KR100883341B1 - 전자 발광 디바이스와 전자발광 디바이스를 제조하기 위한방법 - Google Patents

Abstract

전자 발광 디바이스는 원하는 패턴에 따라서 기판상에 배열되는 적어도 두 개의 전자 발광 요소를 갖는데, 각각의 요소는 제1 및 제2 전극 층과 그 사이에 배치되고 리퀴드 층으로부터 얻어지는 전자 발광 층을 포함한다. 상기 기판으로부터 돌출하는 절연 물질의 파티셔닝 립을 포함하는 파티셔닝 릴리프 패턴은 상기 원하는 패턴에 따라서 상기 리퀴드 층을 저장하기 위한 봉입 영역을 포함한다. 인접하는 전자 발광 요소사이의 리퀴드의 혼합을 막고 각각의 요소의 최대양의 리퀴드를 채우는 것을 허용하기 위해, 인접한 요소사이의 파티셔닝 요소는 상기 파티셔닝 립 사이의 상기 영역에 중간 홈을 갖는 적어도 두 개의 파티셔닝 립으로 구성된다. 본 발명은 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법에도 또한 언급한다.

Description

전자 발광 디바이스와 전자발광 디바이스를 제조하기 위한 방법{ELECTROLUMINESCENT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 원하는 패턴에 따라서 기판상에 배열된 적어도 두 개의 전자 발광 요소(electroluminescent element)를 갖는 전자 발광 디바이스에 관한 것으로, 각각의 요소는 제1 및 제2 전극 층과 그 사이에 배치된 전자 발광 층을 포함하고, 상기 디바이스는 상기 기판으로부터 돌출하고 상기 원하는 패턴에 따라서 상기 전자 발광 층이 얻어질 수 있는 리퀴드 층(liquid layer)을 저장하기 위한 봉입 영역(enclosure area)을 형성하는 절연 물질의 파티셔닝 립(partitioning rib)을 포함하는 파티셔닝 릴리프 패턴(partitioning relief pattern)을 포함한다.

본 발명은 적어도 두 개의 전자발광 요소를 구비하는 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법에도 관련되는데, 상기 방법은,

기판상에 원하는 패턴에 따라서 제1 전극 층을 제공하는 단계와;

상기 기판으로 부터 돌출하고 원하는 패턴에 따라서 봉입 영역(enclosure area)을 형성하는 파티셔닝 립을 포함하는 파티셔닝 릴리프 패턴(partitioning relief pattern)을 제공하는 단계와;

상기 파티셔닝 릴리프 패턴의 봉입 영역에 리퀴드 층(liquid layer)을 증착하는 단계와;

상기 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하는 단계;및

상기 전자 발광층 상에 원하는 패턴에 따라 제2 전극 층을 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르는 전자 발광 디바이스는 바람직하게는 단색 또는 멀티 컬러 정지 이미지 디스플레이 또는 가변의 정지 이미지 또는 움직일 수 있는 이미지를 디스플레이 하기 위한 수동 혹은 능동 타입의 매트릭스 디스플레이로서 사용될 수도 있다.

도입부에 따르는 전자 발광 디바이스와 제조를 위한 방법은 유럽특허 공개 공보(EP 880303)에 설명되어 있는데, 여기서 전자 발광 층은 기판 상에 잉크젯 프린팅을 함으로써 얻어진다. 각각의 픽셀에 대해 잉크젯 프린팅된 리퀴드 층은 각각의 픽셀의 경계면 안에서 제한되도록 하기 위해서, 파티셔닝 벽(partitioning wall) 또는 뱅크(bank)가 인접 픽셀들 사이에 형성된다. 이것은 인접 픽셀 사이의 각각의 발광 컬러를 위한 리퀴드의 혼합을 막기 위해 두 개 이상의 컬러를 포함하는 디스플레이에서 특별히 더 유리하고, 이런 방법으로 디스플레이된 이미지의 컨트라스트와 브라이트니스를 개선하는 것이 가능하다.

그러나 유럽 특허 공개 공보(EP 880303)에 따르는 장치와 방법으로는 만약 픽셀이 너무 많은 양의 전자발광 리퀴드로 채워지면 한 개의 픽셀로부터의 전자 발광 리퀴드가 넘쳐서 예를 들어 다른 컬러를 디스플레이 하기 위하여 픽셀은 다른 종류의 리퀴드일수도 있는 인접 픽셀안의 전자 발광 리퀴드와 혼합되는 위험이 있 다.

제조를 위한 이유에서, 파티셔닝 립을 가능한한 낮게 유지하지만 동시에 충분한 층 두께로 리퀴드 층을 만드는 것이 또한 유리한데, 이것은 종종 많아야 약 1%의 능동 물질만을 갖는 리퀴드에서 능동(active) 발광 물질의 낮은 농도 때문이다. 따라서, 예를 들어 리퀴드 층의 겔링(gelling) 또는 드라잉(drying)을 통한 변환 공정 동안, 남아있는 전자 발광 층은 일반적으로 리퀴드 층보다 100배 정도 차수로 더 얇게 현저히 감소할 것이다. 따라서 가능한한 많은 리퀴드로 픽셀을 채우는 것이 바람직하다. 이것은 유럽특허 공개공보(EP 00/11706)에 더 설명된다.

게다가 제조 공정 동안, 단일 노즐 헤드 대신에 멀티 노즐 헤드를 갖는 잉크젯 프린팅 디바이스 또는 그와 유사한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 멀티 노즐 헤드에서는 각각의 노즐로부터 정확히 동일한 리퀴드 출력을 얻는 것은 가능하지 않지만 잉크젯 프린팅 장치의 경우에 약 5내지 10%의 편차가 일반적으로 기대된다. 원하는 층 두께가 심지어 가장 낮은 출력 양을 갖는 노즐높이까지 도달하는 방식으로 잉크젯 헤드가 튜닝되면, 가장 높은 출력 양을 갖는 노즐에 의해서 채워지는 전자 발광 요소는 파티셔닝 립위로 넘치고 인접 전자 발광 요소안의 리퀴드가 혼합될 것이라는 위험이 있다.

인접 전자 발광 요소 사이의 리퀴드 층의 혼합의 위험이 감소되는 전자 발광 디바이스를 제공하는 것은 본 발명의 목적인데, 결과적으로 전자 발광 요소에는 더 두껍고 좀 더 균일한 전자 발광 층이 제공될 수 있고 제조동안 멀티 노즐 헤드를 채용하는 성능은 개선된다. 적어도 이들 목적은 전제부에 따르는 전자 발광 디바이스에 의해서 성취되는데, 이것은 인접 전자 발광 요소를 나누는 파티셔닝 릴리프 요소가 파티셔닝 립 사이의 영역에 중간 홈(groove)을 가진 적어도 두 개의 파티셔닝 립을 포함한다는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 위에서 언급된 전자 발광 디바이스에 대한 것과 본질적으로 동일한 목적을 갖는 전자 발광 디바이스를 제조하기 위한 방법에 또한 관련된다. 적어도 이들 목적은 청구항 6에 따르는 방법을 통해서 성취된다.

본 발명은 위에서 언급된 목적이 전자 발광 디바이스와 제조 방법에 의해서 성취된다는 인식에 기초하는데, 각각의 전자 발광 요소 또는 픽셀은 인접 픽셀 사이의 영역에서 두 개의 인접 픽셀에 대해서 공통적이지 않은 분리된 파티셔닝 립이 제공된다. 대신에 각각의 인접 픽셀의 파티셔닝 립들 사이 홈을 갖는 인접 픽셀들 사이에 적어도 두 개의 파티셔닝 뱅크 또는 립이 존재한다.

광을 발산하기 위한 전자 발광 층에 대한 한가지 요건은 한 개는 양극이고 한 개는 음극인 두 개의 전극사이에 전자 발광 층이 배치되어야 한다는 것이다. 따라서 바람직한 실시예에서, 두 개의 인접 픽셀사이의 파티셔닝 홈은 많아야 한 개의 전극을 갖고 픽셀중 한 개로부터 홈으로 넘친 임의의 전자 발광 리퀴드는 에너지공급되지(energising) 못할 것이고 디스플레이에 의해서 생성되는 이미지상에 방해 효과를 갖는 빛을 발산하지 않을 것이다.

본 발명은 단색 디스플레이와 컬러 디스플레이 모두에 적합하다. 양쪽 유형에 대해서 본 발명은 균일한 전자 발광 층의 형성을 용이하게 한다. 컬러 디스플레 이에 대해서 본 발명이 다른 컬러의 혼합을 막는 것을 도울 것이라는 다른 장점이 있다. 또 다른 장점은 본 발명에 따르는 방법으로 컬러의 드라잉 전에 그리고 하나의 공정에서 동시에, 단일 프린터로 서로의 컬러 다음에 한 개 이상의 컬러를 프린팅 하는 것이 가능하다는 것이다.

디스플레이에 전극과 전자 발광 층을 배열하는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들어 디바이스가 단순한 조명 또는 가변이 아닌 정지 화상 이미지의 디스플레이를 의도한다면, 양극과 음극 둘 다 전체 디바이스에 공통되게 되는데, 즉 전자 발광 층의 각각의 측면에서 한 개의 연속적인 전기적으로 전도체인 층에 도포(apply)될 수 있다. 반면에 디바이스가 가변의 또는 움직이는 화상을 디스플레이 하는 것을 의도한다면, 각각의 픽셀은 독립적으로 어드레싱 가능하게 될 필요가 있다. 이것은 기본적으로 두 개의 다른 방법에 의해 성취될 수 있다.

첫번째로 전극은 행과 열로 배열 될 수 있는데, 예를 들어 양극은 전기적으로 행으로 연결되고, 반면에 음극은 양극에 수직한 열로 전기적으로 연결된다. 이것은 수동 매트릭스 디스플레이로 불리며 픽셀의 에너지공급(energising)은 전압 공급 양극 행(row) 및 마찬가지 전압 공급 음극 열(column)의 교차점에서 일어난다. 일반적으로 양극 행의 연속적인 전압공급과 양극 행과의 교차점이 광을 발산하게 의도되는 음극 열의 동시적인 전압공급을 통해서 이미징(imaging)이 수행된다. 따라서, 픽셀은 간헐적으로 에너지공급된다.

두 번째로 픽셀은 예를 들어 박막 트랜지스터에 의해 각각의 픽셀을 제어함 으로써 개별적으로 그리고 독립적으로 어드레싱 가능할 수 있다. 이것은 능동 매트릭스 디스플레이라고 불리며 원했을 때, 픽셀은 이러한 방법으로 그 결과 더 밝은 이미지로 연속적으로 에너지공급될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 전기 발광 디바이스는 예를 들어 투명 합성 수지, 석영, 세라믹 또는 유리로 된 적합한 기판 상에 형성된다. 바람직하게는 양극인 제1 전극은 원하는 패턴으로 기판상의 박층에 도포되고 바람직하게는 인듐티녹사이드(indiumtinoxide, ITO) 같은 금속 합금으로 이루어지는데, 이것은 금속 증기의 진공 증착(vacuum deposition)을 통해서 도포된다. 그후에 릴리프 패턴은 예를 들어 포토리소그래픽 방법을 통해서 도포된다. 이어서 전기 발광 리퀴드 층은 무기 전기 발광 리퀴드 뿐 아니라 임의의 유기 전기 발광 리퀴드의 분배 혹은 잉크젯 프린팅에 의하는 것 같은 임의의 적합한 방법으로 릴리프 패턴에 의해서 형성된 봉입 영역안에 선택적으로 도포된다. 마지막으로 리퀴드 층은 예를들어 드라잉이나 겔링 공정에 의해서 전기 발광 층으로 변환되고, 바람직하게는 음극인 외부 전극은 예를 들어 적당한 금속 증기의 진공 증착에 의해서 도포 된다. 몇 개의 다른 층과 부가물이 위에서 언급된 것에 추가로 전기 발광 디바이스에 포함될 수 있다는 것이 이해 될 것이다. 그러한 것의 예는 정공 주입 층(hole injection layer) 및/또는 정공 수송 층(hole transport layer), 전자 주입 및/또는 전자 수송 층, 습윤제(wetting agent), 평탄화제(levelling agent), 보호층 및 그와 유사한 것들이다.

전기 발광 층은 실질적으로 유기의 전기 발광 물질로 만들어 질 수 있다. 그러한 적합한 물질은 높거나 낮은 분자량의 유기 포토(photo)- 혹은 전자 발광, 형광(fluorescent) 및 인광성(phosphorescent) 화합물을 포함한다. 폴리티오펜(polythiophene), 폴리페닐렌(polyphenylen), 폴리티오펜비닐렌(polythiophenevinylene) 또는 더 상세하게는 폴리-파라-페닐렌비닐렌(poly-p-phenylenevinylene) 같은, 실질적으로 컨쥬게이티드 백본(conjugated backbone)(주 사슬)을 갖는 전기 발광 중합체를 포함하는 물질이 더 바람직하다. 상세하게는 (청색 발산)폴리(알킬)플루오렌{poly(alkyl)fluorenes)} 과 적색, 황색, 녹색을 발산하고 2- 혹은 2,5-치환 폴리-파라-페닐린비닐렌인 폴리-파라-페닐렌비닐렌이 바람직하며, 특별히 이들은 C₁ -C₂₀ , 바람직하게는 C₄ -C₁₀ 인_, 알킬(alkyl) 또는 알콕시 기(alkoxy group)같이 2- 및/또는 2,5 위치에서 용해도 개선 측쇄기(solubility-improving side group)을 갖는다. 바람직한 측쇄기는 메틸(methyl), 메톡시(methoxy), 3,7-디메틸록티록시(3,7-dimethyloctyloxy), 및 2-메틸프로폭시(2-methylpropoxy) 이다. 2-페닐-1,4-페닐렌비닐렌 반복 단위체(repeating unit)를 포함하는 중합체가 매우 바람직하며 페닐 기는 위의 유형중 상세하게는 메틸, 메톡시, 3,7-디메틸록티록시 또는 더 낫게는 2-메틸프로폭시인 알킬 및/또는 알콕시기와 선택적으로 치환된다. 유기 물질은 그러한 화합물 한 개 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 이런 관계에서, 유기라는 용어는 중합체를 포함하는데, 반면에 중합체라는 용어와 그로부터 유도되는 접두어는 올리고머(oligomer) 뿐아니라 동종 중합체(homopolymer), 공중합체(copolymer), 3량체(terpolymer), 및 더 높은 동족 체(higher homologue)를 포함한다.

선택적으로 유기 전자 발광 물질은 자연적으로 유기또는 무기의 물질을 더 포함하는데, 이것은 분자 스케일로 균일하게 분포될 수도 있고, 입자 분포의 형태로 존재할 수도 있다. 상세하게는 전자 및 또는 정공의 전하 주입 및/또는 전하 수송 능력을 개선하는 화합물,발산되는 광의 컬러 또는 세기를 개선 및/또는 변경하는 화합물, 안정제(stabilizer), 및 그와 유사한 것이 제공될수 있다.

정공 주입 전극은 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag)처럼 높은 일함수(work function)를 갖는 금속(함금)으로 적합하게 만들어진다. 바람직하게는, 인듐티녹사이드(ITO)같은 더 투명한 정공 주입 전극물질이 사용된다. 폴리아닐린(polyaniline, PANI)과 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly-3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT)같은 전도성 중합체 또한 적당한 투명 정공 주입 전극 물질이다. 바람직하게는, PANI층은 50내지 200nm의 두께를 가지며 PEDOT 층은 100내지 300nm의 두께를 갖는다. 만약 ITO 정공 주입 전극이 사용되면 제1 전극은 바람직하게는 정공 주입 전극이다.

릴리프 패턴과 유체 층(fluid layer)의 상호 작용은 전자 발광 층의 두께 프로파일을 결정한다. 상호 작용을 적응시키기 위해서 사용될 수 있는 중요한 파라메터는 릴리프 패턴의 표면에 대한 유체 층의 습윤도(wettability)이다. 습윤도는 릴리프 패턴 표면이 유체 층에 대해서 소수성이거나 친수성인 정도에 의해서 결정된다. 유체의 습윤도는 유체 층의 점성, 접촉각, 또는 점탄성(visco-elasticity)을 변화시키는 수단 같은 종래의 수단이나 유체 층의 유동학적(rheological) 또는 계면 성질에 영향을 주는 계면 활성제(surfactant) 또는 다른 화학약품(agent)을 첨가함으로써 적합하게 될 수 있다. 릴리프 패턴의 습윤도는 다른 릴리프 패턴물질을 선택하거나 릴리프 패턴을 UV/오존 처리법 같은 표면 처리법에 맡김으로써 변경될 수 있다. 릴리프 패턴에 대한 유체의 습윤도가 유체층 의 표면이 실질적으로 평평한 메니스커스(meniscus)를 띠도록 선택된다면, 전자 발광 층은 위에서 한정된 의미로 두께면에서 실질적으로 균일하다.

수동 혹은 능동 매트릭스 디스플레이처럼 픽셀이 개별적으로 어드레싱 가능한 전자 발광 디바이스의 경우에, 전극 층 중 적어도 하나는 인접 패턴 영역간에 비 전도성 방식으로 패터닝 되야 한다.

능동 매트릭스 디스플레이에서 전극중 한 개가 패터닝 되면 충분하다. 패터닝된 전극중 각각의 픽셀 전극은 개별적으로 패터닝될수 있고 남아 있는 픽셀 전극으로부터 전기적으로 절연될 수 있고, 그리고 또한 박막 트랜지스터 같은 제어 수단에 연결되고 그에 의해 제어될 수 있다. 바람직한 실시예에서 바람직하게는 양극인, 기판에 가장 가까운 전극이 패터닝되고 반면에 외부 전극인, 음극이 디스플레이의 전체 표면에 걸쳐서 완전하게 코팅된다.

수동 매트릭스 디스플레이에서, 픽셀 전극의 행중 하나의 전극과 상기 행에 수직인 픽셀전극의 열중 또다른 전극 양쪽은 패터닝 되어야 한다. 바람직하게는 음극 층인 외부 전극의 패터닝은 측면에서 보아 오버행잉(overhanging) 섹션을 갖는 지붕과 같은 구조를 구비하는 보조적인 릴리프 패턴을 제공함으로써 성취될 수 있 는데, 그래서 전극 물질이 디스플레이 상에 증착될 때, 릴리프 패턴의 오버행잉 섹션은 디스플레이 상의 외부 영역을 그림자 지게하고, 해당 전극 영역간의 전기적 접촉을 막는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 픽셀은 정사각형 혹은 직사각형 형태이고, 따라서 각각의 픽셀의 파티셔닝 립은 선형이고 평행하며 각각의 픽셀간에 선형 홈을 형성한다. 그러나, 원형처럼 다른 모양을 갖는 픽셀을 갖는 것도 가능한데, 이 경우에 파티셔닝 립과 그들 사이의 홈은 선형일 필요가 없다. 이것의 예는 이후의 대안적인 실시예에서 설명된다.

인접 픽셀과 파티셔닝 립간의 홈은 가능한 한 깊고 좁게 만들어지는 것이 유리하다. 이러 방법으로 상대적으로 넘칠수도 있는 많은 양의 리퀴드를 수용할 수 있지만, 동시에 디스플레이에서 작은 무 광 발산영역(small none light emitting area)을 제공한다.

상기 기술의 상태에 관해서 미국특허 공개공보(US 5701055)와 해당 유럽특허공개공보(EP 938248)에 대한 참조 역시 이루어진다. 이들 문서에서 픽셀간에 이중 장벽 요소를 갖는 디스플레이 요소가 설명된다. 그러나 그러한 문서는 기판상으로 증발하며 본 발명에서와 같이 리퀴드의 형태로 도포되지 않는 전자 발광 층을 구비하는 디스플레이 요소에 관련된다. 따라서 해결되는 문제와 성취되는 장점은 본 발명과 완전히 다르다.

본 발명의 이러한 측면 및 다른 측면은 이후에 설명되는 실시예를 참조로 하여 명백해지고 뚜렷해질 것이다.

본 발명은 이제 첨부되는 개략적인 도면을 참조로 하여 예에 의해서 설명될 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따라서 능동 매트릭스 디스플레이의 일부의 부분적인 절단 평면도를 도시하는 도면.

도2는 각각의 픽셀이 전자 발광 리퀴드 층으로 채워진 후 그러나 리퀴드 층이 전자 발광 층으로 변환되기 전에 도1의 라인 A-A를 따라서 취해진 디스플레이의 횡단면을 도시하는 도면.

도3은 도2에 유사하지만 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하고 전자 발광 디바이스의 외부 표면상에 전극 층을 도포한 후에 취해진 횡단면도를 도시하는 도면.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따라서 수동 매트릭스 디스플레이의 일부의 부분적인 절단 평면도를 도시하는 도면.

도5는 각각의 픽셀이 전자 발광 리퀴드 층으로 채워진 후에 그러나 리퀴드 층이 전자 발광 층으로 변환되기 전에 도4에서 라인 A-A를 따라 취해진 디스플레이의 횡 단면도.

도6은 도5에 유사하지만 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하고 전자 발광 디바이스의 외부 표면상에 전극 층을 도포한 후에 취해진 횡단면도.

도7은 본 발명의 제3 실시예에 따르는 수동 매트릭스 디스플레이의 부분적인 절단 평면도.

도8은 본 발명의 제4 실시예에 따르는 능동 매트릭스 디스플레이의 일부의 부분적인 절단 단면도.

도9는 각각의 픽셀이 전자 발광 층으로 채워진 후에 그러나 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하기 전에 도8에서 라인 A-A를 따라서 취해진 디스플레이의 횡단면도.

도10은 도9에 유사하지만 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하고 전자발광 디바이스의 외부 표면상에 전극 층을 도포한 후에 취해진 횡 단면도.

도 1내지 도3을 참조하면 본 발명의 제1 실시예는 한 개는 평면도로 두 개는 횡단면도로 개략적으로 도시된다. 상기 실시예는 능동 매트릭스 디스플레이에 관련되고 기판(1)을 포함하는데, 상기 기판위에 양극 층(2)이 개별적으로 한정된 직사각형의 패턴으로 증착되는데, 이것은 서로로부터 전기적으로 절연되게 되며 서로 다르고 분리된 픽셀의 일부를 형성한다. 별도의 박막 트랜지스터(도면에는 도시되지 않음)는 각각의 양극을 제어하는데, 이것은 각각의 양극을 개별적으로 에너지공급하는 것을 가능하게 한다. 직사각형 양극은 그 사이에 간격(3)을 갖는 행과 열로 배열된다. 양극 열사이의 간격에서 파티셔닝 요소는 각각의 양극 열의 양쪽 측면에 배열된 파티셔닝 립(4)의 형태가 되는데, 두 개의 인접 양극 열 사이의 파티셔닝 립(4)이 그사이에 한정된 홈(5)을 갖는 한 쌍의 파티셔닝 립을 형성한다.

릴리프 패턴을 형성한 후에 양극 열의 각각의 측면상의 파티셔닝 립사이에 형성된 봉입 영역이 바람직하게는 잉크젯 프린팅에 의해 전자 발광 리퀴드(6)로 채 워진다. 프린팅은 도1에서 화살표(7)의 방향으로, 즉 파티셔닝 립(4)과 평행한 방향으로 수행된다. 인접한 봉입 영역은 풀 컬러 이미지를 디스플레이 하기 위해 청, 적, 녹 같은 다른 컬러의 광을 발산하는 능력을 갖는 전자 발광 리퀴드로 적당하게 채워진다.

따라서 전자 발광 디바이스는 예를 들어 드라잉 또는 겔링 공정 같은 리퀴드 상태로부터 고체 혹은 겔 상태로의 전자 발광 층 변환을 거친다. 변환공정 동안에 전자 발광 변환 층은 감소되고 더 얇아진다. 간명하게 하기 위해 이것은 도3에 원래의 스케일이 아닌 개략적인 표현으로 도시되어 있는데, 통상적으로 채택되는 전자 발광 리퀴드는 일반적으로 약 1%의 능동 전자 발광 물질 농도를 갖기 때문에, 따라서 변환 공정 후에, 결과적인 전자 발광 층(6)은 전자 발광 리퀴드 층의 약 1%의 두께를 가질 것이다. 도3에 디스플레이의 전체 표면에 걸쳐서 바람직하게는 금속 증기의 진공 증착을 통해서 코팅된 음극 층(8)이 역시 도시된다.

본 발명은 두 개의 파티셔닝 립 사이의 봉입 영역을 최대 양의 전자 발광 리퀴드로 채우는 것을 가능하게 만든다. 의도하지 않은 리퀴드가 파티셔닝 립중하나위로 넘치면, 인접 봉입 영역안의 리퀴드와 혼합되지 않기 때문에 디스플레이의 수행 혹은 기능을 방해하지 않고 봉입 영역사이의 홈(5)안에 축적될 것이다. 홈에서 넘칠지도 모르는 리퀴드는, 홈 영역이 오직 한 개의 전극 층, 즉 외부 음극 층(8)을 포함하기 때문에 에너지공급 되지도 않을 것이며 광을 발산함으로써 디스플레이의 외관을 방해할수도 없을 것이다.

도1 내지 도3에 따르는 실시예에서, 도면에 도시된 립에 수직인 방향으로도 역시 파티셔닝 립을 갖는 전자 발광 디바이스를 제공하는 것도 가능할 것이다. 그러면 결합된 파티셔닝 립도 직사각형 봉입 영역을 한정할 것이다.

본 발명의 제2 실시예가 도4내지 도6에 도시된다. 이 실시예는 수동 유형의 매트릭스 디스플레이에 관한 것이다. 이전의 실시예와는 달리, 양극(2)은 각각의 행 사이에 전기적 절연 갭(3)을 갖는 연속적인 행의 형태인데, 일반적으로 9로 표시된 파티셔닝 요소에 의해서 직각으로 교차된다. 이들 파티셔닝 요소는 도5와 도6에서 뚜렷이 나타나듯이, 제1 실시예와 비교해서 단면에서 실질적으로 다른 모양을 갖는다. 두 개의 파티셔닝 립 대신에 상대적으로 넓고 낮은 모양의 세 개의 파티셔닝 립(4)이 있다. 이들 파티셔닝 립중 중간 한 개의 상부에 보조 파티셔닝 혹은 섀도일 립(10)이 배열되는데, 이것은 단면이 각각의 측면에서 오버행잉 섹션(11)을 갖는 쐐기(wedge) 혹은 버섯(mushroom)모양이다.

바람직하게는 잉크젯 프린팅에 의하는 전자 발광 층(6)의 증착은 화살표(7)의 방향으로, 즉 그 사이에 한정된 봉입 영역안의 파티셔닝 릴리프 요소(9)와 평행한 방향으로 수행된다. 마지막으로, 도6에 도시되듯이 전자 발광 층을 리퀴드 상태로부터 고체 상태로 변환한후에, 디스플레이의 전체 표면은 바람직하게는 금속 증기의 진공 증착을 통해서 음극층(8)에 의해 덮여진다. 섀도잉 립(shadowing rip)(10)의 오버행잉 섹션(11)은 오버행잉 섹션밑의 표면이 그늘지게 되고 따라서 그 표면상에 음극 물질이 증착되지 않는 효과를 갖는다. 결과적으로 양극 행(2)에 수직인 전기적으로 절연된 음극 열로 음극 층이 나누어지는 결과로 인해 파티셔닝 릴리프 요소(9)의 양 측면 상의 음극 층간의 전기적 연결이 없게 된다. 도5와 도6 으로부터 명백하듯이 각각의 파티셔닝 립(9)사이의 영역에 배열된 보조 레지스트 립(auxiliary resist rib)(12)이 존재한다. 이들의 기능은 양극과 음극사이의 직접적인 접촉을 막는 것이고 따라서 회로의 단락을 막는다. 만약 전자 발광 리퀴드(6)가 외부 파티셔닝 립(4)위로 넘치지 않는다면 단락이 일어나지 않으며, 양극 행의 층은 파티셔닝 요소(9) 아래로 연속적으로 확장되기 때문에 가능하기도 하다.

바람직하게는 파티셔닝 립(4), 섀도잉 립(10) 및 레지스트 립(12)을 구비하는 파티셔닝 요소(9)는 당 기술 분야에서 일반적으로 알려진 적당한 포토리소그래픽 방법을 통해서 제조된다. 립의 물질은 유기 물질 뿐 아니라 무기 물질 모두다 될 수가 있다.

도7에서는 도1내지 도3에 따르는 실시예중 하나에 유사한 한쌍의 파티셔닝 립(4)에 의해 전기적으로 분리되고, 행으로 배열된 양극과, 도4내지 도6에 따르는 실시예 중 하나에 유사한 파티셔닝 요소(9)에 의해서 전기적으로 분리되는, 열로 배열되는 음극을 갖는 수동 매트릭스 디스플레이의 다른 실시예가 도시된다.

양극 행은 한쌍의 파티셔닝 립(4)과 평행하고 화살표(7)에 의해 표시되는 전자 발광 리퀴드(6)의 프린팅 방향과도 역시 평행하다. 따라서, 전자 발광 층(6)은 예를 들어 전자 발광 리퀴드가 립(4)위로 넘칠 때 파티셔닝 립 두 쌍 사이에 한정된 봉입 영역안에서만 일반적으로 프린트되고 두 개의 인접한 파티셔닝 립(4)간의 홈(5)안에서만 예외적으로 프린트 될것이다.

음극 열은 도4내지 도6에 따르는 실시예 에서와 유사한 방법으로 파티셔닝 요소(9)에 의해서 제한되는데, 즉 파티셔닝 요소는 상대적으로 넓고 낮은 모양의 파티셔닝 립(4) 세 개를 포함한다. 이들 파티셔닝 립중 가운데 하나의 상부에는 보조 파티셔닝 혹은 섀도잉 립(10)이 배열되는데, 이것은 그 단면이 각각의 측면에 오버행잉 섹션(11)을 갖는 쐐기 혹은 버섯모양이다. 그러나, 프린팅이 가능할 지라도, 이 실시예에서 전자 발광 리퀴드의 프린팅은 제1 및 제2 실시예에서와 같이 연속적인 방법으로 수행되지는 않고, "열전사"(drop on demand)로 불리는 방법으로 수행될 것이다. 즉, 화살표(7)의 방향으로 프린팅 할때 프린팅은 한 개의 파티셔닝 요소(9)를 지나친 후에 시작하고 이어지는 파티셔닝 요소에 도달 할때 멈춘다. 도7에서 A-A에 따르는 단면에서 본다면, 픽셀을 전자 발광 리퀴드로 채운후의 도5에서의 횡단면과, 변환 공정 및 디스플레이를 음극층으로 덮은 후의 도6의 횡단면처럼 보일 것이다. 음극 층 물질로 디스플레이의 표면을 덮을 때 섀도잉 립(10)의 오버행잉 섹션(11)은 오버행잉 섹션 및의 표면이 그늘지게 되고 따라서 그 표면상에 음극 물질이 증착되지 않는 효과를 갖는다. 결과적으로 파티셔닝 릴리프 요소(9)의 양쪽 측면상에 음극 층사이에는 전기적인 연결이 없게 될 것이고 그 결과 음극 층은 양극 행(2)에 수직인 전기적으로 절연된 음극 열로 나누어진다. 보조 레지스트 립(12)이 인접 파티셔닝 립(4)사이에 제공되고, 따라서 양극과 음극 층이 접촉하게 돼서 회로 단락을 일으키는 위험이 제거된다.

도8내지 10 에는 위에서 보았을 때 픽셀이 원형 모양을 갖게되는 본 발명의 제4 실시예가 도시된다. 원형 양극 층(2)은 각각의 픽셀에 대해서 기판(1)상에 배열된다. 양극 층 은 제1 내부 파티셔닝 립(4)에 의해서 둘러싸여지고, 제1 파티셔닝 립으로부터의 갭 혹은 홈(5)을 가지면서 제2 외부 파티셔닝 립(4')이 배열된다. 그 후에 바람직하게는 "열전사" 방식으로 도9에 따르는 전자 발광 리퀴드 층(6)으로 각각의 픽셀이 채워지고, 이전에 설명된 변환 공정후에 디스플레이는 도10에 따르는 음극 층(8)에 의해 덮혀진다. 이런 방법으로 배열된 전자 발광 요소는 각각의 픽셀을 제어하는 박막 트랜지스터를 구비하는 능동 매트릭스유형을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 파티셔닝 요소는 청구 범위 안에서 많은 다른 방법으로 모양 지워지고 만들어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어 파티셔닝 립의 모양이나 수는 변할 수 있다. 리퀴드가 파티셔닝 립위로 넘치는 경우에 전자 발광 리퀴드의 혼합을 막는다는 장점과 기술적인 효과를 얻기 위해서, 그 사이에 홈을 갖는 인접 픽셀 사이에 적어도 두 개의 파티셔닝 립이 존재한다는 것은 중요하다.

상술한 바와 같은 본발명은 디스플레이 분야에서 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 원하는 패턴에 따라서 기판상에 배열되는 적어도 두 개의 전자 발광 요소(electroluminescent element)를 갖는 전자 발광 디바이스로서, 각각의 요소는 제1 및 제2 전극 층과 그 사이에 배치된 전자 발광 층을 포함하고, 상기 디바이스는, 상기 기판으로부터 돌출하고 상기 원하는 패턴에 따라서 상기 전자 발광 층이 얻어질 수 있는 리퀴드 층(liquid layer)을 저장하기 위한 봉입 영역(enclosure area)을 형성하는 절연 물질로된 파티셔닝 립(partitioning rib)을 포함하는 파티셔닝 릴리프 패턴(partitioning relief pattern)을 포함하는, 전자 발광 디바이스에 있어서,

   인접 전자 발광 요소를 분리하는 파티셔닝 릴리프 요소는 상기 파티셔닝 립 사이의 영역안에 중간 홈을 갖는 적어도 두 개의 상기 파티셔닝 립을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 한 쌍의 립을 형성하는 두 개의 파티셔닝 립 사이의 상기 영역안의 상기 홈 안에, 많아야 한 개의 전극 층이 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스.
3. 제2항에 있어서, 상기 파티셔닝 릴리프 요소는 오버행잉 섹션(overhanging section)을 갖는 섀도잉 립(shadowing rib)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스.
4. 제3항에 있어서, 상기 섀도잉 립은 상기 파티셔닝 립중 하나 위에 배열되는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스.
5. 제4항에 있어서, 상기 파티셔닝 릴리프 요소는 3개의 파티셔닝 립을 포함하고, 반면에 상기 섀도잉 립은 상기 중앙 파티셔닝 립상에 배열되는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스.
6. 적어도 두 개의 전자 발광 요소를 갖는 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법으로,

   기판상에 원하는 패턴에 따라서 제1 전극 층을 제공하는 단계와;

   상기 기판으로부터 돌출하고 전자 발광 층이 얻어질 수 있는 리퀴드 층을 저장하기 위하여 원하는 패턴에 따라서 봉입 영역을 형성하는 파티셔닝 립을 포함하는 파티셔닝 릴리프 패턴을 제공하는 단계와;

   상기 파티셔닝 릴리프 패턴의 상기 봉입 영역안에 리퀴드 층을 증착하는 단계와;

   상기 리퀴드 층을 전자 발광 층으로 변환하는 단계와;

   상기 전자 발광 층상에 원하는 패턴에 따라서 제2 전극 층을 제공하는 단계를 포함하는데,

   상기 방법은 인접 전자 발광 요소사이의 파티셔닝 요소는 중간 홈을 갖는 적 어도 두 개의 파티셔닝 립으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 한쌍의 립중 두 개의 인접 파티셔닝 립 사이에 상기 홈의 영역안에 많아야 한 개의 전극 층을 제공하는 단계를 더 포함하는, 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 오버행잉 섹션을 포함하는 섀도잉 립을 갖는 상기 파티셔닝 요소를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 파티셔닝 립중 하나상에 상기 섀도잉 립을 배열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 적어도 세 개의 파티셔닝 립을 갖는 상기 파티셔닝 요소를 형성하고 상기 중간의 파티셔닝 립상에 상기 새도잉 립을 배열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 발광 디바이스를 제조하는 방법.

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