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KR100700657B1 - 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 전계 발광 표시 장치 Download PDF

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KR100700657B1
KR100700657B1 KR1020050021154A KR20050021154A KR100700657B1 KR 100700657 B1 KR100700657 B1 KR 100700657B1 KR 1020050021154 A KR1020050021154 A KR 1020050021154A KR 20050021154 A KR20050021154 A KR 20050021154A KR 100700657 B1 KR100700657 B1 KR 100700657B1
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KR
South Korea
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electrode
organic
layer
substrate
blocking layer
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김선화
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 기판과, 상기 기판상에 형성된 제 1전극과, 상기 제 1전극상에 형성되며, 유기발광층을 포함하는 유기막층과, 상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극을 포함하며, 상기 기판 또는 상기 봉지 기판에 0.5 내지 7 ㎛의 두께를 갖는 자외선 차광층을 구비함으로써, 자외선에 의한 유기막의 열화를 방지할 수 있다.
유기 전계 발광 표시 장치, 자외선, UV

Description

유기 전계 발광 표시 장치 {Organic Electroluminescence Display}
도 1는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100, 200 : 기판 110, 210 : 제 1전극
120, 220 : 유기막층 130, 230 : 제 2전극
150, 250 : 봉지 기판 160, 260 : 자외선 차단층
본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자외선 차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광 표시 장치는 양극과 음극 사이에 유기 발광층을 포함한 유기막으로 구성되어 있으며, 상기 두 전극에 전압를 인가하여 줌으로써 전자와 정공이 유기 발광층내에서 재결합하여 빛을 발생하는 자체발광형으로서 LCD와 같은 백라이트가 필요하지 않아 경량박형이 가능할뿐만 아니라 공정을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다.
이와 같은 유기 전계 발광 표시 장치는 이동통신 단말기, 네비게이션, PDA, 캠코더 및 Palm PC 등 대부분의 전자 응용제품에 사용될 수 있는 강력한 차세대 디스플레이로 각광 받고 있다. 그러나 상기 유기 전계 발광 장치는 상술한 바와 같이 휴대용 디스플레이에 주로 사용되어지고 있어, 외부 환경, 특히 자외선에 많이 노출되어진다. 자외선은 유기 물질의 화학적 분해를 활성화시켜 유기 물질의 화학 구조를 변질시킴으로써 유기 물질의 고유한 기능성을 상실시킬수 있다.
이로써, 상기 두 전극과, 두 전극 사이에 발광을 위한 단층 또는 다층의 유기막층을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 있어서, 자외선에 의해 상기 유기막층의 열화를 촉진시켜 디스플레이 장치의 수명이 감소될 수 있다. 또한, 상기 자외선에 의해 유기막의 기능성을 상실하여 디스플레이 장치의 발광 효율이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 유기막의 열화를 촉진시킬수 있는 자외선으로부터 소자를 보호하기 위하여 자외선 차단층을 구비하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 유기 전계 방괄 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 유기 전계 발광 표시 장치는 기판을 제공하며, 상기 기판상에 형성된 제 1전극과, 상기 제 1전극상에 형성되며, 유기발광층을 포함하는 유기막층과, 상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극이 위치하며, 상기 제 2전극상에 위치하는 봉지 기판을 포함한다.
여기서, 상기 기판의 상부 또는 하부에 0.5 내지 7 ㎛의 두께를 갖는 자외선 차단층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1전극은 투명전극일 수 있다.
상기 기판은 그 상부에 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 자외선 차단층은 상기 버퍼층의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
상기 자외선 차단층은 유기계 물질, 무기계 물질 및 이들의 혼합물질로 이루어지는 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다.
여기서, 상기 유기계 물질은 살리실산계, 벤조 트리아졸, 벤조페논계 및 시아노아크릴레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다.
또한, 상기 무기계 물질은 이산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다.
상기 자외선 차단층은 습식공정 또는 건식공정에 의해 형성될 수 있다.
삭제
상기 자외선 차단층의 상부 또는 하부에 원평광판을 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 또다른 측면의 유기 전계 방괄 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 본 발명의 유기 전계 발광 표시 장치는 기판을 제공하며, 상기 기판상에 형성된 제 1전극과, 상기 제 1전극상에 형성되며, 유기발광층을 포함하는 유기막층과, 상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극이 위치하며, 상기 제 2전극상에 위치하는 봉지 기판을 포함한다.
여기서, 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 자외선 차단층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1전극은 반사전극일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이때, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1에서와 같이, 제 1전극(110)이 형성된 기판(100)을 제공한다. 이때, 상기 제 1전극(110)은 투명전극으로 이루어진다. 이때, 상기 제 1전극(110)은 애노드 전극으로서, 일함수가 높은 금속으로서 ITO이거나 IZO로 이루어진 투명전극일 수 있다. 또는 상기 제 1전극(110)은 캐소드 전극으로서, 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택하되 얇은 두께를 갖는 투명전극일 수 있다.
이어서, 상기 제 1전극(110)상에 유기발광층을 포함하는 유기막층(120)이 위치한다. 상기 유기막층(120)은 목적하는 바에 따라 단색을 구현할 수도 있으며 적색, 녹색 및 청색의 풀칼라를 구현할 수 있다. 상기 유기막층은 정공을 주입하는 정공 주입층(HIL), 정공의 수송성이 우수하고 발광층에서 결합하지 못한 전자의 이동을 억제하여 정공과 전자의 재결합 기회를 증가시키기 위한 정공 수송층(HTL), 주입된 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발하는 발광층(EML), 상기 발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제하기 위한 정공 억제층(HBL), 전자를 상기 발광층으로 원활히 수송하기 위한 전자 수송층(ETL) 및 전자를 주입하는 전자 주입층(EIL) 등을 하나 또는 다수개를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 유기막층(120)을 구성하는 각 층의 구성 물질 및 제조방법은 이 분야의 통상적인 물질 및 방법을 따른다.
이어서, 상기 유기막층(120) 상부에 제 2전극(130)을 형성한다. 여기서, 상기 제 2전극(130)은 반사전극일 수 있다. 이때, 상기 제 2전극은 캐소드 전극으로서, 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 또는 상기 제 2 전극(130)은 애노드 전극으로서, 일함수가 높은 금속으로서 Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 하나의 물질일 수 있다.
이로써, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 기판을 통해 발광을 하는 배면 발광형 유기 전계 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 기판에 상기 소자, 즉 제 1전극(110), 유기막층(120), 제 2전극(130)을 산소 및 수분으로부터 보호하기 위해 실란트(140)를 이용하여 봉지기판(150)을 봉지한다.
상기 봉지기판(150)은 금속 캔(metal can), 바륨 산화물(Barium Oxide), 스테인레스 합금, SiO2(유리), Y2O3, MgF2 및 InO3 등의 유리 기판 및 FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이드), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 기판(100)상에 다수의 박막트랜지스터, 다수의 캐패시터 및 다수의 절연막을 더 포함할 수 있다. 이로써, 상기 유기전계발광표시장치는 소규모의 전력을 소비하여도 안정적의 휘도 및 고해상의 화상을 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 기판(100)은 그 상에 버퍼층(170)을 더 포함할 수 있다. 상기 버퍼층(170)은 상기 기판에서 형성될 수 있는 불순물이 상기 기판(100) 상에 형성되는 여러 소자의 동작 특성에 악영향을 미칠수 있는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 버퍼층(170)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 적층구조로 이루어질 수 있다.
상기 기판(100)을 통하여 광이 방출하므로 상기 기판은 투명성 기판으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이때, 상기 기판(100) 하부에 자외선을 차단하기 위한 자외선 차단층(160)을 형성한다. 상기 도면에서 상기 자외선 차단층(160)은 상기 기판(100)의 하부에 형성되어 있는 것으로 한정하여 도시하였으나, 상기 자외선 차단층은 상기 기판(100)의 상부에 형성되어 있을 수 있다. 또한, 상기 유기전계발광표시장치의 기판상에 버퍼층(170)이 형성되어 있을 경우에 있어서는 상기 자외선 차단층은 상기 버퍼층(170)의 상부 또는 하부에 형성될 수 있다.
상기 자외선 차단층(160)은 자외선을 흡수하는 유기계 물질이나 자외선을 산란시키는 무기계 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 유기계 물질은 자외선을 흡수할 수 있는 특성을 가지는 그룹을 가지는 살리실산계, 벤조 트리아졸, 벤조페논계 및 시아노아크릴레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다. 또한, 상기 무기계 물질은 굴절율이 높은 금속으로서 이산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다. 여기서, 상기 자외선 차단층(160)을 무기계 물질로 형성할 경우에 있어서, 도막이 하드하게 형성하여 상기 완성된 유기 전계 발광 소자의 화면부 표면의 내구성이 증가하여 스크래치등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 광이 조사되면 세균 및 유해물질을 파괴할 수 있는 기능을 가지는 이산화티탄을 적용할 경우에 있어서 해로운 물질로부터 인체를 보호할 수도 있다.
상기 자외선 차단층(160)은 자외선을 차단할 수 있으며, 충분히 광을 투과할 수 있는 투명도를 고려하여 0.5 내지 7 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
이때, 상기 자외선 차단층의 두께가 0.5㎛이하이면, 자외선을 차단하는데 효과가 없으며, 반면에. 7 ㎛를 초과하게 되면, 디스플레이의 투명성이 저하되어 화면이 어두워져 고품질의 화면을 구현할 수 없다.
상기 자외선 차단층(160)은 상기 물질들을 통상적인 방법에 의해 균일한 박막을 형성할 수 있다. 이를테면, 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이법 및 스크린 인쇄법과 같은 습식 방법이거나, 산소 이온빔 증착법, CMD(Chemical Mist Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition)과 같은 건식 방법일 수 있다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 자외선 차단층(160)의 상부 또는 하부에 원평광판을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 원편광판(150, circular polarizer)은 선형 편광판(liner polarizer)과 1/4 보상판(1/4 λ)으로 구성된다. 상기 원편광판(150)에 있어서, 1/4 보상판의 두 축은 선형 편광판 축과 45°를 이룬다. 외광이 선형 편광판(145)을 지나 1/4 보상판의 축으로 45°편광된다. 이 편광된 빛이 1/4 보상판을 통과할 때 빛의 진동방향은 나선운동을 한다. 상기 편광된 빛이 디스플레이의 반사판에서 반사될 때 회전방향은 역전이 되며 1/4 보상판을 지나게 되면 회전은 정지하게 되어 빛은 원래 편광면과 90°를 이루고 있는 선형편광 상태가 된다. 따라서, 빛이 선형 편광판에서 흡수되어 차단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2에서와 같이, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 제 1전극(210)이 형성된 기판(200)을 제공한다. 이때, 상기 제 1전극(210)은 반사전극일 수 있다. 이때, 상기 제 1전극(210)은 캐소드 전극으로서, 일함수가 낮은 도전성의 금속으로 Mg, Ca, Al, Ag 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 또는 상기 제 2 전극(130)은 애노드 전극으로서, 일함수가 높은 금속으로서 Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 하나의 물질일 수 있다.
상기 제 1전극(210) 상에 발광층을 포함하는 유기막층(220)이 형성되어 있다. 제 1실시예에서 서술했듯이 상기 유기막층은 정공주입층, 정공수송층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 다수개를 더 포함할 수 있다.
상기 유기막층(220)상에 전자를 제공하는 제 2전극(230)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 제 2전극(230)은 투명전극일 수 있다. 이때, 상기 제 1전극(210)은 애노드 전극으로서, 일함수가 높은 금속으로서 ITO이거나 IZO로 이루어질 수 있다. 또는 상기 제 2전극(230)은 캐소드 전극으로서, 일함수가 낮은 금속으로서 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 얇은 두께를 갖는 투명전극일 수 있다.
이로써, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 봉지기판을 통해 광을 배출하는 전면 발광형 유기 전계 발광 표시 장치일 수 있다.
상기 제 1실시예에서와 같이, 상기 기판에 봉지 기판(250)이 형성되어 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 기판(200)과 상기 제 1전극(210) 사이에 다수의 박막트랜지스터, 다수의 캐패시터 및 다수의 절연막을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 봉지 기판(250)의 상부에 자외선으로부터 소자를 보호하기 위한 자외선 차단층(260)이 형성되어 있다. 상기 도면에서는 상기 자외선 차단층(260)은 상기 봉지 기판(250)의 상부에 형성되어 있는 것으로 도시하였으나, 상기 자와선 차단층은 상기 봉지 기판(250)의 하부에 형성되어 있을 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 자외선 차단층(260)은 살리실산계, 벤조 트리아졸, 벤조페논계 및 시아노아크릴레이트계로 이루어진 유기계 물질 중에서 선택된 하나의 물질이거나, 이산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 및 산화세륨으로 이루어진 무기계 물질 중에서 선택된 하나의 물질일 수 있다. 또한, 상기 자외선 차단층(260)은 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이법 및 스크린 인쇄법과 같은 습식 방법이거나, 산소 이온빔 증착법, CMD(Chemical Mist Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition)과 같은 건식 방법을 통해, 충분히 광을 투과할 수 있는 투명도를 고려하여 0.5 내지 7 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 자외선 차단층(260)의 상부 또는 하부에 외광을 막기 위한 원편광판을 더 포함할 수 있다.
이로써, 자외선이 상기 소자로 투입될 수 있는 부분에 자외선 차단층을 형성하여 상기 자외선이 유기전계발광표시장치의 소자 내부로 투입되는 것을 방지할 수 있다. 이에따라 자외선에 의한 유기막의 열화 및 기능성이 저화되는 것이 방지되어 유기전계발광표시장치의 수명을 향상시킬수 있으며, 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 자외선 차단층을 구비함으로써, 자외선으로 인한 유기막의 열화 및 기능성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 유기 전계 발광 표시 장치의 수명이 저하되거나, 발광 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 자외선 차단층을 형성함 에 있어, 화면부의 내구성을 증대시켜 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 더 나아가 세균과 같은 유해한 물질로부터 인체를 보호할 수 있다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 상기 기판상에 형성된 제 1전극과;
    상기 제 1전극상에 형성되며, 유기발광층을 포함하는 유기막층과;
    상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극과;
    상기 제 2전극상에 형성된 봉지 기판를 포함하며,
    상기 기판은 0.5 내지 7 ㎛의 두께를 갖는 자외선 차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전극은 투명 전극인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 상기 기판의 상부 또는 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 유기계 물질, 무기계 물질 및 이들의 혼합물질로 이루어지는 군에서 선택된 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장 치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유기계 물질은 살리실산계, 벤조 트리아졸, 벤조페논계 및 시아노아크릴레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 무기계 물질은 이산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 차단층의 상부 또는 하부에 원편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 그 상부에 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 상기 버퍼층의 상부 또는 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  11. 기판과;
    상기 기판상에 형성된 제 1전극과;
    상기 제 1전극상에 형성되며, 유기발광층을 포함하는 유기막층과;
    상기 유기막층 상부에 형성된 제 2전극과;
    상기 제 2전극상에 형성된 봉지 기판를 포함하며,
    상기 봉지 기판은 0.5 내지 7 ㎛의 두께를 갖는 자외선 차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1전극은 반사 전극인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 상기 봉지 기판의 상부 또는 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 유기계 물질, 무기계 물질 및 이들의 혼합물질로 이루어지는 군에서 선택된 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 유기계 물질은 살리실산계, 벤조 트리아졸, 벤조페논계 및 시아노아크릴레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 무기계 물질은 이산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 자외선 차단층의 상부 또는 하부에 원편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
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