KR100559485B1 - 유기발광소자(ｏｌｅｄ) 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
그 안에 다공성 건조제층을 구비한 유기 발광소자 및 이를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 다공성 건조제층은 표면상에 액체 건조제를 도포하고, (발포제를 활성화하거나 또는 상기 액체 건조제내에 가스를 주입하여) 공기 기공을 형성하고, 및 상기 액체 건조제를 경화함으로써 제조된다. 상기 다공성 건조제는 그 안에 균일하게 분포된 기공과 많은 건조제 입자 또는 파우더를 구비한 고화된 경화 고분자를 포함한다. 약간의 잔류 발포제가 활성화후 상기 고화된 경화 고분자 내에 잔류할 수 있다. 상기 다공성 건조제내의 기공은 건조제의 흡수율 및 효율을 향상시켜 OLED 패키지 내의 수분 및 기체 산소가 급속하게 흡수될 수 있다.
Description
도 1은 종래의 OLED 패키지의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 바람직한 제 1 구현예에 따른 OLED 패키지의 제조단계를 나타내는 모식도이다.
도 3a 내지 도 3d는본 발명의 바람직한 제 1구현예에 따른 다른 OLED 패키지의 제조단계를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1구현예에 따른 다공성 건조제의 제조단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 5는 상이한 상태의 건조제의 수분 흡수율 대 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 기공 평균 사이즈 및 가열 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 OLED 패키지 제조 단계를 나타내는 모식도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 다른 OLED 패키지의 제조 단계를 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 다공성 건조제의 제조 단계를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 OLED 패키지의 커버 플레이트상의 홈(groove)의 위치 및 분포를 나타내는 평면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
200 : 기판 202 : OLED 소자
204 : 밀봉 접착제 206 : 커버 플레이트
208 : 액체 건조제 208a : 액체 경화 고분자
208b : 건조제 입자 208c : 발포제(vesicant)
본 발명은 유기 발광 소자(OLED: organic light-emitting device) 또는 유기 전기발광(OEL: organic electro-luminescent) 패키지 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 다공성 건조제를 포함하는 OLED 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 휴대용 통신장치 및 디스플레이 제품의 개발은 정보처리 산업의 급속한 성장을 가져왔다. 평판 디스플레이는 이제 통신을 위한 편리한 인간/기계 인테페이스(human/machine interface)이다. 평판 디스플레이를 제조하기에 적당한 기술은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이(LCD), 전기발광(electro-luminescent) 디스플레이, 발광 다이오드(LED: light-emitting diode), 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display), 전계 방출 디스플레이(FED: field emission display), 전기 변색 디스플레이(electrochromic display) 등을 포함한다.
평판 디스플레이를 제조하기 위한 다양한 다른 기술과 비교하였을 때, 유기발광소자(OLED)는 자기발광(self-illuminating)하고, 시야각이 자유롭고, 에너지가 절약되는 소자이다. 낮은 생산 비용, 제조 용이성, 낮은 작동 온도, 신속한 응답 및 풀 컬러화(full coloration)와 같은 다른 이점들도 겸비하고 있으므로, OLED는 차세대 평판 디스플레이의 주류 제품이 될 잠재력이 가장 크다.
유기발광소자는 자기발광하는 유기 기능성 물질을 이용한 디스플레이 타입이다. 유기 기능성 물질의 분자량에 따라, OLED는 크게 저분자 유기발광소자(SM-OLED) 및 고분자 발광 소자(PLED)로 다시 분류될 수 있다. 발광 구조체는 한쌍의 전극과 그 사이에 배치된 유기 기능성 물질을 포함한다. 전류가 투명한 애노드와 금속 캐소드를 통과하여 흐를 때 유기 기능성 물질층 내부의 전자와 홀은 재조합되어 엑시톤(exciton)을 생성한다. 일단 유기 기능성 물질이 여기되면, 방출되는 컬러는 디스플레이 소자 내부에 있는 유기 기능성 물질의 특성에 좌우된다.
도 1은 종래의 OLED 패키지의 단면도이다. OLED 패키지는 통상적으로 비활성 가스내에서 작동한다. OLED 패키지를 제조하기 위하여 복수개의 유기 전기발광 소자(102)을 그 위에 구비한 기판(100)이 제공된다. 밀봉 접착제(104)가 유기 전기발광 소자(102) 둘레의 기판(100) 표면에 가해진다. 이어서, 커버 플레이트(106)를 기판(100)와 정렬시키고 가압한다. 따라서, 커버 플레이트(106), 기판(100) 및 밀봉 접착제(104)가 함께 패키지 내의 유기 전기 발광 소자(102)를 밀봉시킨다.
그러나 밀봉 접착제는 고분자 물질이고, 이것은 수분과 산소가 패키지 내 밀봉된 콤파트먼트로 침투하는 것을 방지하기에 특히 효과적인 장벽이 아니다. 더우기 유기 전기발광소자 구조체 내부의 유기 기능성 물질 및 캐소드는 수분 및 산소와 용이하게 반응하여 수명이 단축되기에 이른다. 디스플레이의 전체 수명은 주로 OLED의 수명에 의해 결정되므로 OLED 패키지를 적절히 밀봉하여 수분 및 산소가 패키지 안으로 들어가 전극 및 발광 물질와 반응하지 않도록 하는 것이 중요하다. 미국특허 제6,226,890호에는 OLED 패키지를 적절히 밀봉하는 방법이 개시되어 있다. 상기 발명은 수분 또는 산소를 흡수하기 위하여 건조제 입자 및 바인더의 혼합물을 포함하는 건조제를 밀봉된 패키지 콤파트먼트내에 도입하는 것을 주로 제시하고 있다. 상기 건조제를 형성하기 위하여 건조제 입자는 액체 바인더와 혼합된다. 액체 건조제는 커버 플레이트 또는 다른 캐리어상에 도포된다. 마지막으로, 상기 액체 건조제층은 경화되어 고화된 박막을 형성한다.
고화된 박막내의 일부 건조제 입자는 바인더에 의해 봉쇄되므로 수분 및 산소는 건조제에 의해 신속하게 흡수될 수 없다. 초기 단계에서 패키지 내부의 수분 및 산소는 천천히 흡수되므로 OLED 소자에 어느 정도의 손상이 일어날 수 있다. 더우기, OLED 소자는 밀봉된 콤파트먼트 내에 매우 협소한 공간을 가진 매우 얇은 평판 디스플레이이다. 고체 건조제 입자를 수용하기 위한 패키지 내의 공간이 제한되므로 건조제는 다른 디스플레이 장치의 경우보다 더 큰 수분/산소 흡수 용량을 가져야 한다. 따라서 비평면 디스플레이에 사용된 종래의 고체 건조제 입자는 OLED 패키지 내의 건조 요건을 전혀 만족시킬 수 없다.
따라서 본 발명의 제1 목적은 수분/산소 흡수 용량 및 신속성을 증가시키고 유기발광소자(OLED) 패키지의 수명을 연장시키기 위해 다공성 건조제를 사용하는 OLED 패키지 구조체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 밀봉된 콤파트먼트 내에서 수분/산소가 신속하고 효율적으로 흡수되도록 큰 접촉표면을 갖는 다공성 건조제를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 다공성 건조제의 제조 방법을 제공하는 것이다. 수분 및 산소를 흡수하는 표면적이 증가되도록 다공성 건조제 내부에 기공 수를 증가시키기 위하여 발포제(vesicant) 또는 몇몇 다른 화학물질이 사용된다.
본 발명의 제4 목적은 다공성 건조제의 제조 방법을 제공하는 것이다. 공기 주입 또는 다른 물리적 방법을 사용하여, 수분 및 산소를 흡수하기 위한 표면적을 증가시키기 위해 다공성 건조제 내부의 공기 기공 수가 증가된다. 궁극적으로 다공성 건조제 내부의 건조제 입자의 수분 및 산소 흡수 용량이 증가된다.
본원에 구체화되고 넓게 기술된 것처럼 본 발명의 목적에 따라 상기 및 다른 이점들을 달성하기 위하여 본 발명은 유기발광소자(OLED) 패키지 구조체를 제공한다. 상기 OLED 패키지는 주요 구성요소로서 기판, 커버 플레이트, 다공성 건조제 및 밀봉 접착제를 포함한다. 유기발광소자는 기판상에 형성된다. 커버 플레이트는 상기 기판 위에 놓여진다. 다공성 건조제는 예를 들면 커버 플레이트에 부착된다. 다공성 건조제는 고분자내에 다수의 기공과 다수의 건조제 입자를 구비한 고화된 경화 고분자를 포함한다. 또한, 고화된 경화 고분자는 발포제를 더 포함할 수도 있다. 밀봉 접착제는 기판과 커버 플레이트 사이에 위치하여 기판, 커버 플레이트 및 밀봉 접착제가 함께 패키지 내부의 OLED와 다공성 건조제를 밀봉시키게 된다.
본 발명은 또한 유기발광소자(OLED) 패키지의 제조 방법으로서, (a) 유기발광소자를 그 위에 가진 기판을 제공하는 단계; (b) 커버 플레이트를 제공하는 단계; (c) 액체 건조제를 제공하는 단계로서, 상기 액체 건조제는 그 내부에 균일하게 분포되어 있는 복수개의 건조제 입자와 발포제를 구비한 액체 경화 고분자를 포함하는 단계; (d) 상기 커버 플레이트 표면상에 예를 들면 코팅 또는 스프레잉에 의해 액체 건조제를 도포하는 단계; (e) 상기 액체 건조제 내의 발포제를 활성화시키고 상기 액체 건조제를 경화시켜 다공성 건조제층을 형성하는 단계로서, 상기 다공성 건조제는 상기 고분자내에 다수의 기공 및 다수의 건조제 입자를 구비한 고화된 경화 고분자를 포함하고, 또한 상기 고화된 경화 고분자는 약간의 잔류 발포제를 함유할 수도 있는 단계; 및 (f) 밀봉 접착제를 기판 위에 가하고 상기 커버 플레이트를 상기 기판상에 가압하여 상기 기판, 상기 커버 플레이트 및 상기 밀봉 접착제가 함께 패키지 내에 상기 OLED와 상기 다공성 건조제를 밀봉하도록 하는 단계를 포함하는 유기발광소자(OLED) 패키지 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 (a) 예를 들면 액체 경화 고분자 및 상기 액체 경화 고분자에 균일하게 분포된 다수의 건조제 입자와 발포제를 포함하는 액체 건조제를 제공하는 단계; (b) 상기 액체 건조제를 캐리어 표면에 부착시키는 단계; 및 (c) 상기 액체 건조제 내부의 상기 발포제를 활성화시켜 상기 발포제가 상기 액체 경화 고분자 내부에서 발포하도록 한 다음 상기 액체 건조제를 경화시켜 다공성 건조제를 형성시키는 단계를 포함하는 다공성 건조제의 제조방법을 제공한다. 다공성 건조제는 상기 고화된 경화 고분자 내부에 고르게 분포된 많은 기공과 많은 건조제 입자를 구비한 고화된 경화 고분자를 포함할 수 있다. 또한, 고화된 경화 고분자는 발포제를 더 포함할 수도 있다.
상기한 커버 플레이트 또는 캐리어의 에지는 밀봉 접착제의 분포 범위를 한정하고 글루 두께의 가변성을 개선시키기 위해 적어도 하나의 홈를 더 포함할 수 있다. 따라서 글루의 수봉(water-sealing) 능력 뿐만 아니라 커버 플레이트와 기판 사이의 결합 강도가 증가된다.
본 발명에서 발포제는 시클로펜탄, 플루오로클로로카보네이트 화합물, 디나이트라이드(dinitride) 화합물과 같은 물질로부터 만들어진 액체 발포제 또는 고체 발포제일 수 있다. 발포제는 가열 또는 자외선 조사에 의해 활성화되어 기체 질소 또는 비활성 가스를 발생할 수 있다. 건조제 입자는 산화바륨(BaO) 또는 수분 및 산소를 흡수할 수 있는 다른 화합물과 같은 물질로부터 제조된다. 액체 경화 고분자는 열경화 플라스틱 또는 자외선 경화 플라스틱으로 만들어져 액체 경화 고분자는 가열시 또는 자외선 조사시 경화될 수 있다.
본 발명에서 발포제와 액체 경화 고분자가 모두 가열 또는 자외선 조사에 의해 활성화된다면 발포제의 발포와 액체 경화 고분자의 경화는 동시에 일어날 수 있다. 반면, 발포제를 발포시키는 수단이 액체 경화 고분자를 경화시키는 수단과 다르면, 예를 들어 발포제가 가열에 의해 활성화되고 액체 경화 고분자(자외선 경화 고분자)가 자외선에 의해 경화되거나 또는 그 반대의 경우, 발포제는 바람직하게는 액체 경화 고분자를 경화시키기 전에 활성화된다.
본 발명은 또한 유기발광소자(OLED) 패키지 구조체를 제공한다. OLED 패키지는 주요 구성요소로서 기판, 커버 플레이트, 다공성 발포제 및 밀봉 접착제를 포함한다. 유기발광소자는 기판상에 형성된다. 커버 플레이트는 상기 기판 위에 위치한다. 다공성 건조제는 예를 들면 커버 플레이트에 부착된다. 다공성 건조제는 상기 고분자내에 균일하게 분포되어 있는 다수의 기공 및 다수의 건조제 입자 또는 파우더를 구비한 고화된 경화 고분자를 포함한다. 밀봉 접착제는 기판과 커버 플레이트 사이에 위치하여 기판, 커버 플레이트 및 밀봉 접착제가 함께 패키지 내의 OLED 및 다공성 건조제를 밀봉시킨다.
본 발명은 또한 유기발광소자(OLED) 패키지의 제조방법으로서, (a) 유기발광소자를 그 상부에 구비한 기판을 제공하는 단계; (b) 커버 플레이트를 제공하는 단계; (c) 액체 건조제를 제공하는 단계로서, 상기 액체 건조제는 액체 경화 고분자 및 상기 액체 경화 고분자 내에 균일하게 분포된 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 단계; (d) 액체 건조제를 예를 들어 코팅 또는 스프레잉에 의해 커버 플레이트의 표면상에 도포하는 단계; (e) 공기를 주입하여 상기 액체 건조제 내에 공기 기공을 형성하는 단계; (f) 액체 건조제를 경화시켜 다공성 건조제층을 형성하는 단계로서, 상기 다공성 건조제층은 그 안에 많은 기공을 구비한 고화된 경화 고분자 및 상기 고화된 경화 고분자내에 균일하게 분포되어 있는 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 단계; 및 (g) 상기 밀봉 접착제를 상기 기판과 상기 커버 플레이트의 접합부에 가하여 상기 기판, 상기 커버 플레이트 및 상기 밀봉 접착제가 함께 상기 패키지 내부의 상기 OLED와 상기 다공성 건조제를 밀봉시키는 단계를 포함하는 유기발광소자(OLED) 패키지의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 다공성 건조제의 제조 방법으로서 (a) 예를 들면 액체 경화 고분자 및 상기 액체 경화 고분자내에 균일하게 분포된 다수의 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 액체 건조제를 제공하는 단계; (b) 캐리어 표면상에 상기 액체 건조제를 도포하는(spreading) 단계; (c) 상기 액체 건조제내에 공기를 주입하여 상기 액체 건조제 내에 기공을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 액체 건조제를 경화시켜 다공성 건조제층을 형성하는 단계로서, 상기 다공성 건조제층은 예를 들면 그 안에 다수의 기공을 구비한 고화된 경화 고분자 및 상기 고화된 경화 고분자내에 균일하게 분포되어 있는 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 단계를 포함하는 다공성 건조제의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 그 안에 다수의 기공을 구비한 고화된 경화 고분자 및 상기 고화된 경화 고분자내의 건조제 입자 또는 파우더를 주요구성요소로서 포함하는 다공성 건조제를 제공한다. 또한, 상기 고화된 경화 고분자는 발포제를 포함할 수도 있다.
상기한 커버 플레이트 또는 캐리어는 밀봉 접착제의 확산을 제한하기 위한 적어도 하나의 홈를 더 포함할 수 있어, 접착제의 두께가 한정된 범위로 유지되어 커버 플레이트와 기판 사이의 결합강도 및 수봉 능력이 개선된다.
본 발명에서 건조제 입자 또는 분말은 예를 들면 산화 바륨 또는 수분 및 산소를 흡수하는데 적당한 기타 물질이다. 액체 경화 고분자는 예를 들면 열경화 또는 자외선 경화 고분자가므로 고분자가 가열되거나 자외선 조사되면 고화된 경화 고분자로 경화된다.
본 발명에서, 액체 건조제 내의 기공은 공기를 주입하거나 몇몇 다른 물리적 수단을 통해 제공된다. 상기 액체 건조제에 주입되는 가스는 예를 들면 비활성 가스이다.
상기한 개괄적인 설명 및 하기 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구된 발명을 더 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이라는 것을 이해할 것이다.
첨부 도면은 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있도록 하기 위한 것이며, 본 명세서에 포함되며 그 일부를 구성한다. 이 도면은 본 발명의 구현예를 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
이제 본 발명의 바람직한 구현예를 상세하게 설명하는데, 이들의 실시예는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 가능하면, 동일하거나 유사한 부품을 지칭하기 위하여 동일한 참조번호가 도면 및 발명의 상세한 설명에서 사용된다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 바람직한 제1 구현예에 따른 OLED 패키지의 제조단계를 나타내는 모식도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 유기 발광 소자(202)를 그 상부에 구비한 기판(200)이 제공된다. OLED 소자(202)는 한 쌍의 전극내에 샌드위치된다. OLED 소자(202)는 예를 들면 유기 전기발광층(electro-luminescent layer), 전자수송층(ETL), 홀수송층(HTL), 전자주입층(EIL) 또는 홀주입층(HIL)을 더 포함할 수 있다. 또한, OLED 소자(202)는 저분자 유기발광 물질층 또는 고분자 유기발광 물질층일 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(206)가 제공된다. 액체 건조제층은 예를 들면 코팅 또는 스프레잉에 의하여 커버 플레이트(206)상에 퍼진다. 액체 건조제(208)는 액체 경화 고분자(liquid hardening polymer; 208a) 및 상기 액체 경화 고분자(208a)내에 균일하게 분포된 많은 건조제 입자(208b)와 발포제(vesicant; 208c)를 포함하는 물질이다. 예를 들면, 액체 경화 고분자(208a)는 가열 또는 자외선 조사에 의하여 경화될 수 있는 열경화성 물질 또는 자외선 경화물질이다. 건조제 입자(208b)는 바륨 옥사이드와 같은 물질 또는 다른 수분/산소 흡수 화합물로부터 제조될 수 있다. 발포제(208c)는 시클로-펜탄, 플루오로-클로로-카보네이트 또는 디나이트라이드 화합물과 같은 물질로부터 제조된 액체 발포제 또는 고체 발포제일 수 있다. 또한, 발포제(208c)는 기체 질소 또는 다른 불활성 가스를 생성하도록 활성화되므로 액체 경화 고분자를 가열하거나 또는 자외선으로 조사함으로써 많은 기공이 액체 경화 고분자 내에서 생성된다.
도 2b 또는 도 2c에 도시된 바와 같이, 발포제(208c)는 가열 또는 자외선으로 조사함으로써 활성화되고, 이어서 액체 경화 고분자(208a)는 가열 또는 자외선으로 조사함으로써 경화되어 고화된 경화 고분자(210a)를 형성한다. 따라서, 고화된 다공성 건조제(210)의 층이 형성된다. 따라서, 다공성 건조제(210)는 그 안에 균일하게 분포된 많은 기공(210d)과 건조제 입자(210b)를 구비한 고화된 경화 고분자(210a)를 포함하는 층이다. 일반적으로, 상기 기공 사이즈는 10Å ~ 1㎛의 범위이다. 또한, 약간의 잔류 발포제(210c)가 고화된 경화 고분자(210a) 내에 잔류할 수 있다.
본 구현예에서, 발포 및 경화 프로세스는 다음의 조건에 따라 통합될 수 있다. 그러나, 이것이 발포 및 경화 프로세스를 가열 및 자외선 조사에 한정시키지 않아야 한다.
가열에 의하여 발포제(208c)가 활성화되고 액체 경화 고분자(208a)가 경화되면, 발포 및 경화 프로세스는 동시에 실시될 수 있다. 유사하게, 자외선 조사에 의하여 발포제(208c)가 활성화되고 액체 경화 고분자(208a)가 경화되면, 발포 및 경화 프로세스는 동시에 실시될 수 있다. 반대로, 발포제(208c)가 액체 경화 고분자(208a)를 경화시키는 프로세스와 다른 프로세스에 의하여 활성화되면, 예를 들면, 발포제(208c)는 가열에 의하여 활성화되는 반면 액체 경화 고분자(208a; 자외선 경화 물질)는 자외선 조사에 의하여 경화되거나 또는 발포제(208c)는 자외선 조사에 의하여 활성화되는 반면 액체 경화 고분자(208a; 열경화성 물질)는 가열에 의하여 경화되면, 발포제(208c)의 발포가 보통 액체 경화 고분자(208a)의 경화에 앞서서 실시된다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 밀봉 접착제(204)가 기판(200)의 주위 에지에 가해지고 또한 커버 플레이트(206)가 기판(200) 상에 배치된다. 기판(200)을 통하여, 커버 플레이트(206), 밀봉 접착제(204), OLED 소자(202) 및 다공성 건조제(210)는 밀봉된 콤파트먼트내에 봉해진다. 본 구현예에서, 다공성 건조제(210)는 많은 기공(210d)을 포함한다. 고화된 경화 고분자(210a)내의 이들 균일하게 분포된 기공(210d)은 건조제 입자(210b)에 의한 상기 밀봉된 콤파트먼트내의 잔류 수분 및 산소의 흡수 속도를 촉진한다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유기 발광 소자(OLED) 패키지를 제공한다. 상기 패키지는 기판(200), 커버 플레이트(206), 다공성 건조제층(210) 및 밀봉 접착제(204)를 포함하는 다수의 성분들을 이용하여 조립된다. 기판(200)은 그 상부에 유기 발광 소자(202)를 갖는다. 커버 플레이트(206)는 기판(200)상에 배치된다. 다공성 건조제층(210)은 커버 플레이트(206)의 표면에 부착된다. 다공성 건조제층(210)은 그 안에 균일하게 분포된 많은 기공(210d)과 많은 건조제 입자(210b)를 구비한 고화된 경화 고분자(210a)를 포함한다. 고화된 경화 고분자(210a)는 약간의 발포제(210c)를 포함할 수 있다. 밀봉 접착제(204)는 기판(200)과 커버 플레이트(206)의 사이에 위치한다. 기판(200)과 커버 플레이트(206)는 밀봉 접착제(204)와 함께 유기 발광 박막 소자(202) 및 다공성 건조제층(210)을 둘러싼다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 바람직한 제 1구현예에 따른 다른 OLED 패키지의 제조 단계를 나타내는 모식도이다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 OLED 패키지의 제조 프로세스는 액체 건조제(208)가 커버 플레이트(206)상의 부가적인 홈(206a)내에 조립되는 점을 제외하고는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 OLED 패키지의 제조 프로세스와 아주 조금 밖에 다르지 않다. 도 3d의 패키지 구조체는 더욱 작은 두께를 갖는 패키지가 제조될 수 있도록 다공성 건조제층(210)이 홈(206a)내에 형성되는 점에서 도 2d의 그것과 다르다.
앞의 구현예에서, 다공성 건조제는 OLED 패키지의 내부에 형성된다. 그러나, 본 발명에 따른 다공성 건조제 및 다공성 건조제의 형성 프로세스는 주위로부터 수분 및 산소를 흡수하기 위하여 다른 곳에서도 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따른 다공성 건조제의 제조 단계를 나타내는 플로우 챠트이다. 본 발명의 다공성 건조제층은 캐리어상에 형성될 수 있다. 먼저, 액체 건조제가 제공된다(S300). 예를 들면, 상기 액체 건조제는 그 내부에 균일하게 분포된 수 많은 건조제 입자 및 약간의 발포제를 구비한 액체 경화 고분자가다. 이어서, 액체 건조제는 캐리어의 표면상에 퍼진다(S302). 발포제는 액체 건조제 내에 많은 기공을 생성하도록 활성화된다(S304). 마지막으로, 액체 건조제가 고체 다공성 건조제층을 생성하도록 경화된다(S306). 경화후, 액체 건조제는 그 안에 균일하게 분포된 많은 기공과 수 많은 건조제 입자를 구비한 고화된 경화 고분자로 전환된다. 또한, 상기 고화된 경화 고분자는 약간의 잔류 발포제를 더 포함할 수 있다.
도 5는 상이한 상태의 건조제의 수분 흡수율 대 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 아래의 표 1은 다양한 타잎의 건조제의 수분 흡수율을 종합한 것이다. 도 5 및 표 1에 도시된 바와 같이, 시료 A, B, C, D 및 E는 확정된 비율의 자외선 물질 및 발포제 첨가제를 구비한 다른 타잎의 건조제 입자(바륨 옥사이드를 포함)이다. 시료 F(미국특허 제6,226,890호의 건조제에 해당)는 자외선 물질 첨가제를 구비한 바륨 옥사이드 입자를 포함하는 타잎의 건조제이다. 시료 A ~ F의 수분 흡수율은 30분후에 측정된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시료 A ~ E는 모두 시료 F 보다 더 좋은 수분 흡수율을 갖는다. 시료 F와 비교하여, 본 발명에 따라 제조된 다공성 건조제는 더 큰 총접촉면적(공기 기공)을 갖는다. 따라서, 수분 흡수율은 상당히 향상된다.
| 시료 | 건조제 조성 | 수분율(wt%) |
| A | 경화 고분자 + 발포제 + 건조제 입자 1 | 4 |
| B | 경화 고분자 + 발포제 + 건조제 입자 2 | 3.5 |
| C | 경화 고분자 + 발포제 + 건조제 입자 3 | 1.2 |
| D | 경화 고분자 + 발포제 + 건조제 입자 4 | 1.1 |
| E | 경화 고분자 + 발포제 + 건조제 입자 5 | 0.8 |
| F | 경화 고분자 + 바륨 옥사이드 입자 | - |
도 6은 기공 평균 사이즈 및 가열 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 발포제는 가열되거나 또는 자외선 조사를 받으면 활성화된다. 일반적으로, 발포 결과(공기 기공 사이즈)는 타이밍에 의존한다. 공기 기공의 평균 사이즈에 대한 가열 온도 및 가열 시간의 효과는 도 6에 나타나 있다. 약 80℃의 온도(커브 B)에서, 공기 기공의 평균 사이즈는 가열시간을 연장하여도 거의 증가하지 않는다. 그러나, 약 100℃의 온도(커브 A)에서, 10분 이상 가열하면 공기 기공의 평균 사이즈는 상당히 증가한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 바람직한 제 2 구현예에 따른 OLED 패키지 제조 단계를 나타내는 모식도이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 그 상부에 유기 발광 소자(402)을 구비한 기판(400)이 제공된다. OLED 소자(402)는 한 쌍의 전극내에 샌드위치된다. OLED 소자(402)는 예를 들면 유기 전기발광층, 전자수송층(ETL), 홀수송층(HTL), 전자주입층(EIL) 또는 홀주입층(HIL)을 더 포함할 수 있다. 또한, OLED 소자(402)는 저분자 유기 발광 물질층 또는 고분자 유기 발광 물질층일 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(406)가 제공된다. 액체 건조제층은 예를 들면 코팅 또는 스프레잉에 의하여 커버 플레이트(406)상에 퍼진다. 액체 건조제(408)는 액체 경화 고분자(408a) 및 상기 액체 경화 고분자(408a)내에 균일하게 분포된 많은 건조제 입자(408b)를 포함하는 물질이다. 예를 들면, 액체 경화 고분자(408a)는 가열 또는 자외선 조사에 의하여 경화될 수 있는 열경화성 물질 또는 자외선 경화물질이다. 건조제 입자(408b)는 바륨 옥사이드와 같은 물질 또는 다른 수분/산소 흡수 화합물로부터 제조될 수 있다.
도 7b 또는 도 7c에 도시된 바와 같이, 공기가 액체 건조제(408)내에 주입(injection)되거나 또는 다른 물리적 수단에 의하여 도입되고 이어서 액체 경화 고분자(408a)는 가열 또는 자외선 조사에 의하여 경화되어 고화된 경화 고분자(410a)를 형성한다. 따라서, 고화된 다공성 건조제층(410)이 형성된다. 따라서, 다공성 건조제층(410)는 그 안에 균일하게 분포된 많은 기공(410c)과 건조제 입자(410b)를 구비한 고화된 경화 고분자(410a)를 포함하는 층이다. 일반적으로, 상기 기공 사이즈는 10Å ~ 1㎛의 범위이다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 밀봉 접착제(404)가 기판(400)과 커버 플레이트(406) 사이의 주위 에지에 가해진다. 기판(400)을 통하여, 커버 플레이트(406), 밀봉 접착제(404), OLED 박막 소자(402) 및 다공성 건조제(410)는 봉해진다. 본 구현예에서, 다공성 건조제(410)는 많은 기공(410c)을 포함한다. 고화된 경화 고분자(410a)내의 이들 균일하게 분포된 기공(410c)은 건조제 입자(410b)에 의한 상기 밀봉된 콤파트먼트내의 잔류 수분 및 산소의 흡수 속도를 촉진한다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유기 발광 소자(OLED) 패키지를 제공한다. 상기 패키지는 기판(400), 커버 플레이트(406), 다공성 건조제층(410) 및 밀봉 접착제(404)를 포함하는 다수의 성분들을 이용하여 조립된다. 기판(400)은 그 상부에 유기 발광 소자(402)를 구비한다. 커버 플레이트(406)는 기판(400)상에 배치된다. 다공성 건조제층(410)은 예를 들면 커버 플레이트(406)의 표면에 부착된다. 다공성 건조제층(410)은 상기 고분자(410a)내에 균일하게 분포된 많은 기공(410c)과 많은 건조제 입자(410b)를 구비한 고화된 경화 고분자(410a)를 포함한다. 밀봉 접착제(404)는 기판(400)과 커버 플레이트(406)의 사이에 위치한다. 기판(400)과 커버 플레이트(406)는 밀봉 접착제(404)와 함께 유기 발광 박막 소자(402) 및 다공성 건조제층(410)을 둘러싼다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 다른 OLED 패키지의 제조 단계를 나타내는 모식도이다. 도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이 OLED 패키지의 제조 프로세스는 액체 건조제(408)가 커버 플레이트(406)상의 부가적인 홈(406a)내에 조립되는 점을 제외하고는 도 7a 내지 도 7d에 도시된 OLED 패키지의 제조 프로세스와 아주 조금 밖에 다르지 않다. 도 8d의 패키지 구조체는 더욱 작은 두께를 갖는 패키지가 제조될 수 있도록 다공성 건조제층(410)이 홈(406a)내에 형성되는 점에서 도 8d의 그것과 다르다.
앞의 구현예에서, 다공성 건조제는 OLED 패키지의 내부에 형성된다. 그러나, 본 발명에 따른 다공성 건조제 및 다공성 건조제의 형성 프로세스는 주위로부터 수분 및 산소를 흡수하기 위하여 다른 곳에서도 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2 구현예에 따른 다공성 건조제의 제조 단계를 나타내는 플로우 챠트이다. 본 발명의 다공성 건조제층은 캐리어상에 형성될 수 있다. 먼저, 액체 건조제가 제공된다(S500). 예를 들면, 액체 건조제는 그 내부에 균일하게 분포된 수 많은 건조제 입자를 구비한 액체 경화 고분자가다. 이어서, 액체 건조제는 캐리어의 표면상에 퍼진다(S502). 가스가 기공을 형성하도록 상기 액체 건조제내에 주입(injection)된다(S504). 마지막으로, 액체 건조제가 고체 다공성 건조제층을 생성하도록 경화된다(S506). 경화후, 액체 건조제는 그 안에 균일하게 분포된 많은 기공과 수 많은 건조제 입자를 구비한 고화된 경화 고분자로 전환된다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 OLED 패키지의 커버 플레이트상의 홈의 위치 및 분포를 나타내는 평면도이다. 커버 플레이트(406)상의 홈(406a)은 (도 10a에 도시된 바와 같이)연속 프레임, (도 10b 및 10c에 도시된 바와 같이)복수개의 절단된 라인 또는 (도 10d에 도시된 바와 같이)일련의 연속 프레임을 형성하도록 배열될 수 있다.
요약하면, 본 발명의 주요한 이점은 다음을 포함한다:
1. 다공성 건조제는 봉해진 챔버(enclosed chamber)내로 유출된 수분 및 산소를, 또는 발포 프로세스를 통하여 수분/산소 흡수면적의 상당한 증가 때문에 패키지 밀봉 작업 동안 봉해진(enclosed) 수분 및 산소를 급속하고 효율적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 상기 OLED 패키지는 더욱 장수명을 갖는다.
2. 액체 건조제 코팅, 기공 형성 프로세스(예를 들면, 발포 프로세스 또는 기공 주입 프로세스) 및 경화 프로세스를 차례로 실시하면 다공성 건조제가 형성되므로, 다른 조립 프로세스가 다공성 건조제의 생산과 용이하게 통합될 수 있다.
본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조체에 대한 다양한 개량예 및 변형예가 이루어질 수 있다는 것이 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 상기한 개시내용에 비추어, 본 발명의 개량예 및 변형예가 이하의 특허청구범위 및 그들의 균등물의 범위내에 속하는 한 본 발명은 상기 개량예 및 변형예를 포함한다.
Claims (12)
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- 유기발광소자 패키지의 제조 방법으로서,그 상부에 유기 전기발광 소자를 구비한 기판을 제공하는 단계;커버 플레이트를 제공하는 단계;액체 건조제를 제공하는 단계로서, 상기 액체 건조제는 그 안에 균일하게 분포되어 있는 수 많은 건조제 입자 또는 파우더를 구비한 액체 경화 고분자인 단계;상기 커버 플레이트의 표면상에 상기 액체 건조제를 도포(spreading)하는 단계;상기 액체 건조제 내에 기공을 형성하는 단계;고체 다공성 건조제층을 형성하기 위하여 상기 액체 건조제를 경화시키는 단계로서, 상기 다공성 건조제층은 그 안에 많은 기공을 구비한 고화된 경화 고분자 및 상기 고화된 경화 고분자 내의 수 많은 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 단계; 및상기 패키지 내에 밀봉된 챔버를 형성하기 위하여 상기 기판과 상기 커버 플레이트 사이에 밀봉 접착제층을 형성하는 단계로서, 상기 기판, 상기 커버 플레이트 및 상기 밀봉 접착제는 함께 상기 챔버내의 상기 유기 전기발광 소자와 상기 다공성 건조제층을 밀봉하는 단계를 포함하는 유기발광소자 패키지의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 다공성 건조제층 내의 상기 기공은 상기 액체 건조제 내에 발포제를 넣고 상기 발포제를 활성화함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 패키지의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 발포제의 활성화 및 상기 액체 경화 고분자의 경화는 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 패키지의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 액체 건조제 내의 상기 기공은 상기 액체 건조제 내에 가스를 주입(injection)함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 패키지의 제조 방법.
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- 액체 건조제를 제공하는 단계로서, 상기 액체 건조제는 그 안에 균일하게 분포되어 있는 수 많은 건조제 입자를 구비한 액체 경화 물질인 단계;캐리어의 표면상에 상기 액체 건조제를 도포(spreading) 하는 단계;다공성 건조제층을 형성하기 위하여 상기 액체 건조제 내에 기공을 형성하고 상기 액체 건조제를 경화시키는 단계로서, 상기 다공성 건조제층은 그 안에 많은 기공을 구비한 고화된 경화 고분자 및 상기 고화된 경화 고분자 내의 수 많은 건조제 입자 또는 파우더를 포함하는 단계를 포함하는 다공성 건조제의 제조 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 액체 건조제 내의 상기 기공은 상기 액체 건조제 내에 발포제를 넣고 상기 발포제를 활성화함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 다공성 건조제의 제조 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 발포제의 활성화 및 상기 액체 경화 고분자의 경화는 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 다공성 건조제의 제조 방법.
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