KR100380317B1 - 유기 ｅｌｄ패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

유기 ELD패널 제작시 봉지되는 공간부 내부에 충진되는 액정의 가수분해 반응에 의해 내부 습기의 흡습 및 발광소자로 부터 발산되는 발열을 냉각시킬 수 있도록 한 것으로, 발광층이 상면에 형성된 발광기판과, 발광층위에 절연물질을 증착시켜 보호하는 보호층과, 발광기판 상면가장자리에 형성되는 밀봉제와, 밀봉제의 실링에 의해 발광기판에 대해 이격되어 공간부를 형성하도록 발광기판위에 봉지되는 배면기판과, 발광기판과 배면기판 사이에 형성되는 공간부에 충진되며 가수분해 반응을 하여 공간부내의 수분을 제습하며 발광층의 발광시 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 제공한다.

이로 인해, 유기 ELD패널 제작시 내부에 충진되어 가수분해 반응을 하게되는 액정에 의해 내부의 습기를 제습하고, 발광소자로부터의 발열을 흡수하여 냉각시켜 발광소자의 열화되는 것을 방지함에 따라 제품의 사용수명을 현저하게 연장할 수 있게 된다.

Description

유기 ＥＬＤ패널 및 그 제조방법{organic electroluminescence display and manufacturing method thereof}

본 발명은 FPD(flat panel display)중에서 유기 ELD(organicelectroluminescence display)패널의 제작시 봉지되는 유기 ELD패널 내부에 발생하는 습기를 제거하며, 발광소자로 부터 발광하는 발열에 의해 발광소자가 열화되는 것을 방지할 수 있도록 한 유기 ELD패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 유기 ELD패널 제작시 내부에 충진되는 액정의 가수분해 반응에 의해 내부 습기의 흡습 및 발광소자로 부터 발산되는 발열을 흡수하여 냉각시킬 수 있도록 한 유기 ELD패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이(FPD)는 사용물질의 종류에 따라 유기물 사용소자와 무기물 사용소자로 구분되고, 무기물 사용소자는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP;plasma display panel)과 전계 방출 디스플레이(FED;field emission display) 등이 있으며, 유기물 사용소자는 액정 디스플레이(LCD;liquid crystal display)와 유기 전계 발광 디스플레이(OELD;organic electro luminescence display) 등이 있다.

도 1은 개략적으로 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 유기 ELD패널은, 양극(2)과 음극(4) 사이에 가해진 전압에 의해 유기층(3)에서 발광하는 빛이 투과하여 볼 수 있도록 유리기판이 사용되는 투명기판(1)과, 유기층(3)으로 부터 발광하는 빛이 투과할 수 있도록 인듐, 주석 산화막(ITO)과 같은 투명 전극이 사용되며 정공(hole)을 공급하는 양극전극(2)과, 정공주입층(HIL)(3a)과 정공수송층(HTL)(3b)과 주입된 전자와 정공의 재결합에 의해 적색, 녹색 및 청색의 빛을 발하는 발광층(EML)(3c)과 전자수송층(ETL)(3d)을 구비하여 형성되는 유기층(3)을 포함한다.

또한, 전자를 원활하게 공급할 수 있도록 일함수가 낮은 금속이 사용되는 음극전극(4)과, 투명기판(1)위에 광(UV) 경화성수지의 밀봉재(7)에 의해 ELD패널을 밀봉되도록 봉지(encapsulation)하여 외부로 부터 습기가 침투되는 것을 방지하는 스테인레스재로 형성된 캡(6)과, 캡(6)상부 내측면에 고정되어 ELD패널 내부의 습기를 제거하는 흡습제(5)를 포함한다.

전술한 바와 같은 ELD패널은 양극전극(2)에 +전압이 인가되고 음극전극(4)에 -전압이 인가되는 경우, 양극전극(2)으로 부터 정공이 주입되고 음극전극(4)으로 부터 전자가 주입되어 유기층(3)내에서 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발광하게 된다.

한편, 전술한 유기 ELD패널의 제조공정은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 유기 EL소자를 외부의 수분 또는 산소 등으로 부터 보호할 수 있도록 봉지재인 캡(6)을 산소 또는 아르곤 플라즈마 처리하여 세척하고(S10 참조), 세척된 캡(6)상부 내측면에 흡습제(5)를 고정한다(S20 참조).

투명기판(1)의 가장자리에 광 경화성수지의 밀봉재(7)를 형성하며(S30 참조), 캡(6)을 밀봉재(7)위에 안착(S40 참조)시킨 후 열 또는 자외선(UV)을 조사하여 밀봉재(7)를 경화시킴에 따라, 캡(6)에 의해 EL소자를 외부와 차단하여 봉지함(S50 참조)에 따라 산소 또는 수분에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, EL패널 내부의 습기를 제거하도록 흡습제(5)가 고정되며, 외부로 부터 습기의 침투되는 것을 방지하여 EL소자를 보호할 수 있도록 투명기판(1)에 캡(6)을 밀봉처리하되, 그 내부에 불활성 가스를 주입하여 발광소자의 소손(degradation)되는 것을 방지할 수 있었다.

그러나, 전술한 바와 같이 투명기판(1)위에 밀봉처리되는 캡(6)에 의해 EL소자를 봉지하는 경우 외부로 부터 수분이 침투되는 것을 방지할 수는 있으나, 발광소자가 발광시 빛으로 발광하는 비율은 25%에 불과한 반면에, 나머지는 열로 환원됨에 따라 발열에 의해 발광소자가 열화되어 제품의 사용수명이 현저하게 단축되는 문제점을 갖게 된다.

한편, 사이즈가 소형인 5인치 이하의 제품에서는 전술한 발광소자의 발열에 의한 열화의 정도가 미약하지만, 5인치 이상의 사이즈를 갖는 제품을 제작시에는 발열에 의한 열화로 인해 제품의 사용수명이 현저하게 단축될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 유기 ELD패널 제작시 내부에 충진되어 가수분해반응을 하는 액정에 의해 내부의 습기를 제습하고, 발광소자로부터의 발열을 흡수하여 냉각시켜 발광소자의 열화되는 것을 방지하여 제품의 사용수명을 현저하게 연장할 수 있도록 한 유기 ELD패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 유기 ELD패널의 개략적인 단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 유기 ELD패널의 제조공정을 나타내는 흐름도,

도 3은 본 발명에 의한 유기 ELD패널의 개략도,

도 4는 본 발명에 의한 유기 ELD패널의 제조공정을 나타내는 흐름도 이다.

<도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명>

11; 발광층

12; 발광기판

13; 보호층

14; 밀봉제

15; 배면기판

16; 공간부

전술한 본 발명의 목적은, 발광층이 상면에 형성된 발광기판과, 발광층위에 절연물질을 증착시켜 보호하는 보호층과, 발광기판 상면가장자리에 형성되는 밀봉제와, 밀봉제의 실링에 의해 발광기판에 대해 이격되어 공간부를 형성하도록 발광기판위에 봉지되는 배면기판과, 발광기판과 배면기판 사이에 형성되는 공간부에 충진되며 가수분해 반응을 하여 공간부내의 수분을 제습하며 발광층의 발광시 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널을제공함에 의해 달성된다.

전술한 본 발명의 목적은, 발광기판위에 발광층을 형성하는 단계와, 발광층위에 절연물질을 증착시켜 보호하는 보호층을 형성하는 단계와, 발광기판 상면 가장자리에 형성되는 밀봉제를 드로오잉가공하되 밀봉제에 액정 주입용 주입구를 형성하는 단계와, 밀봉제의 실링에 의해 발광기판에 대해 이격되어 공간부를 형성하도록 배면기판을 발광기판에 대해 이격시켜 봉지 및 경화하는 단계와, 공간부내에서 가수분해 반응으로 인해 공간부내의 수분을 제습하며 발광층으로 부터 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 공간부에 충진하는 단계와, 액정을 공간부에 주입한 주입구를 자외선 경화제를 사용하여 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 보호층의 절연물질로서 사용되는 SiO₂가 0.01∼1㎛두께로 형성되고, 배면기판재로서 유리재 또는 플라스틱재의 기판이 사용되며, 밀봉재로서 사용되는 열경화성 접착제 또는 자외선 경화성 접착제에 기계적강도를 갖도록 혼합되는 고분자재질의 구형 스페이서 또는 봉상의 유리섬유 스페이서는 5∼200㎛크기로 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 유기 ELD패널은, 발광층(11)(여기서, 발광층(11)은 유기 EL소자의 유기막 모두를 포함하는 것임)이 상면에 형성되며 발광층(11)으로 부터 발광하는 빛이 투과할 수 있도록 유리기판이 사용되는 발광기판(12)과, 발광층(11)위에 절연물질의 SiO₂를 0.01∼1㎛두께로 증착시켜 보호하는 보호층(13)과, 발광기판(12)상면 가장자리에 형성되어 열경화성 접착제 또는 자외선(UV)경화성 접착제가 사용되며, 기계적 강도를 갖도록 고분자 재질의 구형 스페이서 또는 봉상의 유리섬유 스페이서가 5∼200㎛크기로 혼합되는 밀봉제(14)를 포함한다.

또한, 전술한 밀봉제(14)의 실링처리에 의해 발광기판(12)에 대해 이격되어 공간부(16)를 형성하도록 발광기판(12)위에 봉지되며 유리재 또는 플라스틱재의 기판이 사용되는 배면기판(15)(rear substrate)과, 발광기판(12)과 배면기판(15) 사이에 형성되는 공간부(16)에 충진되며 가수분해 반응을 하여 공간부(16)내의 수분을 제습하며 발광층(11)의 발광시 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 포함한다.

이때, 전술한 공간부(16)에 충진되는 액정물질로서, "F"기 또는 "-Cl"기가 들어있는 액정은 미량의 수분과 가수분해 반응시 불산(HF3)과 염산(HCl)을 발생하여 발광소자를 녹일 수 있게되므로 이들을 제외한 가수분해하는 액정이 사용될 수 있다.

이하에서, 본 발명에 의한 유기 ELD패널의 제조방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 빛이 투과할 수 있도록 유리기판이 사용되는 발광기판(12)위에 전술한 발광층(11)을 형성한다(S100 참조).

발광층(11)위에 SiO₂와 같은 절연물질을 0.01∼1㎛두께로서 증착시켜 보호하는 보호층(passivation)(13)을 형성한다(S200 참조).

발광기판(12)상면 가장자리에 형성되며, 열경화성 접착제 또는 자외선경화성 접착제(UV sealant)가 사용되는 밀봉제(14)를 드로오잉(drawing)가공 한다(S300 참조). 이때 밀봉제(14)에 액정을 주입할 수 있는 적어도 1개 이상의 주입구(17)를 형성하며, 밀봉제(14)가 기계적 강도를 갖도록 혼합되는 고분자 재질의 구형 스페이서 또는 봉상의 유리섬유 스페이서(glass fiber spacer)가 5∼200㎛크기로 형성된다.

전술한 밀봉제(14)에 열 또는 자외선을 조사하여 경화처리하여 발광기판(12)에 대해 이격되어 공간부(16)를 형성하도록 유리재 또는 플라스틱재의 기판이 사용되는 배면기판(15)을 발광기판(12)에 대해 이격시켜 봉지작업 후 경화처리 한다(S400 참조).

전술한 공간부(16)내에서 미량의 수분과 가수분해 반응으로 인해 공간부(16)내의 수분을 제습하며, 발광층(11)으로 부터 발산되는 열을 흡수하여 냉각시켜 발광층(11)이 열화되는 것을 방지할 수 있도록하는 액정을 밀봉제(14)에 형성된 주입구(17)를 통하여 공간부(16)에 주입한다(S500 참조).

액정을 공간부(16)에 주입한 후 주입구(17)를 자외선 경화제를 사용하여 밀봉시킴에 따라 ELD패널은 완성되는 것이다(S600 참조).

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖게된다.

유기 ELD패널 제작시 내부에 주입되는 액정의 가수분해 반응에 의해 내부의 습기를 제습하고 발광소자로부터의 발열을 냉각시켜 발광소자의 열화되는 것을 방지하며, 발광기판에 대해 봉지되는 배면기판에 의해 외부로 부터 수분이 침투되는 것을 방지함에 따라 제품의 사용수명을 현저하게 연장할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 발광층이 상면에 형성된 발광기판;

   상기 발광층위에 절연물질을 증착시켜 보호하는 보호층;

   상기 발광기판 상면가장자리에 형성되는 밀봉제;

   상기 밀봉제의 실링에 의해 상기 발광기판에 대해 이격되어 공간부를 형성하도록 상기 발광기판위에 봉지되는 배면기판; 및

   상기 발광기판과 배면기판 사이에 형성되는 공간부에 충진되며, 가수분해 반응을 하여 상기 공간부내의 수분을 제습하며 상기 발광층의 발광시 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층의 절연물질로서 사용되는 SiO₂가 0.01∼1㎛두께로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 배면기판재로서 유리재 또는 플라스틱재의 기판이사용되는 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 밀봉재로서 사용되는 열경화성 접착제 또는 자외선 경화성 접착제에 기계적 강도를 갖도록 혼합되는 고분자재질의 구형 스페이서 또는 봉상의 유리섬유 스페이서는 5∼200㎛크기로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널.
5. 발광기판위에 발광층을 형성하는 단계;

   상기 발광층위에 절연물질을 증착시켜 보호하는 보호층을 형성하는 단계;

   상기 발광기판 상면 가장자리에 형성되는 밀봉제를 드로오잉가공하되, 밀봉제에 액정 주입용 주입구를 형성하는 단계;

   상기 밀봉제의 실링에 의해 상기 발광기판에 대해 이격되어 공간부를 형성하도록 배면기판을 상기 발광기판에 대해 이격시켜 봉지,경화하는 단계; 및

   상기 공간부내에서 가수분해 반응으로 인해 상기 공간부내의 수분을 제습하며 상기 발광층으로 부터 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키는 액정을 상기 공간부에 주입하는 단계; 및

   상기 액정을 상기 공간부에 주입한 주입구를 자외선 경화제를 사용하여 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 ELD패널의 제조방법.