탄화막(218)은 무기물, 유기물, 또는 유/무기 복합물로 단층 또는 복수층의 구조로 형성될 수 있으며, 다양한 증착방법에 의해서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 평탄화막(218)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 실시예는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 평탄화막(218)과 층간절연막(215) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
절연층(219)은 무기물 및/또는 유기물로 형성될 수 있다. 예를 들면, 절연층(219)은 포토레지스트, 아크릴계 폴리머, 폴리이미드계 폴리머, 폴리아미드계 폴리머, 실록산계 폴리머, 감광성 아크릴 카르복실기를 포함하는 폴리머, 노볼락 수지, 알칼리 가용성 수지, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 산탄화물, 실리콘 탄질화물, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 하프늄, 지르코늄, 티타늄, 탄탈륨, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 마그네슘 산화물, 아연 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연층(219)는 상면이 평탄화된 단일 또는 복수층의 절연막을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 상기 평탄화막(218) 및 절연층(219) 상에 배치되며, 제1전극(221), 유기발광층(220), 제2전극(222)을 포함한다. 화소정의막(225)은 상기 절연층(219) 및 상기 제1전극(221) 상에 배치되며, 발광영역과 비발광영역을 정의한다.
유기발광층(220)은 저분자 또는 고분자 유기물에 의해서 형성될 수 있다. 저분자 유기물을 사용할 경우, 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 이들 저분자 유기물은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 발광층은 적, 녹, 청색의 픽셀마다 독립되게 형성될 수 있고, 홀 주입층, 홀 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 등은 공통층으로서, 적, 녹, 청색의 픽셀에 공통으로 적용될 수 있다.
한편, 유기발광층(220)이 고분자 유기물로 형성되는 경우에는, 발광층을 중심으로 제1전극(221) 방향으로 정공 수송층만이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용하여 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅의 방법에 의해 제1전극(221) 상부에 형성할 수 있다. 이때 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있으며, 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅 또는 레이저를 이용한 열전사 방식 등의 통상의 방법으로 컬러 패턴을 형성할 수 있다.
상기 정공주입층(HIL)은 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB 등으로 형성할 수 있다.
상기 정공 수송층(HTL)은 N,N'-비스(3-메틸페닐)- N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(NPD)등으로 형성될 수 있다.
상기 전자 주입층(EIL)은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 전자 수송층(ETL)은 Alq3를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 발광층(EML)은 호스트 물질과 도판트 물질을 포함할 수 있다.
상기 호스트 물질로는 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄 (Alq3), 9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (AND), 3-Tert-부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센 (TBADN), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (DPVBi), 4,4'-비스Bis(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐 (p-DMDPVBi), Tert(9,9-디아릴플루오렌)s (TDAF), 2-(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (BSDF), 2,7-비스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌 (TSDF), 비스(9,9-디아릴플루오렌)s (BDAF), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디-(tert-부틸)페닐 (p-TDPVBi), 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠 (mCP), 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠 (tCP), 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)트리페닐아민 (TcTa), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐 (CBP), 4,4'-비스Bis(9-카바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐 (CBDP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌 (DMFL-CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-비스bis(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-4CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디-톨일-플루오렌 (DPFL-CBP), 9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌 (FL-2CBP) 등이 사용될 수 있다.
상기 도판트 물질로는 DPAVBi (4,4'-비스[4-(디-p-톨일아미노)스티릴]비페닐), ADN (9,10-디(나프-2-틸)안트라센), TBADN (3-터트-부틸-9,10-디(나프-2-틸)안트라센) 등이 사용될 수 있다.
제1전극(221)은 평탄화막(218) 및 절연층(219) 상에 배치될 수 있다.
제1전극(221)은 평탄화막(218)을 관통하는 관통홀(208)을 통하여 박막트랜지스터(TR)의 드레인전극(217)과 전기적으로 연결될 수 있다. 비록, 도면에서는 관통홀(208)이 절연층(219)의 바닥면(209b)에서 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1전극(221)은 애노드 전극의 기능을 하고, 상기 제2전극(222)은 캐소드 전극의 기능을 할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 이들 제1전극(221)과 제2전극(222)의 극성은 서로 반대로 될 수 있다.
상기 제1전극(221)이 애노드 전극의 기능을 할 경우, 상기 제1전극(221)은 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)가 기판의 반대 방향으로 화상이 구현되는 전면 발광형일 경우 상기 제1전극(221)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등을 포함하는 반사막을 더 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 제1전극(221)은 전술한 금속 및/또는 합금을 포함하는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1전극(221)은 반사형 전극으로 ITO/Ag/ITO 구조를 포함할 수 있다.
상기 제2전극(222)이 캐소드 전극의 기능을 할 경우, 상기 제2전극(222)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca의 금속으로 형성될 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)가 전면 발광형일 경우, 상기 제2전극(222)은 광투과가 가능하도록 구비되어야 한다. 일부 실시예에서, 상기 제2전극(222)은 투명 전도성 금속산화물인 ITO, IZO, ZTO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제2전극(222)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 또는 Yb 에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 박막으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 제2전극(222)은 Mg:Ag, Ag:Yb 및/또는 Ag가 단일층 또는 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2전극(222)은 제1전극(221)과 달리 모든 픽셀들에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
화소정의막(225)은 절연층(219) 및 제1전극(221) 상에 배치되며, 발광영역과 비발광영역을 정의할 수 있다. 화소정의막(225)은 절연층(219)의 경사진 측벽(209 a)에 배치된 제1전극(221)을 덮으며, 절연층(219)의 상부면까지 연장될 수 있다. 화소정의막(225)은 제1전극(221)을 노출시키는 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 발광영역이 될 수 있다. 개구부의 바닥면으로부터 화소정의막(225)의 상부면까지의 높이는 수 um, 예를 들어, 약 2um 내지 5um일 수 있다.
상기 화소정의막(225) 상에는 유기발광층(220)이 배치될 수 있다. 다시 말하면, 유기발광층(220)은 개구부의 제1전극(221) 상에 배치되어 화소정의막(225)의 상부까지 연장될 수 있다.
화소정의막(225)은 유기 물질, 무기 물질 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 화소정의막(225)은 포토레지스트, 폴리아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기 물질이나 실리콘 화합물과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
유기 발광 표시 장치의 나머지 부분에 대한 설명은 도 1 및 도 2의 다른 실시예에서 설명한 것과 모두 동일한 바 설명의 편의를 위하여 중복 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 유연 필름(31)은 상기 투습 차단 박막(313)의 상부에 구비되는 점착층(311)을 더 포함할 수 있다.
점착층(311)은 유연 필름(31)이 단일 하부 기판(21)에 잘 접착되어 유지되도록 유연 필름(31)과 단일 하부 기판(21)을 접착시키는 역할을 할 수 있다. 상기 점착층(311)은 영구적으로 유연 필름(31)과 단일 하부 기판(21)을 접착시키는 접착제로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 점착층(311)은 일시적으로 유연 필름(31)과 단일 하부 기판(21)을 접착시키는 점착제로 이루어질 수 있다. 물론 상기 점착층(311)을 이루는 물질은 한정되지 않는다.
상기 점착층(311)은 수분 및 산소 투습 차단 기능이 있는 물질으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 투습 차단 박막(313)에서 수분 및 산소의 투습이 일차적으로 차단되고 투습 차단 박막(313)의 상부에 구비되는 점착층(311)에서 수분 및 산소의 투습이 이차적으로 차단될 수 있다. 즉, 점착층(311)이 수분 및 산소 투습 차단 기능을 가짐에 따라 점착층(311) 및 투습 차단 박막(313)에 의해 수분 및 산소 투습이 이중으로 차단되는 유리한 효과가 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 점착층(311)이 수분 및 산소 투습 차단 기능을 갖는 물질으로 이루어지도록 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 단일 하부 기판(21)과 유기 발광 소자(OLED) 사이에 구비되는 배리어층(211)을 더 포함할 수 있다.
상기 배리어층(211)은 산소 및 수분의 투습을 차단하는 기능을 할 수 있으며 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유연 필름(31)에 포함되는 투습 차단 박막(313)에서 일차적으로 수분 및 산소의 투습을 차단할 수 있고 이차적으로 단일 하부 기판(21)의 상부에 적층되는 배리어층(211)에 의해 이차적으로 수분 및 산소의 투습을 차단할 수 있다.
즉, 이중으로 수분 및 산소의 투습을 차단함에 따라 유기 발광 소자(OLED)가 수분 및 산소에 노출되는 위험을 낮출 수 있어 유기 발광 소자(OLED)가 손상되는 것을 방지하는 유리한 효과가 있다.
배리어층(211)은 상술한 바와 같이 단일 하부 기판(21) 상면에 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지할 뿐만 아니라, 표면을 평탄화하는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 배리어층(211)은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx). 상기 배리어층(211)은 필수 구성요소는 아니며, 필요에 따라서는 구비되지 않을 수도 있다. 배리어층(211)은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다. 특히, 도 3에 도시된 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시하였다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 먼저 모재 기판(11)을 구비하고 모재 기판(11) 상에 단일 하부 기판(21) 및 유기 발광 소자(OLED)를 순차적으로 적층할 수 있다. 단일 하부 기판(21) 및 유기 발광 소자(OLED)에 대하여는 유기 발광 표시 장치의 실시예에서 상술한 바와 동일하며 설명의 편의를 위하여 반복하여 설명하지 않는다.
다음으로, 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 모재 기판(11)을 상기 단일 하부 기판(21)으로부터 분리할 수 있다. 이 때, ELP 공정에 의해 모재 기판(11)과 단일 하부 기판(21)을 분리할 수 있다.
ELP(Eximer Laser Peeloff) 공정이란 Eximer Laser를 조사하여 소자를 뜯어내는 공정으로서 Eximer Laser를 glass 쪽에서 조사하게 되면 Laser가 glass를 투과하게 되고 반대쪽에 위치하고 있는 PI(poly imide)기판과 만나게 된다.
이 때, Eximer Laser가 조사된 PI기판은 하부 glass로부터 분리되게 되고 이를 ELP 공정이라 하며 업계에서 통상적으로 사용되는 공정이라 할 수 있다.
도 5(c)에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 단일 하부 기판(21)과 별도로 구비되는 베이스(315)를 마련할 수 있다. 그리고, 상기 베이스(315) 상에 투습 차단 박막(313) 및 점착층(311)을 순차적으로 적층하여 유연 필름(31)을 형성할 수 있다. 베이스(315), 투습 차단 박막(313), 점착층(311), 유연 필름(31)에 대하여는 유기 발광 표시 장치의 실시예에서 상술한 바와 동일하며 설명의 편의를 위하여 반복하여 설명하지 않는다.
상기 투습 차단 박막(313)은 상기 베이스(315)의 상부에 형성될 수 있으며 물리적기상증착법 (PVD), 화학적기상증착법 (CVD), 습식박막형성법 및 합지공정 중 어느 하나의 공정을 수행하여 증착될 수 있다. 합지 공정이란 접착제를 이용하여 두 층을 부착시키는 공정으로써 상기 투습 차단 박막(313)과 상기 베이스(315)는 접착제에 의해 부착될 수 있다.
다음으로, 5(d)에 도시된 바와 같이 유기 발광 소자(OLED)가 구비된 단일 하부 기판(21)의 하부에 상기 유연 필름(31)을 부착할 수 있다. 투습 차단 박막(313)이 포함된 유연 필름(31)을 상기 단일 하부 기판(21)의 하부에 부착함에 따라 외부로부터 수분 및 산소가 투습되는 것을 효율적으로 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법은 유기 발광 소자(OLED)의 하부에 기판을 이중으로 구비하지 않더라도 하부에 부착되는 유연 필름(31)에 투습 차단 기능이 있는바 단일 하부 기판(21) 만을 구비할 수 있는 유리한 효과가 있다.
상기 구성요소들 각각에 대한 설명은 유기 발광 표시 장치의 실시예에서 상술한 바와 동일하며 설명의 편의를 위하여 반복하여 설명하지 않는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100: 유기 발광 표시 장치
11: 모재 기판
21: 단일 하부 기판
22: 유기발광부
23: 밀봉기판
211: 배리어층
212: 활성층
220: 유기발광층
31: 유연 필름
311: 점착층
313: 투습 차단 박막
315: 베이스
11: 모재 기판
21: 단일 하부 기판
22: 유기발광부
23: 밀봉기판
211: 배리어층
212: 활성층
220: 유기발광층
31: 유연 필름
311: 점착층
313: 투습 차단 박막
315: 베이스
Claims (19)
- 단일 하부 기판;
상기 단일 하부 기판의 상부에 구비되는 유기 발광 소자; 및
상기 단일 하부 기판의 하부에 구비되는 유연필름;을 포함하고,
상기 유연필름은 베이스; 및
상기 고분자 기판의 상부에 구비되며 수분 및 산소의 투습을 차단하는 투습 차단 박막; 을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 적어도 둘 이상이 적층되어 두 개 이상의 박막층으로 형성되는 유기 발광 표시 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 100이하로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 유연필름은 상기 투습 차단 박막의 상부에 구비되는 점착층;을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제6항에 있어서,
상기 점착층은 수분 및 산소 투습차단 기능이 있는 접착제(Permanent adhesive) 또는 점착제(Temporary adhesive)로 이루어진 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 단일 하부 기판과 상기 유기 발광 소자의 사이에 구비되는 배리어층;을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 배리어층은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 배리어층은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 베이스는 고분자로 형성되는 유기 발광 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 베이스는 PET, PI, PC, PEN, PES로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 모재 기판상에 단일 하부 기판 및 유기 발광 소자를 순차적으로 적층하는 단계;
ELP 공정을 통하여 상기 모재 기판을 상기 단일 PI 기판으로부터 분리하는 단계;
별도 베이스 상에 투습 차단 박막 및 점착층을 순차적으로 적층하여 유연필름을 형성하는 단계;
상기 단일 하부 기판의 하부에 상기 유연필름을 부착하는 단계;를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 어느 하나로 이루어지는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 금속 질화물, 금속 산화물, 무기물, 금속 박막 중 적어도 둘 이상이 적층되어 두 개 이상의 박막층으로 형성되는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 알루미늄 산화물 (SlOx), 티탄산화물 (TiOx), 규소산화물 (SiOx), 알루미늄질화물 (AlNx, AlON), 티탄질화물 (TiNx, TiONx), 규소질화물 (SiNx, SiONx) 및 Al, Ti, Mo, Ag, Cu, Fe, Cr, NI, Zn, Sn 로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 100이하로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 투습 차단 박막은 상기 베이스 상에 물리적 기상 증착법(PVD), 화학적 기상 증착법(CVD), 습식 박막 형성법 및 합지공정 중 어느 하나를 수행하여 적층되는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 점착층은 수분 및 산소 투습차단 기능이 있는 접착제(Permanent adhesive) 또는 점착제(Temporary adhesive)로 이루어진 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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