KR20180077937A - 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법 - Google Patents

유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180077937A
KR20180077937A KR1020160182829A KR20160182829A KR20180077937A KR 20180077937 A KR20180077937 A KR 20180077937A KR 1020160182829 A KR1020160182829 A KR 1020160182829A KR 20160182829 A KR20160182829 A KR 20160182829A KR 20180077937 A KR20180077937 A KR 20180077937A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
electrode
organic light
pad
emitting layer
Prior art date
Application number
KR1020160182829A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102581656B1 (ko
Inventor
송태준
류순성
김남국
이신복
이환건
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160182829A priority Critical patent/KR102581656B1/ko
Priority to US15/709,103 priority patent/US10418571B2/en
Priority to CN201711034454.0A priority patent/CN108258135B/zh
Priority to EP17200175.2A priority patent/EP3343661B1/en
Publication of KR20180077937A publication Critical patent/KR20180077937A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102581656B1 publication Critical patent/KR102581656B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
    • H10K59/179—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • H01L27/3288—
    • H01L51/0096—
    • H01L51/0097—
    • H01L51/5203—
    • H01L51/5212—
    • H01L51/5225—
    • H01L51/5246—
    • H01L51/56—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H10K50/814—Anodes combined with auxiliary electrodes, e.g. ITO layer combined with metal lines
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8051—Anodes
    • H10K59/80516—Anodes combined with auxiliary electrodes, e.g. ITO layer combined with metal lines
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/851—Division of substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]
    • H01L2251/5361—
    • H01L2251/566—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/311—Flexible OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871—Self-supporting sealing arrangements
    • H10K59/8722—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 조명장치에서는 복수의 조명장치가 형성되는 필름을 롤과 롤 사이에서 반송시키고, 필름의 전면에 마스크를 배치하여 필름의 일부 영역을 블로킹한 상태에서 유기발광물질을 증착하여 유기발광층을 형성한 후, 동일한 마스크에 의해 금속층을 증착하여 제2전극을 형성하는데, 이때, 마스크에 의해 패드가 형성되는 영역에는 유기발광층 및 제2전극이 형성되지 않도록 하여 패드가 오픈되어 외부의 신호원과 접속되도록 한다. 제1전극에는 제1패드가 접속되고 제2전극에는 제2패드가 접속되어 전압을 인가하는데, 이때 유기발광층에는 일부가 레이저에칭되어 컨택부가 형성되며, 컨택부를 통해 제2전극이 제2패드와 전기적으로 접속된다.

Description

유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법{LIGHTING APPARATUS USING ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}
본 발명은 제조공정이 단순화된 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 조명장치로는 주로 형광등이나 백열등을 사용한다. 이중에서, 백열등은 연색지수가 좋으나 에너지효율이 매우 낮은 단점 있고, 형광등은 효율은 좋으나 연색지수가 낮고 수은을 함유하고 있어 환경문제가 있었다.
이러한 종래 조명장치의 문제를 해결하기 위해, 근래 발광다이오드(LED)가 조명장치로서 제안되고 있다. 발광다이오드는 무기물 발광물질로 구성되며, 청색 파장대에서 발광효율이 가장 높으며, 적색과 시감도가 가장 높은 색인 녹색 파장대역으로 갈수록 발광효율이 저하된다. 따라서, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드, 청색발광다이오드를 조합하는 백색광을 발광하는 경우, 발광효율이 낮아진다는 문제가 있었다. 또한, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드, 청색발광다이오드를 사용하는 경우 각각의 발광피크(peak)의 폭이 좁기 때문에 색연색성도 저하된다는 문제도 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드, 청색발광다이오드를 조합하는 방식 대신에, 청색발광다이오드와 황색컬러의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명장치가 제안되고 있다. 이러한 구성의 발광다이오드가 제안되는 이유는 발광효율이 낮은 녹색발광다이오드를 사용하는 것보다 효율이 높은 청색발광다이오드만을 사용하고 나머지 색은 청색광을 받아 황색광을 발산하는 형광물질을 이용하는 방법이 더 효율적이기 때문이다.
그러나, 청색 발광다이오드와 황색컬러의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명장치의 경우에도 황색(옐로우) 광을 발광하는 형광물질 자체가 발광효율이 좋지 않기 때문에, 조명장치의 발광효율을 향상시키는데에 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 하나의 오픈마스크만을 사용하여 기판상에 유기발광층 및 금속층을 증착하여 제작할 수 있는 조명장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 롤제조장치에서 반송중인 필름상에 조명장치를 제작함으로써, 연속적이고 신속한 조명장치의 제작이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 하나의 마스크에 의해 유기발광물질과 금속의 증착이 가능하게 되므로, 설비가 간단하게 되고 제조공정이 단순화된다.
이를 위해, 복수의 조명장치가 형성되는 필름을 롤과 롤 사이에서 반송시키고, 필름의 전면에 마스크를 배치하여 필름의 일부 영역을 블로킹한 상태에서 유기발광물질을 증착하여 유기발광층을 형성한 후, 동일한 마스크에 의해 금속층을 증착하여 제2전극을 형성한다. 이때, 마스크에 의해 패드가 형성되는 영역에는 유기발광층 및 제2전극이 형성되지 않도록 하여 패드가 오픈되어 외부의 신호원과 접속되도록 한다.
조명장치의 조명부에는 제1전극과 유기발광층 및 제2전극이 형성되어 유기발광소자를 형성하며, 제1전극에는 제1패드가 접속되고 제2전극에는 제2패드가 접속되어 전압을 인가한다. 이때, 상기 유기발광층에는 일부가 레이저에칭되어 컨택부가 형성되며, 상기 컨택부를 통해 제2전극이 제2패드와 전기적으로 접속된다.
본 발명에서는 롤제조장치에 의해 롤과 롤 사이를 반송하는 필름상에 공정이 진행되므로, 신속하고 연속적인 조명장치의 제조공정이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 하나의 마스크에 의해 조명장치를 제작하므로, 설비의 비용을 절감할 수 있고 설비의 설치공간을 감소시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 평면도.
도 2는 도 1의 I-I'선 단면도.
도 3은 본 발명의 조명장치를 제작하는 롤제조장치의 개념을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 조명장치의 제조방법을 개략적으로 나타내는 플로우챠트.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 조명장치가 제작되는 필름을 간략하게 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 마스크를 나타내는 도면.
도 7a-도 7d는 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 실제 제조방법을 구체적으로 나타내는 단면도.
도 8a-도 8d는 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 실제 제조방법을 구체적으로 나타내는 평면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치의 구조를 나타내는 평면도.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치의 구조를 나타내는 평면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에서는 무기물질로 이루어진 무기발광소자를 포함하는 조명장치가 아니라 유기물질로 이루어진 유기발광소자를 포함하는 조명장치를 제공한다.
유기발광물질로 이루어진 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 녹색 및 적색의 발광효율이 상대적으로 양호하다. 또한, 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 청색, 적색, 녹색의 발광피크(peak)의 폭이 상대적으로 넓기 때문에 색연색성이 향상되어 발광장치의 광이 좀더 태양광과 유사하게 되는 장점도 있다.
본 발명에서는 조명장치를 롤제조장치에 의한 롤투롤 공정에 의해 제작함으로써 연속적으로 공정이 가능하게 되어 신속한 조명장치의 제작이 가능하게 된다. 특히, 본 발명에서는 조명장치의 유기발광소자의 일부인 유기발광층과 그 상부의 전극을 1개의 마스크를 사용하여 형성함으로써 고가의 마스크를 최소화함으로써 제작비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 구조를 나타내는 도면이다. 이때, 본 발명에 따른 조명장치는 휘어질 수 있는 프렉서블 조명장치이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명장치(100)는 면발광 조명장치로서, 실제 광을 발광하여 외부로 출력하는 조명부(EA)와 그 외부의 외곽부(NA1,NA2)을 포함하는 제1기판(110)으로 구성된다. 상기 제1기판(110)에는 전면에 걸쳐 제1전극(124) 및 제2전극(126)이 배치되고, 상기 제1전극(124)과 제2전극(126) 사이에는 유기발광층(130)이 배치되어 유기발광소자를 형성한다. 이러한 구조의 조명장치(100)에서는 유기발광소자의 제1전극(124)과 제2전극(126)에 신호가 인가됨에 따라 유기발광층(130)이 발광함으로써 기판(110) 전체에 걸쳐 광을 출력하게 된다.
조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에는 매트릭스형상의 보조전극(122)이 배치된다. 상기 보조전극(122)은 도전성이 좋은 금속으로 구성되어 조명부(EA) 전체의 제1전극(124)에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적 조명장치(100)에서 균일한 휘도의 발광이 가능하게 한다.
상기 유기발광층(130)은 백색광을 출력하는 유기발광물질로 구성된다. 예를 들어, 상기 유기발광층(130)은 청색 유기발광층, 적색 유기발광층, 녹색 유기발광층으로 구성될 수도 있으며, 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 유기발광층(130)이 상기 구조에 한정되는 것이 아니라 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 유기발광층(130)에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 유기발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 포함할 수 있다.
상기 제1기판(110)의 제1외곽부(NA1)의 상측에는 제1패드(123a)가 구비되고 제2외곽부(NA2)에는 제2패드(123b)와 상기 제2패드(123b)를 제2전극(126)과 전기적으로 접속시키는 컨택부(129)가 배치된다. 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)는 외부의 신호원과 연결되어 상기 제1전극 및 제2전극에 전압이 인가되도록 한다.
상기 제1패드(123a)는 제1전극(124)과 일체로 형성되며 제2패드(123b)는 제1전극(124)과 동일한 층에 동일한 물질로 구성되지만, 상기 제2패드(123b)는 제1패드(123a) 및 제1전극(124)과 일정 거리 이격되어 전기적으로 절연된다.
이후 설명되지만, 상기 유기발광층(130)과 제2전극(126)은 동일한 마스크를 이용하여 형성되므로, 상기 유기발광층(130)과 제2전극(126)은 제1기판(110) 상에 동일한 면적으로 형성된다. 따라서, 제1전극(124)과 일체로 형성된 제2패드(123b)와 제2전극(126) 사이에는 유기발광층(130)이 배치되므로, 상기 유기발광층(130)에 의해 상기 제2전극(126)이 제2패드(123b)와 물리적으로 접촉할 수 없게 된다.
상기 컨택부(129)는 유기발광층(130)의 일부를 제거하고 컨택부(129) 내부에 제2전극(126)을 형성함으로써, 상기 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 물리적으로 접촉시킨다. 즉, 상기 컨택부(129)는 유기발광층(130)에 형성되어 제1전극(124)을 외부로 노출시키는 컨택홀로서, 원형상이나 사각형상 또는 띠형상과 같은 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 I-I'선 단면도로서, 이를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치(100)에 대해 좀더 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 조명장치가 연성을 가진 휘어지는 조명장치로서 설명되지만, 본 발명의 휘어지는 조명장치에만 적용되는 것이 아니라 휘어지지 않는 일반적인 조명장치에도 적용될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 조명장치(100)는 실제 발광하여 광을 출력하는 조명부(EA)와, 상기 조명부(EA)의 외곽 둘레를 따라 배치된 외곽부(NA1,NA2)로 구성된다.
플라스틱과 같이 휘어질 수 있는 연성의 투명한 물질 또는 유리와 같은 투명물질로 이루어진 제1기판(110) 위에는 제1전극(124)이 배치된다. 이때, 제1기판(110)으로 플라스틱과 같은 연성재질을 사용하는 경우, 롤(roll)을 이용한 공정(roll to roll processes)이 가능하게 되어, 신속한 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다. 그러나, 본 발명이 플라스틱과 같은 연성재질로 이루어진 구성에 한정되는 것이 아니라, 유리와 같은 휘어지지 않는 물질로도 구성될 수 있다. 이와 같이, 유리로 제1기판(110)을 구성하는 경우, 롤을 이용한 공정이 아니라 일반적인 시트(sheet)방식의 공정에서도 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다.
상기 제1전극(124)은 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)에 배치되며, 전도성이 좋고 높은 일함수를 가지는 투명한 도전물질로 형성된다. 예를 들어, 본 발명에서는 제1전극(124)으로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 산화주석계 및 산화아연계 투명전도체 등으로 형성될 수 있으며, 또한 투명한 전도성고분자를 사용할 수도 있다.
또한, 제1기판(110)의 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)에는 각각 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)가 배치된다. 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)는 제1전극(124)과 동일한 공정에 의해 동일한 물질로 형성된다. 상기 제1패드(123a)는 제1전극(124)이 연장되어 일체로 형성되지만 제2패드(123b)는 상기 제1전극(124)과는 일정 거리 이격되어 형성된다.
상기 제1기판(110)의 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)에는 보조전극(122)이 배치되어 상기 제1전극(124)과 전기적으로 접속된다. 제1전극(124)은 투명한 도전물질로 형성하여 발광되는 광을 투과한다는 장점을 가지지만, 금속에 비해 전기저항이 매우 높다는 단점이 있다. 따라서, 대면적의 조명장치(100)를 제작하는 경우, 투명 도전물질의 큰 저항으로 인해 넓은 조명영역으로 인가되는 전압의 분포가 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전압분포는 대면적 조명장치(100)의 균일한 휘도의 발광을 불가능하게 한다.
보조전극(122)은 조명부(EA) 전체에 걸쳐 얇은 폭의 매트릭스형상, 매쉬형상, 육각형 형상, 팔각형 형상, 원형상 등으로 배치되어 조명부(EA) 전체의 제1전극(124)에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적 조명장치(100)에서 균일한 휘도의 발광이 가능하게 한다.
도면에서는 상기 보조전극(122)의 제1전극(124)의 하부에 배치되지만, 상기 보조전극(122)이 제1전극(124)의 상부에 배치될 수도 있다. 상기 보조전극(122)은 Al, Au,Cu, Ti, W, Mo 또는 이들의 합금과 같이 전도성이 좋은 금속으로 구성된다. 도면에서는 상기 보조전극(122)이 2층의 구조로 구성되지만, 단일층으로 구성될 수도 있다.
상기 제1기판(110)의 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)에는 보호층(112)이 적층된다. 이때, 조명부(EA)에 배치된 보호층(112)은 보조전극(122) 및 그 상부의 제1전극(124)을 덮도록 구성되고 실제 광이 발광하는 발광영역에는 상기 보호층(112)이 배치되지 않는다. 또한, 상기 조명부(EA)의 보호층(112)은 보조전극(122)을 둘러싸도록 형성되어 상기 보조전극(122)에 의한 단차를 감소시킴으로써, 이후 형성되는 각종 층이 단선되지 않고 안정적으로 형성되도록 한다.
상기 보호층(112)은 SiOx나 SiNx 등과 같은 무기층으로 구성된다. 그러나, 상기 보호층(112)은 포토아크릴과 같은 유기층으로 구성될 수도 있고, 무기층 및 유기층의 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
상기 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에는 유기발광층(130)과 제2전극(126)이 배치된다.
상기 유기발광층(130)은 백색 유기발광층으로서, 적색발광층, 청색발광층, 녹색발광층으로 구성되거나 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(130)은 유기발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 유기발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 포함할 수 있다. 상기 제2전극(126)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속으로 구성될 수 있다.
조명부(EA)의 제1전극(124)과 유기발광층(130) 및 제2전극(126)은 유기발광소자를 구성한다. 이때, 제1전극(124)이 유기발광소자의 애노드(anode)이고 제2전극(126)이 캐소드(cathode)로서, 제1전극(124)과 제2전극(126)에 전압이 인가되면, 제2전극(126)으로부터 전자가 유기발광층(130)로 주입되고 제1전극(124)으로부터 정공이 유기발광층(130)로 주입되어, 유기발광층(130)내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 하부방향(도면에서 기판(110)측으로)로 발산하게 된다.
상기 조명부(EA)의 보조전극(122) 상부에는 보호층(112)이 배치되므로, 보조전극(122) 상부의 유기발광층(130)은 제1전극(124)과는 직접 접촉하지 않게 되어 보조전극(122) 상부에는 유기발광소자가 형성되지 않는다. 다시 말해서, 조명부(EA) 내의 유기발광소자는 예를 들어 매트릭스형상으로 이루어진 보조전극(122) 내에만 형성된다.
본 발명에서는 상기 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)가 동일한 마스크를 이용하여 증착되므로, 상기 유기발광층(130)과 제2전극(126)은 동일한 면적으로 형성된다. 따라서, 상기 제2전극(126)과 제2패드(123b) 사이에는 유기발광층(130)이 배치되어 상기 제2전극(126)이 제2패드(123b)와 전기적으로 접속되지 않는다.
상기 제2외곽부(NA2)의 제2패드(123b) 상부의 유기발광층(130)에는 일부 영역이 제거되어 컨택부(129)가 형성되어, 상기 컨택부(129)를 통해 제2전극(126)이 제2패드(123b)와 전기적으로 접속된다.
상기 컨택부(129)는 유기발광층(130)의 일부가 제거된 오픈영역, 즉 컨택홀이다. 이때, 상기 컨택부(129)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 특히 본 발명에서는 레이저에 의해 유기발광층(130)을 제거함으로써 컨택부(129)를 형성할 수 있게 된다.
상기 유기발광소자가 구비된 제1기판(110) 위에는 접착제(118)가 도포되고 그 위에 제2기판(170)이 배치되어, 상기 제2기판(170)이 접착제(118)에 의해 부착됨으로써 조명장치(100)를 밀봉한다. 상기 접착제(118)는 광경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 사용할 수 있다. 상기 제2기판(170)은 다양한 물질로 구성될 수 있다. 상기 제2기판(170)은 외부로부터 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 물질도 가능하다. 예를 들어, 제2기판(170)은 PET(Polyethyleneterephtalate)와 같은 폴리머로 구성될 수도 있고 알루미늄과 같은 얇은 금속 포일(metal foil)로 구성될 수도 있다. 또한, 롤제조장치가 아닌 시트제조장치를 사용하는 경우 유리와 같은 휘어지지 않는 물질을 사용할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제2전극(126) 위에는 유기층 및/또는 무기층으로 구성된 보호층 및 에폭시계(epoxy) 화합물, 아크릴레이트계(acrylate) 화합물 또는 아크릴계 화합물 등으로 구성된 봉지제가 구비될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)에는 각각 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 연성회로필름이 부착되어 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)를 각각 외부의 신호원과 접속시켜 제1전극(124) 및 제2전극(126)에 신호가 인가되도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 동일한 영역에 연속적으로 적층하여 형성하며, 유기발광층(130)을 사이에 두고 절연된 제2전극(126)과 제2패드(123b)는 유기발광층(130)에 형성된 컨택부(129)를 통해 전기적으로 접속된다.
이하에서는 본 발명에 따른 조명장치(100)의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 조명장치를 제작하기 위한 롤제조장치(200)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이때, 도 3에 도시된 롤제조장치(200)는 도 2에 도시된 조명장치(100)의 제조공정중 유기발광층을 형성하는 유기물증착공정 및 제2전극을 형성하는 금속증착공정을 진행하는 장치이다. 그러나, 본 발명의 롤제조장치가 유기발광층 및 제2전극을 형성공정에만 한정되는 것이 아니라 제1전극의 형성공정에도 적용될 수 있다.
다시 말해서, 도 3에 도시된 조명장치(100)의 롤제조장치는 연성을 가진 필름을 제1기판(110)으로 사용하는 조명장치(100)의 구성중 일부 구성(예를 들면, 유기발광층 및 제2전극)만을 롤투롤(roll to roll) 제조공정에 의해 연속적인 인라인(in line)으로 형성하지만, 조명장치(100)의 전체 구성(제1전극 및 보호층 등을 포함하는)을 하나의 롤제조장치에 의해 연속적으로 형성할 수도 있을 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤제조장치(200)는 플라스틱과 같은 연성재질로 이루어진 필름(201)이 권취되어 공급되는 필름공급롤(210)과, 상기 필름공급롤(210)에서 반송되는 필름(201)을 권취하여 회수하는 필름회수롤(212)과, 상기 필름(201)의 전면에 배치되어 필름(201)의 일부 영역을 블로킹하여 설정된 영역에만 증착물이 증착되도록 하는 마스크(202)를 공급하는 마스크공급롤(214)과, 상기 마스크공급롤(214)에서 반송되는 마스크(202)를 회수하는 마스크회수롤(216)과, 상기 필름(201)의 반송로의 하부에 배치되어 마스크(202)를 통해 노출되는 필름(201)의 노출영역에 증착물질을 증착하는 증착부(280)로 구성된다.
일반적으로 마스크(202)는 다양한 재질로 구성될 수 있지만, 본 발명에서는 폴리머와 같은 연성을 가진 재질의 필름으로 마스크(202)를 형성하여 마스크공급롤(214)과 마스크회수롤(216)에 마스크(202)를 권취한 상태에서 마스크(202)를 반송할 수 있게 된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 필름공급롤(210), 필름회수롤(212), 마스크공급롤(214), 마스크회수롤(216)은 각각 외부의 구동수단과 연결된 구동축과 각각 결합되어, 외부의 구동수단이 구동됨에 따라 구동력이 상기 구동축을 통해 필름공급롤(210), 필름회수롤(212), 마스크공급롤(214), 마스크회수롤(216)에 전달되어 상기 필름공급롤(210), 필름회수롤(212), 마스크공급롤(214), 마스크회수롤(216)이 회전한다.
이때, 상기 필름(201)과 마스크(202)는 연동되어, 마스크(202)가 필름(201)의 설정된 위치의 전면에 배치된다.
상기 증착부(280)는 유기발광층(130)을 형성하기 위한 유기물증착부와, 제2전극(126)을 형성하기 위한 금속증착부일 수 있다. 상기 유기물증착부와 금속증착부는 인접하여 배치되어 반송되는 필름(201)상에 유기발광층(130) 및 제2전극(126)을 연속적으로 증착할 수 있게 된다. 상기 유기물증착부와 금속증착부의 증착시 필름(201)의 반송과 함께 마스크(202)도 동기화되어 반송되어, 하나의 마스크(202)에 의해 유기발광층(130) 및 제2전극(126)을 연속적으로 증착할 수 있게 된다.
또한, 유기물증착부와 금속증착부 사이에는 레이저에칭부가 배치되어 유기물증착부에서 증착된 유기발광층(130)의 일부를 에칭하여 이후 형성되는 제2전극(126)을 제2패드(123b)와 접속시키는 컨택부(129)를 형성한다.
도 4는 본 발명에 따른 조명장치 제조방법을 개념적으로 나타내는 플로우챠트이다. 이때, 도시된 조명장치 제조방법은 연성을 가진 플라스틱 필름을 제1기판으로 사용하는 경우의 제조방법이다. 그러나, 이러한 제조방법은 본 발명의 조명장치를 제작하는 방법의 일례를 나타내는 것으로, 본 발명의 조명장치가 도시된 제조방법에 의해서만 제작되는 것은 아니다.
도 4에 도시된 바와 같이, 우선 플라스틱과 같은 필름상에 산화주석계 투명전도체, 산화아연계 투명전도체 또는 투명한 전도성고분자를 적층하고 에칭하여 제1전극(124) 및 패드(123a,123b)를 형성한다(S101). 이때, 제1전극(124) 및 패드(123a,123b)는 도 3에 도시된 롤제조장치가 아닌 다른 제조장치에서 형성되지만, 상기 롤제조장치(200)에 유기물증착부 및 금속증착부와 인라인으로 형성될 수도 있다.
이때, 필름은 플라스틱과 같은 연성을 가진 필름으로써, 필름상에 복수의 공정에 의해 복수의 조명장치(100)가 형성되고 이 필름이 절단됨으로써 필름이 각각의 조명장치(100)로 분리된다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 구조의 롤제조장치의 의해 공정이 진행되는 필름을 나타내는 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 필름(201)의 길이방향을 따라 복수의 조명장치(100)가 일렬로 배치된다. 도 4에 도시된 모든 공정은 모두 필름(201)에서 이루어지고 모든 공정이 종료된 후 필름(201)이 절단되어 복수의 조명장치(100)로 분리된다.
이때, 필름(201)의 폭방향으로 절단선(C)이 형성된다. 상기 절단선(C)은 필름(201)의 길이방향으로 배열되는 조명장치(100)의 변을 따라 형성되며, 조명장치(100)의 완성시 상기 절단선(C)을 따라 조명장치(100)가 각각의 조명장치로 분리된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 필름(201)에는 길이방향을 따라 복수의 조명장치(100)가 복수의 열로 배열되어 필름(201)에는 n×m개의 조명장치(100)가 형성될 수 있다. 또한, 이 구조의 필름(201)에서는 절단선(C)이 필름(201)의 길이방향 및 폭방향으로 배열되어 완성된 조명장치(100)가 각각의 단위로 분리된다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 제1전극(124) 및 패드(123a,123b)가 형성된 필름(201)을 도 3에 도시된 롤제조장치(200)에 공급한 후(S102), 마스크(202)를 상기 필름(201) 전면에 배치한다(S103).
이때, 상기 마스크(202)는 도 3에 도시된 바와 같이 필름형태로 구성되어 마스크공급롤(214)과 마스크회수롤(216)에 의해 필름(201)과 연동되어 반송됨으로써 필름(201) 전면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 마스크(202)는 마스크공급롤(214)과 마스크회수롤(216)에 의해 반송되지 않고 별개로 구비되어 필름(201) 전면에 배치될 수도 있다. 이때, 상기 마스크(202)는 금속으로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 마스크(202)의 구조를 나타내는 평면도이다. 이때, 상기 마스크(202)는 도 5a에 도시된 필름(201)에 대응하는 마스크(202)로서 필름(201)의 길이방향을 따라 배치되는 조명장치(100)에 대응하는 영역에 오픈영역(202a)이 형성되어, 도 3에 도시된 롤제조장치(200)에서 필름(201)과 마스크(202)가 반송되어 증착부(280) 전면에 배치될 때, 상기 마스크(202)의 오픈영역(202a)의 필름(201)의 조명장치(100)와 정렬된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 도 5b에 도시된 구조의 필름(201)에 대응하는 마스크(202) 역시 조명장치(100)에 대응하는 영역에 오픈영역(202a)이 형성되도록 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마스크(202)에는 길이방향을 따른 복수의 오픈영역(202a)이 형성된다. 상기 오픈영역(202a)은 증착공정시 필름(201)의 조명장치(100) 전면에 배치된다. 이때, 마스크(202)의 오픈영역(202a)의 가로(즉, 길이방향)의 길이(a2) 및 세로(즉, 폭방향)의 길이(b2)는 각각 필름(201)에 형성되는 조명장치(100)의 가로길이(a1) 및 세로길이(b1)보다 작게 설정된다(a1>a2,b1>b2). 따라서, 마스크(202)가 필름(201) 전면에 배치되어 정렬될 때, 필름(201)에 형성되는 조명장치(100)의 4변의 가장자리의 일부 영역이 상기 마스크(202)에 의해 블로킹된다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 마스크(202)에 의해 필름(201)의 일부 영역, 즉 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2)를 포함하는 조명장치(100)의 4변의 가장자리 영역을 블로킹한 상태에서 유기발광물질을 기판(110) 상에 증착하여 조명장치(100)의 조명부(EA)외 외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에 유기발광층(130)을 형성한다(S103). 따라서, 유기발광층(130)은 마스크(202)의 오픈영역(202a)에 대응하는 영역에만 적층되고 마스크(202)에 의해 블로킹되는 영역에는 적층되지 않으므로, 필름(202)의 양변 가장자리영역에 대응하는 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2)에 배치된 제1 및 제2패드(123a,123b)의 상부에는 유기발광층(130)이 적층되지 않고 상기 제1 및 제2패드(123a,123b)가 외부로 노출된다.
이어서, 상기 유기발광층(130)의 일부 영역을 레이저에 의해 가공(에칭)하여, 유기발광부(130)에 컨택부(129)를 형성한다(S105).
그 후, 상기마스크(202)를 다시 사용하여 필름(201)의 일부 영역을 블로킹한 상태에서 금속을 증착하여 제2전극(126)을 형성한다(S106). 이때, 상기 제2전극(126)은 유기발광부(130)에 형성된 컨택부(129)에도 형성되므로, 상기 컨택부(130)를 통해 제2전극(126)이 제2패드(123b)에 전기적으로 접속된다.
한편, 제2전극(126)을 형성하는데 사용한 마스크(202)는 유기발광층(130)을 형성하는데 사용한 마스크(202)와 동일한 마스크이다. 즉, 하나의 마스크(202)를 이용하여 유기발광물질 및 금속을 증착하여 유기발광층(130) 및 제2전극(126)을 형성한다. 따라서, 제2전극(126)이 마스크(202)의 오픈영역(202a)에 대응하는 영역에만 적층되고 마스크(202)에 의해 블로킹되는 영역에는 적층되지 않으므로, 필름(202)의 양변 가장자리영역에 대응하는 제2외곽부(NA1,NA2)에 배치된 제2패드(123b)의 상부에는 제2전극(126)이 형성되지 않게 되어 제2전극(126)이 제2패드(123b)와 전기적으로 접속되지 않는다.
그러나, 유기발광부(130)에는 일부 영역이 에칭된 컨택부(129)가 형성되고 제2전극(126)이 상기 컨택부(129)의 내부에도 형성되므로, 제2전극(126)이 컨택부(129)를 통해 제2패드(123b)와 전기적으로 접속된다.
이어서, 상기 필름(201)) 상에 접착제(118)를 도포하여 보호필름을 부착함으로써 필름(201) 상에 복수의 조명장치(100)를 형성한다(S107,S108). 이때, 보호필름은 다양한 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 보호필름은 PET(Polyethyleneterephtalate)와 같은 폴리머로 구성될 수도 있고 얇은 금속 포일(metal foil)로 구성될 수도 있다. 또한, 롤제조장치가 아닌 시트제조장치를 사용하는 경우 유리와 같은 휘어지지 않는 물질을 사용할 수도 있다.
그 후, 필름(201)을 절단하여 완성된 조명장치(100)를 분리함으로써 각각의 조명장치(100)를 완성한다. 이때, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 필름(201)의 절단은 필름(201)의 폭방향을 따라 형성된 절단선(C)을 따라 이루어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성한다. 이 경우 유기발광층(130)과 제2전극(126)이 동일한 영역에 형성되므로, 제2전극(126)과 제2패드(123b) 사이에 유기발광층(130)이 배치된다. 따라서, 본 발명과 같이 하나의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성하는 경우, 유기발광층(130)를 사이에 두고 제2전극(126) 및 제2패드(123b)이 형성되므로, 상기 유기발광층(130)에 의해 제2전극(126) 및 제2패드(123b)가 전기적으로 절연된다. 상기 제2전극(126) 및 제2패드(123b)를 전기적으로 접속하기 위해 오픈영역의 면적이 다른 2개의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)의 면적을 제2전극(126) 보다 작은 면적으로 형성함으로써 제2전극(126)이 유기발광층(130)의 외부 영역으로 연장되어 제2패드(123b)의 상면에 배치되도록 하여 상기 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 접촉시킬 수 있다. 그러나. 이 경우 사용되는 마스크가 추가되어 설비(예를 들면, 마스크공급롤(214) 및 마스크회수롤(216) 등)의 구조가 복잡해지고 제조비용이 증가하게 된다.
본 발명에서는 하나의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성하되, 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 전기적으로 접속하기 위해, 유기발광층(130)의 일부를 제거하여 컨택부(129)를 형성하고 상기 컨택부(129)를 통해 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 전기적으로 접속한다.
이하에서는 본 발명에 따른 조명장치의 실질적인 제조방법을 구체적으로 설명한다. 이때의 조명장치(100)는 연성을 가진 플라스틱필름을 이용한 조명장치일 수도 있고 휘어지지 않는 단단한 유리를 이용한 조명장치일 수도 있다.
도 7a-도 7d는 본 발명에 따른 조명장치(100)의 실제적인 제조방법을 나타내는 단면도이고, 도 8a-8d는 평면도이다. 이때, 상기 조명장치(100)의 제조공정은 롤제조장치에 의해 연속적인 공정이 진행되는 플라스틱 필름상에서 진행될 수도 있지만, 이에 한정되는 것이 아니라 휘어지지 않는 대면적의 유리 모기판상에서 진행될 수도 있다 특히, 본 발명에서는 하나의 마스크를 사용하여 조명장치(100)를 제작한다. 또한, 이하의 공정은 필름단위 또는 모기판 단위로 복수의 조명장치의 제조공정이 진행되지만, 설명에서는 하나의 조명장치 단위로 설명한다.
우선, 도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 플라스틱과 같은 연성을 가진 물질 또는 유리 등으로 구성되며, 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)를 포함하는 제1기판(110)상에 Al, Au,Cu, Ti, W, Mo 또는 이들의 합금과 같은 금속을 적층하고 식각하여 상기 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)에 각각 단일층 또는 복수의 층으로 이루어진 보조전극(122)을 형성한다. 이때, 상기 보조전극(122)은 조명부(EA)의 전체 영역 및 외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에 설정된 띠형상으로 가로방향 및 세로방향의 매트릭스형상으로 배치되지만, 상기 보조전극(122)이 매쉬형상, 육각형 형상, 팔각형 형상, 원형상으로 배치될 수도 있다.
그 후, 제1기판(110) 전체에 걸쳐서 ITO나 IZO와 같은 투명도전물질을 적층하고 식각하여 조명부(EA) 및 제1외곽부(NA1)의 보조전극(122) 위에 배치된 제1전극(124)을 형성하고 제2외곽부(NA2)에 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2) 각각에 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)을 형성한다. 이어서, 상기 조명부(EA)와 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2) 위에 SiNx나 SiOx와 같은 절연물질을 적층하고 식각하여 보호층(112)을 형성한다.
이때, 상기 보조전극(122), 제1전극(124), 연결패턴(125), 제1 및 제2패드(123a,123b)는 롤제조장치에서 연속적인 포토공정에 의해 형성될 수도 있고, 일반적인 시트방식의 포토공정에 의해 형성될 수도 있다.
그 후, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1기판(110)의 조명부(EA)와 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에 유기발광물질을 증착하여 유기발광층(130)을 형성한다. 이때, 유기발광층(130)의 형성은 도 3에 도시된 구조의 롤제조장치에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 롤제조장치의 필름(201) 전면에 도 6에 도시된 바와 같은 마스크(202)를 배치하여 필름(201)의 일정 영역을 오픈시킨 상태에서, 상기 필름(201)과 마스크(202)를 동기화하여 반송하면서 유기발광물질을 증착함으로써 유기발광층(130)이 형성될 수 있다. 이때, 마스크(202)에 의해 제1기판(110)의 4변 가장자리영역이 블로킹되므로, 상기 유기발광층(130)은 제1기판(110)의 4변 가장자리영역에는 형성되지 않게 되어, 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)가 유기발광층(130)에 의해 가져지지 않고 외부로 노출된다.
또한, 상기 유기발광층(130)의 형성은 복수의 조명장치가 형성되는 모기판상에 마스크를 배치한 후 유기발광물질을 증착함으로써 형성할 수도 있다.
그 후, 상기 제2외곽부(NA2)의 유기발광층(130)에 레이저를 조사하여 해당 영역의 유기발광층(130)을 에칭하여 상기 유기발광층(130)에 제2패드(123b)가 외부로 노출되는 컨택부(129)를 형성한다. 이때, 컨택부(129)는 조명장치(100) 상부의 제2외곽부(NA2)에 일정 길이의 얇은 띠형상으로 형성될 수 있지만 상기 컨택부(129)가 특정 형상이나 면적으로 한정되는 것이 아니라 다양한 형상 및 면적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 컨택부(129)는 원형상이나 다각형상과 같은 다양한 형상 및 면적으로 구성될 수 있다.
이어서, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 유기발광층(130) 상부에 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속을 증착하여 제2전극(126)을 형성한다. 이때, 제2전극(126) 역시 도 3에 도시된 바와 같은 롤제조장치를 이용하여 형성되거나 일반적인 시트방식의 증착장비에 의해 형성될 수 있으며, 유기발광층(130)의 형성시 사용한 마스크를 다시 사용하여 금속을 증착한다.
따라서, 상기 제2전극(126)은 유기발광층(130)이 형성된 영역에만 형성되므로, 마스크에 의해 블로킹된 기판(110)의 4변 가장자리 영역에는 금속의 적층되지 않게 된다. 따라서, 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2)의 제1패드(123a) 및 제2패드(123b) 위에는 제2전극(126)이 형성되지 않고 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)가 외부로 노출된다. 즉, 기판(110)의 4변 가장자리 영역에는 유기발광층(130) 및 제2전극(126)이 모두 배치되지 않으므로, 제1 및 제2외곽부(NA1,NA2)의 제1패드(123a) 및 제2패드(123b) 위에도 유기발광층(130) 및 제2전극(126)이 배치되지 않고 상기 제1패드(123a) 및 제2패드(123b)가 외부로 노출되어, 외부의 신호원과 전기적으로 접속할 수 있게 된다.
또한, 제2전극(126)은 유기발광층(130)에 형성된 컨택부(129)의 내부에도 형성되므로, 상기 컨택부(129)를 통해 제2전극(126)이 제2패드(123b)와 전기적으로 접속된다.
상기 유기발광층(130)과 제2전극(126)은 동일한 마스크를 이용하여 증착되므로, 도면에 도시된 바와 같이 유기발광층(130)과 제2전극(126)은 동일한 영역에 연속적으로 적층된다. 따라서, 상기 유기발광층(130)이 제2전극(126)과 제2패드(123b) 사이에 배치되어 제2전극(126)과 제2패드(123b)가 전기적으로 절연되므로, 상기 제2패드(123b)를 통해 외부로부터 전압이 인가되는 경우, 전압이 상기 제2전극(126)으로 인가되지 않게 되어, 조명장치(100)가 작동하지 않게 된다.
따라서, 조명장치(100)를 구동하기 위해서는 상기 제2전극(126)과 제2패드(123b)을 전기적으로 접속시켜 제2전극(126)에 전압을 인가해야만 한다. 본 발명에서는 레이저에 의해 유기발광층(130)의 일부를 에칭하여 컨택부(129)를 형성하고 상기 컨택부(129)를 통해 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 접속시킨다.
이미 언급한 바와 같이, 유기발광층(130) 형성용 마스크와 제2전극(126) 형성용 마스크의 2개의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성함으로써 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 접속시킬 수 있다. 즉, 서로 다른 크기의 오픈영역을 가진 2개의 마스크를 사용하여 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성하여, 제2전극(126)이 유기발광층(130)의 상부뿐만 아니라 제2패드(123b)의 상부에도 배치되도록 형성함으로써 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 접속시킬 수 있다. 그러나, 이 경우 2개의 마스크를 사용해야만 하므로, 제조비용이 증가하고 제조공정이 복잡하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 하나의 마스크공정에 의해 유기발광층(130)과 제2전극(126)을 형성함과 동시에 제2전극(126)과 제2패드(123b)를 접속시키기 위해, 레이저에 의해 유기발광층(130)의 일부를 에칭하여 컨택부(129)를 형성한다.
그 후, 도 7d 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 제1기판(110) 상에 광경화성 접착물질 또는 열경화성 접착물질로 이루어진 접착제(118)를 도포하고 그 위에 제2기판(170)을 위치시킨 후, 접착제(118)를 경화함으로써 상기 제2기판(170)을 부착한 후, 합착된 제1기판(110) 및 제2기판(170)을 절단하여 완성된 조명장치(100)를 분리함으로써 각각의 조명장치(100)를 완성한다. 상기 제2기판(170)으로는 PET와 같은 폴리머필름이나 얇은 금속포일, 유리등이 사용될 수 있다.
이때, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1기판(110) 및 제2기판(170)의 절단은 절단선(C)을 따라 이루어진다.
이때, 제1기판(110) 및 제2기판(170)의 절단은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, Nd-YAG레이저나 CO2레이저와 같은 레이저에 의해 제1기판(110) 및 제2기판(170)을 절단할 수도 있고 기계적인 절단공구를 이용하여 제1기판(110) 및 제2기판(170)을 절단할 수도 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치(300)를 나타내는 평면도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 조명장치(300)는 실제 광을 발광하여 외부로 출력하는 조명부(EA)와 그 외부의 외곽부(NA1,NA2)을 포함하는 제1기판(310)으로 구성된다. 상기 제1기판(310)은 연성을 가진 플라스틱 또는 유리로 구성되며, 상기 제1기판(310) 위에는 제1전극(324) 및 제2전극(326)이 배치되고, 상기 제1전극(324)과 제2전극(326) 사이에는 유기발광층(330)이 배치된다. 또한, 조명부(EA) 및 외곽부(NA1,NA2)의 일부 영역에는 매트릭스형상의 보조전극(322)이 배치된다.
상기 제1기판(310)의 상측 및 하측에는 각각 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)가 배치되며, 상기 제1외곽부(NA1)에는 제1패드(323a)가 구비되고 제2외곽부(NA2)에는 제2패드(123b)가 배치된다.
상기 유기발광층(330)과 제2전극(326)은 동일한 마스크를 이용하여 형성되므로, 상기 유기발광층(330)과 제2전극(326)은 제1기판(310) 상에 동일한 면적으로 형성된다. 따라서, 제1전극(324)과 일체로 형성된 제2패드(323b)와 제2전극(326) 사이에는 유기발광층(330)이 배치되므로, 상기 유기발광층(330)에 의해 상기 제2전극(326)이 제2패드(323b)과 전기적으로 단선된다. 상기 제2외곽부(NA2)의 유기발광층(330)은 레이저 등에 의해 일부가 제거된 컨택부(329)가 형성되며, 상기 컨택부(329)를 통해 상기 제2전극(326)이 제2패드(323b)과 전기적으로 접속되어, 상기 제2패드(323b)를 통해 제2전극(326)에 신호가 인가된다.
특히, 이 실시예의 조명장치에서는 제1패드(323a) 및 제2패드(323b)가 제1기판(310)의 상측 및 하측 가장자리영역에 각각 형성되어, 조명장치(300)의 상측 및 하측으로부터 각각 신호가 인가되므로, 제1패드(323a) 및 제2패드(323b)가 하나만 형성되는 도 1에 도시된 제1실시예의 조명장치에 비해 신호를 조명장치(300) 전체에 신속하게 인가할 수 있게 되어 신속한 조명장치(300)의 구동이 가능하게 된다.
특히 대면적 조명장치(300)의 제작시 신호지연에 따른 품질저하를 방지할 수 있게 된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 조명장치(300)에서는 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)가 제1기판(310)의 상측 및 좌측(또는 우측)에 배치될 수 있다. 이 구조의 조명장치(300)에서도 제1패드(323a) 및 제2패드(323b)가 조명장치(300)에 2개 배치되므로, 신속한 신호의 인가가 가능하게 되어 신호지연없이 조명장치(300)를 신속하게 구동할 수 있게 된다.
도면에서는 상기 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)가 제1기판(310)에 2영역에 형성되지만, 상기 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)가 제1기판(310)의 3영역 또는 4영역에 형성되어 제1패드(323a) 및 제2패드(323b) 역시 3개 또는 4개 형성될 수도 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치(400)의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 이 구조의 조명장치(400)에서는 제1기판(400)의 상측에 하나의 제1외곽부(NA1) 및 제2외곽부(NA2)가 배치된다. 또한 상기 제2외곽부(NA2)에 배치된 제2패드(323b)에 2개의 컨택부(329)가 형성되어 2개의 컨택부(329)를 통해 2전극(326)과 제2패드(323b)과 전기적으로 접속된다. 이와 같이, 이 실시예에서는 2개의 컨택부(329)를 구성함에 따라 1개의 컨택부를 형성하는 구성에 비해 컨택저항에 의한 신호지연을 방지할 수 있게 된다.
도면에서는 상기 컨택부(329)가 2개 형성되지만, 3개 이상 형성될 수도 있다. 또한, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2패드(323b)가 제1기판(310)에 2개 이상 형성되고 각각의 제2패드(323b)에 컨택부(329)가 복수개 형성될 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 마스크를 사용하여 기판상에 유기발광물질을 금속을 증착함으로써 조명장치를 형성한다. 특히, 본 발명에서는 유기발광층(130)의 일부를 레이저에 에칭하여 제2전극(126)과 제2패드(123b)을 전기적으로 접속함으로써 추가적인 마스크의 사용이 필요없게 된다.
본 발명의 다양한 변형예나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.
100 : 조명장치 110 : 기판
112 : 보호층 122 : 보조전극
123a,123b : 패드 124,126 : 전극
130 : 유기발광층

Claims (17)

  1. 조명부와, 제1외곽부 및 제2외곽부를 포함하는 제1기판;
    상기 기판의 조명부와 외곽부의 일부 영역에 배치된 제1전극, 유기발광층, 제2전극으로 구성된 유기발광소자; 및
    상기 제1외곽부에 배치되어 제1전극과 전기적으로 접속된 적어도 하나의 제1패드 및 제2외곽부에 배치된 적어도 하나의 제2패드로 구성되며,
    상기 제2패드는 제1패드와 동일층에 형성되고 유기발광층에 형성된 컨택부를 통해 제2전극과 전기적으로 접속되는 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기발광층과 제2전극은 동일 면적으로 구성되어 상기 제2전극과 제2패드 사이에 유기발광층이 배치되는 조명장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 컨택부는 유기발광층과 제2전극이 오버랩되는 영역의 유기발광층이 레이저에 의해 제거된 영역인 조명장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨택부는 띠형상으로 구성된 조명장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 컨택부는 홀형상으로 구성된 조명장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1패드 및 제2패드는 제1기판의 일측 가장자리 영역에 배치되는 조명장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1패드 및 제2패드는 제1기판의 2곳 이상의 가장자리 영역에 배치되는 조명장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1기판은 연성 필름으로 구성된 조명장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1기판은 유리로 구성된 조명장치.
  10. 제1항에 있어서, 접착제에 의해 상기 제1기판에 부착된 제2기판을 추가로 포함하는 조명장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2기판은 폴리머필름, 금속포일, 유리중 어느 하나로 구성된 조명장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 기판의 조명부와 제1 및 제2외곽부에 배치되어 제1전극과 접속된 보조전극을 추가로 포함하는 조명장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보조전극은 설정된 폭으로 조명부내에 매트릭스형상, 매쉬형상, 팔각형 형상, 육각형 형상, 원형상으로 배치되는 조명장치.
  14. 제1기판의 길이방향을 따라 배치되는 복수의 조명장치영역에 보조전극, 제1전극, 제1패드 및 제2패드를 형성하는 단계;
    마스크를 이용하여 상기 조명장치영역에 유기발광물질을 증착하여 유기발광층을 형성하는 단계;
    상기 유기발광층의 일부를 제거하여 컨택부를 형성하는 단계;
    상기 마스크를 이용하여 상기 조명장치영역에 금속을 증착하여 유기발광층 위에 제2전극을 형성하고 컨택부를 통해 제2전극을 제2패드에 접속시키는 단계; 및
    상기 제2전극 위에 접착제에 의해 제2기판을 부착하는 단계로 구성된 조명장치 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 컨택부를 형성하는 단계는 레이저에 의해 유기발광층을 에칭하는 단계를 포함하는 조명장치 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 유기발광물질 및 금속의 증착은 롤제조장치에 의해 이루어지는 조명장치 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제2기판이 부착된 제1기판을 절단하여 조명장치영역을 분리하는 단계를 포함하는 조명장치 제조방법.
KR1020160182829A 2016-12-29 2016-12-29 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법 KR102581656B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160182829A KR102581656B1 (ko) 2016-12-29 2016-12-29 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법
US15/709,103 US10418571B2 (en) 2016-12-29 2017-09-19 Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof
CN201711034454.0A CN108258135B (zh) 2016-12-29 2017-10-30 使用有机发光器件的照明设备及其制造方法
EP17200175.2A EP3343661B1 (en) 2016-12-29 2017-11-06 Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160182829A KR102581656B1 (ko) 2016-12-29 2016-12-29 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180077937A true KR20180077937A (ko) 2018-07-09
KR102581656B1 KR102581656B1 (ko) 2023-09-21

Family

ID=60268277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160182829A KR102581656B1 (ko) 2016-12-29 2016-12-29 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10418571B2 (ko)
EP (1) EP3343661B1 (ko)
KR (1) KR102581656B1 (ko)
CN (1) CN108258135B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200081987A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 엘지디스플레이 주식회사 전계 발광 조명장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI636602B (zh) * 2017-03-21 2018-09-21 機光科技股份有限公司 有機光電元件結構與製程方法
CN109148364A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 深圳华信嘉源科技有限公司 一种高分辨率矩阵屏的制作工艺
WO2020110644A1 (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 日本ゼオン株式会社 カットフィルムの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233331A (ja) * 2002-02-12 2003-08-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法
JP2004047468A (ja) * 2002-07-05 2004-02-12 Lg Phillips Lcd Co Ltd 有機電界発光素子とその製造方法
KR20130031101A (ko) * 2011-09-20 2013-03-28 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 다이오드 표시장치 및 그의 제조방법
US8450926B2 (en) * 2009-05-21 2013-05-28 General Electric Company OLED lighting devices including electrodes with magnetic material
US9508959B2 (en) * 2012-05-10 2016-11-29 Kaneka Corporation Organic EL device and method for manufacturing same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101691274B1 (ko) 2006-09-29 2016-12-29 오스람 오엘이디 게엠베하 유기 발광 소자 및 조명 장치
DE102006060781B4 (de) 2006-09-29 2021-09-16 Pictiva Displays International Limited Organisches Leuchtmittel
CN103250266B (zh) 2010-10-21 2016-06-15 Oled工厂有限责任公司 具有亮度分布控制装置的oled器件
WO2012133715A1 (ja) 2011-03-29 2012-10-04 Ｎｅｃライティング株式会社 有機ｅｌ発光装置、有機ｅｌ発光装置の製造方法及び有機ｅｌ照明装置
KR101970675B1 (ko) * 2011-08-04 2019-04-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 조명 장치
WO2013089231A1 (ja) 2011-12-16 2013-06-20 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス照明デバイス及びその製造方法
WO2013180544A1 (ko) 2012-05-31 2013-12-05 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2014122938A1 (ja) 2013-02-07 2014-08-14 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び照明装置
KR102712304B1 (ko) * 2016-12-29 2024-09-30 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233331A (ja) * 2002-02-12 2003-08-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法
JP2004047468A (ja) * 2002-07-05 2004-02-12 Lg Phillips Lcd Co Ltd 有機電界発光素子とその製造方法
US8450926B2 (en) * 2009-05-21 2013-05-28 General Electric Company OLED lighting devices including electrodes with magnetic material
KR20130031101A (ko) * 2011-09-20 2013-03-28 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 다이오드 표시장치 및 그의 제조방법
US9508959B2 (en) * 2012-05-10 2016-11-29 Kaneka Corporation Organic EL device and method for manufacturing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200081987A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 엘지디스플레이 주식회사 전계 발광 조명장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3343661B1 (en) 2023-03-08
US10418571B2 (en) 2019-09-17
CN108258135B (zh) 2019-12-27
KR102581656B1 (ko) 2023-09-21
CN108258135A (zh) 2018-07-06
EP3343661A1 (en) 2018-07-04
US20180190948A1 (en) 2018-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102618599B1 (ko) 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법
US10553832B2 (en) Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof
EP3331039B1 (en) Lighting apparatus using organic light-emitting diode and method of fabricating the same
EP3316333B1 (en) Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof
KR102652261B1 (ko) 유기발광소자를 이용한 조명장치
US10418571B2 (en) Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof
US10529949B2 (en) Lighting apparatus using organic light-emitting diode and method of fabricating the same
EP3327816B1 (en) Lighting apparatus using organic light emitting device and method of fabricating thereof
EP3327807B1 (en) Apparatus and method of fabricating lighting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant