KR101089721B1 - 유기발광소자가 형성된 스마트 카드 및 이의 제조방법 - Google Patents

유기발광소자가 형성된 스마트 카드 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시부를 포함하는 스마트 카드에 관한 것으로서, 외부에서 전자파 형태의 신호를 전송받는 안테나, 상기 안테나에서 전송받은 신호를 처리하는 구동회로부, 상기 구동회로부에 소정의 정보를 제공하는 정보저장부, 상기 구동회로부에 의하여 특정 화면을 표시하는 표시부 및 상기 표시부 또는 구동회로부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 표시부는 유기발광소자로 이루어지며, 상기 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부는 동일한 기판 위에 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스마트 카드는 자체발광 표시장치인 유기발광소자로 이루어진 표시부를 포함하므로 일회성 비밀번호, 잔액표시 등의 표시가 가능하고, 표시부의 시야각을 제한하여 보안성을 구비하였으며, 하나의 기판 위에 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부 등을 형성하므로 스마트 카드의 두께를 얇게 제조할 수 있고 제조공정을 단순화할 수 있는 효과를 가진다.

Description

유기발광소자가 형성된 스마트 카드 및 이의 제조방법{Smart card with organic light emitting diode and manufacturing method of the same}
본 발명은 표시부가 형성된 스마트 카드 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시부에 다양한 정보를 표시하여 사용의 편리성을 구비하고, 제조공정을 단순화시킨 스마트 카드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
스마트 카드는 전자파 형태의 신호를 단말기와 교환하여 스마트 카드에 저장된 정보를 단말기에 제공하거나, 단말기로부터 특정 정보를 제공받을 수 있는 기능을 가진 카드이다. 스마트 카드는 지하철 또는 버스의 교통카드 등에 적용되어 생활에 널리 사용되고 있고, 바코드 시스템에 비해 무선으로 정보를 빠르게 처리하는 것이 장점이다. 카드 소지자가 단말기의 인식거리 이내로 스마트 카드를 스치면, 단말기는 0.1초 이내의 속도로 정보를 처리하므로 사용자는 정보의 처리를 위해 정지하여 기다릴 필요가 없고, 기존 신용카드와 같이 소형화할 수 있어 지갑에 스마트 카드를 넣은 채로 단말기와 정보 교환이 가능한 편리함을 제공한다. 또한 스마트 카드는 데이터를 암호화시켜 부정사용을 방지할 수 있고, 각 카드 마다 고정된 일련번호가 내장되어 있어서 유일성 및 보안성이 높다.
도 1은 종래의 스마트 카드 단면구조를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 스마트 카드(100)는 상부투명필름시트(101), 상부보호시트(102), RFID 태그(104)와 결합된 루프안테나(103), 베이스시트(105), 하부보호시트(106) 및 하부투명필름(107)이 차례로 적층되어 이루어진다. 좀 더 자세하게 살펴보면, 베이스시트(105)의 상면 외곽을 중심으로 가는 구리선이 수회 배치된 루프안테나(103)가 설치되고, 베이스시트(105)의 상면 일측에는 루프안테나(103)와 연결되어 각종 정보가 기억되며 단말기와 통신하는 RFID 태그(104)가 설치된다. 베이스시트(105)의 상측과 하측에는 베이스시트(105)에 설치된 루프안테나(103)와 RFID 태그(104)를 보호하는 기능을 하는 상부보호시트(102)와 하부보호시트(106)가 각각 설치되며, 상부보호시트(102)와 하부보호시트(106)의 타측에는 상부투명필름시트(101)와 하부투명시트(107)가 적층되어 보호시트들을 코팅한다. 카드 사용자가 단말기에 스마트 카드를 근접시키면 단말기에서 송출되는 고주파대역의 주파수가 루프안테나에 유기됨으로써 기전력이 생성되어 RFID 태그의 구동전원으로 공급되고, 스마트 카드에 저장된 프로그램에 의해 각종 정보가 루프안테나를 통해 단말기로 전송되어져 정보를 처리하게 되는 방식으로 스마트 카드와 단말기 간에 양방향 통신이 이루어진다.
스마트 카드는 정보를 저장하고 처리할 수 있는 마이크로 칩을 내장한 일반적인 플라스틱 카드의 형태를 가지고 있다. 현재 스마트 카드는 교통카드, OTP(One Time Password) 카드, 신용카드 등에 응용되고 있다. OTP 카드는 전자금융거래에 필요한 비밀번호를 일회용으로 생성해 보여주는 장치이므로 표시부가 장착될 것이 요구되고, 교통카드와 신용카드 등도 사용한 금액이나 잔액 등 정보를 표시하기 위 한 표시부가 추가될 필요성이 있다. 그러나 기존의 스마트 카드에 적용되던 액정표시소자와 같은 디스플레이 장치는 두께를 낮추는데 한계가 있어 스마트 카드 전체의 두께를 증가시키는 문제점과, 유리와 같은 기판에 제작되므로 휘어짐 특성이 나쁘므로 스마트 카드의 취급을 제한하는 문제점을 가지고 있었다. 또한 스마트 카드에 표시되는 정보는 비밀번호와 같이 개인의 중요한 정보를 포함하고 있는 경우가 많은데, 스마트 카드의 사용 중에 주변의 사람들에게 정보가 그대로 노출될 경우 금융범죄에 악용될 수 있는 가능성을 배제하지 못하였다. 따라서, 스마트 카드의 두께를 증가시키지 않으면서 시인성이 우수한 디스플레이 장치를 장착할 수 있고, 제조공정을 단순화시킨 스마트 카드의 제조방법과, 주변 사람들에 대한 정보 보안성을 구비한 스마트 카드의 개발에 대한 필요성이 커지고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 하나의 기판 위에 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부를 형성하여 스마트 카드의 두께를 줄이고, 표시부의 시야각을 제한하여 정보의 보안성을 확보한 스마트 카드를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기의 스마트 카드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 외부에서 전자파 형태의 신호를 전송받는 안테나, 상기 안테나에서 전송받은 신호를 처리하는 구동회로부, 상기 구동회로부에 소정의 정보를 제공하는 정보저장부, 상기 구동회로부에 의하여 특정 화면을 표시하는 표시부 및 상기 표시부 또는 구동회로부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 표시부는 유기발광소자로 이루어지며, 상기 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부는 동일한 기판 위에 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기발광소자는 양전극, 유기발광층 및 음전극이 적층되어 이루어지고, 각 셀의 경계에는 상기 유기발광층으로부터 소정의 높이를 가지는 격벽이 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 격벽의 높이는 셀 피치의 0.5 내지 2배인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 격벽의 측벽은 유기발광소자의 셀에서 발광된 빛을 차단하고 흡수할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 유기발광소자는 상부에 형성된 상부보호층을 포함하고, 상부보호층은 격벽에 의한 표면 단차를 평탄화하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부가 형성된 기판의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에는 하부보호층이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 전원부는 박막형 리튬이온전지 또 는 태양전지일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, (a) 고분자수지 기판 위에 하부보호층을 형성하는 단계와, (b) 상기 하부보호층 위에, 구동회로부와 표시부를 연결하는 연결도선 패턴 및 표시부의 양전극을 형성하는 단계와, (c) 상기 하부보호층 위에 상기 연결도선 패턴의 일단에 연결되는 표시부의 유기발광층 및 음전극을 형성하는 단계와, (d) 상기 연결도선 패턴의 다른 일단에 연결되는 구동회로부와, 구동회로부에 신호를 전달하는 안테나와, 상기 구동회로부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 구동회로부에 정보를 제공하는 정보저장부를 형성하는 단계를 포함하는 스마트 카드의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계에서 형성되는 표시부는 유기발광소자이고, 상기 유기발광소자의 각 셀의 경계에는 상기 유기발광층으로부터 소정의 높이를 가지는 격벽이 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 격벽은 사진식각기술 또는 스크린 프린팅법에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계는, 음전극을 형성한 후에 유기발광층의 측벽과 음전극의 측벽 및 상부면을 보호하는 상부보호층을 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다..
본 발명의 스마트 카드는 자체발광 표시장치인 유기발광소자로 이루어진 표시부를 포함하므로 일회성 비밀번호, 잔액표시 등의 표시가 가능하고, 격벽을 이용 하여 표시부의 시야각을 제한함으로써 보안성을 구비하였으며, 하나의 기판 위에 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부 등을 형성하므로 스마트 카드의 두께를 얇게 제조하고 제조공정을 단순화시킬 수 있는 효과를 가진다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 스마트 카드는 외부에서 전자파 형태의 신호를 전송받는 안테나, 상기 안테나에서 전송받은 신호를 처리하는 구동회로부, 상기 구동회로부에 소정의 정보를 제공하는 정보저장부, 상기 구동회로부에 의하여 특정 화면을 표시하는 표시부 및 상기 표시부 또는 구동회로부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 표시부는 유기발광소자로 이루어지며, 상기 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부는 동일한 기판 위에 형성된 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 카드에 구비되는 구성요소를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 스마트 카드(200)는 OTP 등의 정보를 나타내는 표시부(201), 안테나(106)를 통하여 제공받은 정보를 처리하고 표시부(201)에 데이터를 공급하는 구동회로부(202), 구동회로부(202)에 소정의 정보를 제공하는 정보저장부(203), 표시부(201)나 구동회로부(202)에 전원을 공급하는 전원부(204), 표시부(201)과 구동회로부(202) 간의 신호를 연결시키는 연결도선 패턴(205), 외부의 신호를 받아들이는 안테나(206) 및 작동스위치(207)를 포함한다.
본 발명의 스마트 카드에 적용되는 표시부는 유기발광소자인 것을 특징으로 한다. 유기발광소자는 자체발광 디스플레이 소자이므로 표시부의 시인성을 높여 야 간에도 스마트 카드에 표시되는 정보를 쉽게 받아들일 수 있게 한다. 또한 유기발광소자는 자체발광소자이므로 별도의 백라이트를 필요로 하지 않으므로 박막화가 가능하여 스마트 카드의 전체 두께를 얇게 구성할 수 있게 한다. 특히 본 발명에서는 별도로 제조된 유기발광소자를 스마트 카드에 장착하는 것이 아니고, 하나의 기판 위에 유기발광소자와 스마트 카드의 구성요소들을 형성하므로 종래의 스마트 카드 두께와 유사한 정도의 두께를 가지는 스마트 카드를 제조할 수 있고, 별도의 고분자수지 기판에 스마트 카드의 구동회로부 등을 제작하는 번거로움 및 원가 상승, 그리고 카드 두께의 증가 등의 문제를 해결할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다. 도 3를 참조하면, 유기발광소자는 상부면과 하부면에 각각 제1하부보호층(302b)과 제2하부보호층(302a)이 형성된 고분자수지 기판(301), 제1하부보호층(302b) 위에 형성된 양전극(303), 양전극(303) 위에 형성된 유기발광층(305: 305a, 305b, 305c, 305d, 305e), 유기발광층(305) 위에 형성된 음전극(304) 및 그 위에 차례로 적층된 상부보호층(306: 306a, 306b, 306c)을 포함한다. 본 명세서에서 유기발광층이라는 용어는 전자주입층(305a), 전자수송층(305b), 발광층(305c), 정공수송층(305d) 및 정공주입층(305e)이 적층된 다층막을 지칭하는 용어로 사용되지만, 발광하는 물질의 의미로 발광층(305c)만을 특정하여 사용되는 경우도 있다.
고분자수지 기판은 유기발광소자를 형성하기 위한 기판인 동시에, 다른 영역에 안테나, 구동회로부, 정보저장부 및 전원부 등이 설치되는 기판이기도 하다. 고 분자수지 기판은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)로 이루어질 수 있으며, 그 두께는 0.2㎜ 내지 0.4㎜인 것이 바람직하다. 고분자수지 기판의 두께가 0.2㎜ 미만이면 기판이 얇아서 공정상 취급이 어렵고, 0.4㎜를 초과하면 스마트 카드 전체의 두께가 너무 두꺼워져서 제품의 품질이 낮아진다.
고분자수지 기판의 상부면과 하부면에는 하부보호층이 형성되어 있는데, 이는 유기발광소자의 유기발광층 물질이 수분과 산소에 민감하게 반응하여 디스플레이 소자의 수명이 낮아질 수 있으므로 외부의 산소와 수분의 침투를 막기 위한 것이다. 산소와 수분의 침투속도는 10-6g/day 이하인 것이 바람직하다. 하부보호층은 고분자수지의 상부면에 형성된 제1하부보호층와 하부면에 형성된 제2하부호층으로 이루어진다. 제1하부보호층과 제2상부보호층은 파릴렌(parylene)과 같은 유기물질이나 SiNx, SiO2, Al2O3, Ta2O5, Y2O3 등과 같은 무기물질로 이루어질 수 있다. 유기물질의 코팅은 스핀코팅, 스크린 프린팅, 닥터 블레이딩 또는 딥핑과 같은 방법에 의하여 수행될 수 있고, 무기물질의 코팅은 플라즈마 화학증착, 화학기상증착, 열증착, 전자빔 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 수행될 수 있다. 제1하부보호층 및 제2하부보호층의 두께는 0.5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 가시광선 투과도는 550㎚를 기준으로 85% 이상을 유지하는 것이 바람직하다.
제1하부보호층 위에는 유기발광소자가 형성된다. 유기발광소자는, 전극이 인 가되면 양전극에서 주입된 정공(+)과 음전극(129)에서 주입된 전자(-)가 발광층 내에서 재결합하고, 이에 의해 생성된 여기자(exciton)가 여기상태에서 기저상태로 떨어지면서 발광함으로써 디스플레이를 구현하는 장치이다. 보다 구체적으로는 양전극에서 정공주입층으로 주입되고 정공수송층을 거쳐 발광층에 도달한 정공과, 음전극에서 전자주입층으로 주입되고 전자수송층을 거쳐 발광층에 도달한 전자가 결합하여 여기자를 생성함으로써 발광이 이루어지게 된다. 유기발광층은 발광층, 양전극에서 발광층으로 정공을 공급하는 정공주입층, 정공주입층에서 공급된 정공을 발광층으로 수송하는 정공수송층, 음전극에서 발광층으로 전자를 공급하는 전자주입층, 전자주입층에서 공급된 전자를 발광층으로 수송하는 전자수송층로 구성될 수 있다. 유기발광소자는 양전극을 전면에 형성하고, 그 위에 유기발광층을 형성하고, 유기발광층 위에 셀 별로 패터닝된 음전극을 형성함으로 제조된다. 양전극은 ITO, IZO, AZO와 같은 투명전도물질이나 금속으로 이루어지며, 전자빔 증착이나 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다. 유기발광층의 발광층은 전계가 인가되면 발광할 수 있는 이 분야에 공지된 모든 물질이 사용될 수 있고, 진공증착 또는 인쇄방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때 발광층의 적층 방법으로 열증착법(evaporation) 또는 인쇄법(printing)을 사용할 수 있는데, 열증착법의 경우에는 단분자 유기물을 사용하고 인쇄법의 경우에는 고분자 유기물을 사용하는 것이 바람직하다. 음전극은 ITO, IZO, AZO와 같은 투명전도물질이나 알루미늄과 같은 금속으로 이루어지며, 전자빔 증착이나 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다. 상기와 같이 양전극, 유기발광층 및 음전극을 형성하면 유기발광층의 측벽은 외부로 노출되어 있으므로 공기 중의 산소나 수분과 접촉할 수 있고, 음전극을 통해서도 산소나 수분이 침투될 수 있으므로 별도의 상부보호층을 형성할 필요가 있다.
상부보호층은 복수개의 층으로 이루어질 수 있는데, 각각의 층은 무기물질이나 유기물질로 이루어질 수 있다. 도 3에서는 유기물질, 무기물질 및 유기물질이 차례로 적층된 구조를 도시하였으나, 그 순서 및 층의 개수는 다양하게 변형할 수 있다. 상부보호층을 형성하는 무기물질은 SiNx, SiO2, Al2O3, Ta2O5, Y2O3과 같은 산화물질이나 질화물질로 이루어질 수 있고, Al, Mo, Ti, Cr, Ag 과 같은 금속일 수 있으며, 플라즈마 화학증착, 화학기상증착, 열증착, 전자빔 증착 또는 스퍼터링으로 증착될 수 있다. 상부보호층을 형성하는 유기물질은 자외선에 대한 경화특성을 가진 에폭시계 또는 아크릴계 고분자수지일 수 있고, 자외선에 의한 경화를 위하여 광개시제가 함께 혼합될 수 있으며, 광개시제는 광경화성 수지의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 15중량%인 것이 바람직하다. 유기물질은 스핀코팅, 스크린 프린팅, 닥터 블레이딩 또는 딥핑과 같은 방법을 이용하여 코팅할 수 있다. 도 3에 표시되어 있지는 않지만, 상부보호막의 최상층 위에 고분자수지로 이루어진 필름이 추가로 코팅될 수 있다. 이는 스마트 카드의 수명 및 기계적 특성(휨, 깨짐 등)을 개선하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 기본적으로는 도 3의 유기발광소자 단면구조와 동일하지만, 상부보호층(406: 406a, 406b, 406c)의 구조에 차이가 있다. 제1상부보호층(406a)이 하부의 단차를 따라 동일한 두께로 코팅되어 있는 구조인데, 이는 제1상부보호층의 형성방법이 스핀코팅이나 딥코팅과 같은 액상 코팅방법이 아닌, 진공증착법과 같은 방법에 의하여 수행되었기 때문이다.
본 발명의 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자는 각 셀의 경계에 유기발광층으로부터 소정의 높이를 가지는 격벽이 형성될 수 있다. 이러한 격벽의 역할은 유기발광소자의 시야각을 제한하여 스마트 카드의 보안성을 개선하는 역할을 한다. 스마트 카드에는 비밀번호와 같은 개인정보가 표시될 수 있으므로, 공중의 환경에서 사용할 경우 주변인에게 상기 정보가 노출될 염려가 있다. 따라서 유기발광소자의 시야각을 제한하여 본인 이외의 주변 사람이 스마트 카드에 표시되는 정보를 보지 못하도록 하여 보안성을 개선할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 보안성이 개선된 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 패터닝되어 형성된 유기발광층(505)으로 이루어진 발광셀 사이에 격벽(520)이 형성되어 있고, 그 위에 상부보호층(506: 506a, 506b, 506c)이 형성되어 있다. 격벽(520)은 유기발광층(505)로부터 일정 높이를 가지도록 각 셀마다 형성되어 있으므로 각 셀의 혼색을 방지하는 블랙매트릭스의 역할과 시야각을 제한하는 역할을 동시에 수행한다.
도 6a 및 도 6b는 격벽에 위한 시야각 제한 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 6a를 참조하면, 격벽이 형성되기 않은 경우에는 유기발광층을 수직으로 마주보는 위치 뿐 아니라, 일정 각도의 측면에서도 유기발광층에서 발생된 빛을 보는데 어려움이 없다. 도 6b를 참조하면, 발광셀 사이에 격벽이 형성된 경우에는 유기발 광층을 수직으로 마주보는 위치에서는 유기발광층에서 발생된 빛을 볼 수 있지만, 일정 각도 이상의 측면에서는 격벽에 가려 빛을 볼 수 없다. 격벽은 측벽을 통해서 반사된 빛도 보이지 않도록, 유기발광층에서 발생된 빛을 차단하고 흡수할 수 있는 검은색 계통의 색을 띠는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 격벽은 다양한 방법으로 형성될 수 있는데, 예를 들어 광경화성 고분자 물질에 그라파이트와 같은 광흡수 물질을 고르게 분산시키고 이를 코팅한 후, 포토마스크를 이용한 노광 및 현상공정을 진행하여 형성할 수 있다. 이때, 광흡수 물질이 분산된 고분자 물질의 코팅은 스핀코팅과 같은 방법에 의하여 수행될 수도 있고, 필름을 열압착하는 라미테이팅 방법에 의하여 수행될 수도 있다. 격벽을 형성하는 또 다른 방법은 프린팅법을 이용하는 것이다. 광흡수물질이 포함된 페이스트를 이용하여, 격벽의 형성 위치가 오픈된 스크린 망으로 페이스트를 프린팅하여 격벽을 형성할 수 있다. 격벽의 높이는 셀 피치의 0.5 내지 2배인 것이 바람직하다. 격벽의 높이는 유기발광소자의 시야각을 제한하는 정도를 결정하게 되는데, 격벽의 높이가 셀 피치와 동일한 경우 격벽의 폭을 무시하면 이론적으로 45°의 시야각으로 제한된다. 격벽의 높이가 셀 피치의 0.5배 미만이면 시야각의 제한이 부족하여 스마트 카드에 표시되는 정보의 보안성이 낮고, 2배를 초과하면 스마트 카드의 두께가 지나치게 두꺼워질 수 있다. 격벽은 폭에 비하여 높이가 높은 구조를 가지고 있으므로 상부보호층을 평탄화하여 격벽을 보호할 필요가 있다. 상보호층의 평탄화는 스핀 코팅이나 딥 코팅 등의 액상코팅 방법으로 격벽 사이의 공간에 상부보호층 형성물질을 채움으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 스마트 카드에 적용되는 전원공급부는 구동회로부 및/또는 표시부에 전원을 공급한다. 일반적인 스마트 카드는 단말기에서 공급된 전자파를 안테나가 받아들이며 유도전류가 발생하여 이를 회로의 구동에 이용한다. 그러나 본 발명에서는 별도의 표시부를 포함하고 있으므로 단말기의 신호로 유도된 전력은 표시부에서 필요로 하는 양에 비해 부족하고, 따라서 별도의 전원공급부를 필요로 한다. 전원공급부는 박막형태로 제조된 리튬이차전지일 수 있고, 태양광이나 실내광에 의하여 전력의 생산이 가능한 태양전지일 수도 있다. 태양전지는 단결정 실시콘 태양전지, 다결정 실리콘 태양전지, 염료 감응형 태양전지 또는 박막 태양전지 등이 모두 사용가능하다.
이어서, 본 발명의 스마트 카드를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자는 (a) 고분자수지 기판 위에 하부보호층을 형성하는 단계와, (b) 상기 하부보호층 위에, 구동회로부와 표시부를 연결하는 연결도선 패턴 및 표시부의 양전극을 형성하는 단계와, (c) 상기 하부보호층 위에 상기 연결도선 패턴의 일단에 연결되는 표시부의 유기발광층 및 음전극을 형성하는 단계와, (d) 상기 연결도선 패턴의 다른 일단에 연결되는 구동회로부와 구동회로부에 신호를 전달하는 안테나와 상기 구동회로부에 전원을 공급하는 전원공급부와 상기 구동회로부에 정보를 제공하는 정보저장부를 형성하는 단계로 제조될 수 있다.
(a) 단계는 유기발광소자의 유기발광층이 산소나 수분과 반응하여 디스플레이 소자의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 것이다. 고분자수지 기판은 유기발 광소자를 비롯한 안테나, 구동회로부, 정보저장부 및 전원부 등이 설치되는 기판이고, 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 기판이 사용될 수 있다. 하부보호층은 파릴렌(parylene)과 같은 유기물질이나 SiNx, SiO2, Al2O3, Ta2O5, Y2O3 등과 같은 무기물질로 이루어진 다층 구조일 수 있으며, 유기물질의 코팅은 스핀코팅, 스크린 프린팅, 닥터 블레이딩 또는 딥핑과 같은 방법에 의하여 수행될 수 있고, 무기물질의 코팅은 플라즈마 화학증착, 화학기상증착, 열증착, 전자빔 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 수행될 수 있다.
(b) 단계는 하나의 기판 위에 구동회로부, 표시부 등을 형성하기 위한 과정의 시작이다. 연결도선 패턴은 구동회로부에서 표시부에 정보를 표시하기 위한 신호를 전달하는 수단이다. 연결도선 패턴은 구동회로부와 표시부를 연결하도록 형성될 수 있지만, 구동회로부, 안테나, 전원부. 정보저장부 및 표시부 각각을 연결하도록 형성될 수도 있다. 연결도선 패턴의 형성은 스퍼터링과 같은 진공증착법이나 도금과 같은 방법으로 도전막을 형성하고, 습식 또는 건식 식각기술을 이용하여 패터닝함으로써 진행할 수 있다. 유기발광소자의 양전극은 상기 연결도선 패턴과 함께 형성하거나 따로 형성하는 것이 가능하다. 또한 연결도선 패턴 및/또는 양전극을 형성하는 과정에서 루프 형태의 안테나를 함께 제조하는 것도 가능하다. 이 경우 안테나는 루프 형태로 패터닝된 박막의 형태를 가지게 되고, 제조공정이 보다 단순화될 수 있다.
(c) 단계는 양전극 위에 유기발광층과 음전극을 형성하여 유기발광소자를 제조하는 과정이다. 유기발광층의 형성은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 순서대로 적층하여 이루어지고, 이때 진공증착법이나 스핀코팅법 또는 인쇄법 등이 이용될 수 있다. 음전극은 투명도전막 또는 금속막을 전면에 코팅하고 사진식각기술을 이용하여 패터닝할 수 있고, 인쇄법에 의하여 직접 패턴을 형성할 수도 있다. 음전극을 형성한 후에는 상부보호층을 형성한다. 상부보호층은 유기발광층의 유기물을 산소 및 수분과 차단시키기 위한 보호막으로 유기물질 또는 무기물질을 적층하여 형성한다. 무기물질층의 형성은 SiNx, SiO2, Al2O3, Ta2O5, Y2O3과 같은 산화물 또는 질화물이나, Al, Mo, Ti, Cr, Ag와 같은 금속물질을 플라즈마 화학증착, 화학기상증착, 열증착, 전자빔 증착 또는 스퍼터링과 같은 방법으로 증착한다. 유기물질층은 광개시제를 포함하는 광경화 고분자 수지를 스핀코팅, 스크린 프린팅, 닥터 블레이딩 또는 딥핑과 같은 방법으로 코팅하고 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 형성한다. 선택적으로 상부보호막의 최상층에는 고분자 필름을 라미네이팅하여 결합시킬 수도 있다. 유기발광소자의 시야각을 제한하기 위하여 격벽을 형성하는 경우에는 사진식각기술 또는 인쇄법을 이용할 수 있는데, 격벽을 형성하는 층과 순서는 격벽의 기능이 유지되는 한도에서 다양하게 변형이 가능하다. 예를 들면, 음전극까지 형성된 후에 격벽을 형성하는 것이 가능하고, 유기발광층의 형성 전에 격벽을 형성하는 것도 가능하다.
(d) 단계는 표시부 및 연결도선 패턴이 형성된 기판 위에 구동회로부, 안테나, 전원공급부 및 정보저장부를 형성하는 과정이다. 구동회로부, 안테나, 전원공급부 및 정보저장부 간의 전기적 연결은 연결도선 패턴을 이용하거나, 별도의 신호선을 이용하여 이루어질 수 있다.
(a) 단계 내지 (d) 단계를 거친 후 스마트 카드의 기타 부분에 마그네틱 바 등의 추가적인 기능을 하는 구성을 추가할 수 있고, 카드번호, 유효기간과 같은 카드에 대한 정보를 표시할 수 있다.
도 1은 종래의 스마트 카드의 단면구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 카드에 구비되는 구성요소를 도시한 것이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드에 적용되는 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 보안성이 개선된 유기발광소자의 단면을 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 격벽에 위한 시야각 제한 효과를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (11)

  1. 고분자 수지 기판; 상기 기판의 상부면에 형성되는 제1 하부보호층; 상기 기판의 하부면에 형성되는 제2 하부보호층; 및 상부보호층;을 포함하고,
    상기 제1 하부보호층 위에는 외부에서 전자파 형태의 신호를 전송받는 안테나, 상기 안테나에서 전송받은 신호를 처리하는 구동회로부, 상기 구동회로부에 소정의 정보를 제공하는 정보저장부, 상기 구동회로부에 의하여 특정 화면을 표시하는 표시부 및 상기 표시부 또는 구동회로부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원부가 형성되며,
    상기 전원부는 박막형 리튬이온전지 또는 태양전지이고, 상기 표시부는 유기발광소자로 이루어지며,
    상기 안테나, 구동회로부, 정보저장부, 표시부 및 전원부는 동일한 기판 위에 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 양전극, 유기발광층 및 음전극이 적층되어 이루어지고, 각 셀의 경계에는 상기 유기발광층으로부터 소정의 높이를 가지는 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 격벽의 높이는 셀 피치의 0.5 내지 2배인 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 격벽의 측벽은 유기발광소자의 셀에서 발광된 빛을 차단하고 흡수하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상부보호층은 격벽에 의한 표면 단차를 평탄화하도록 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. (a) 고분자수지 기판 위에 하부보호층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 하부보호층 위에, 구동회로부와 표시부를 연결하는 연결도선 패턴 및 표시부의 양전극을 형성하는 단계;
    (c) 상기 하부보호층 위에 상기 연결도선 패턴의 일단에 연결되는 표시부의 유기발광층 및 음전극을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 연결도선 패턴의 다른 일단에 연결되는 구동회로부와, 구동회로부에 신호를 전달하는 안테나와, 상기 구동회로부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 구동회로부에 정보를 제공하는 정보저장부를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 연결도선패턴, 양전극, 표시부, 음전극, 구동회로부, 안테나, 전원공급부 및 정보저장부는 상기 하부보호층 위에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 카드의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 형성되는 표시부는 유기발광소자이고, 상기 유기발광소자의 각 셀의 경계에는 상기 유기발광층으로부터 소정의 높이를 가지는 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 격벽은 사진식각기술 또는 스크린 프린팅법에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 카드의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 음전극을 형성한 후에 유기발광층의 측벽과 음전극의 측벽 및 상부면을 보호하는 상부보호층을 형성하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드의 제조방법.
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