KR101107162B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 구비된 발광층을 포함하며 상기 기판 위에 형성된 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자를 지지하는 베이스 기판; 및 상기 유기 발광 소자를 덮도록 상기 베이스 기판 위에 형성되는 봉지 부재를 포함하고, 상기 봉지 부재는 불소계 에폭시 수지가 함유된 불소계 에폭시 실링재를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
불소계 에폭시 실링재, 봉지 부재, 유기 발광 표시 장치
Description
본 기재는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치 중 하나인 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED)의 봉지 방법은 크게 금속 또는 유리를 사용한 캔(can) 방식과 무기물 또는 유기물을 사용한 박막(thin film) 방식으로 나뉜다.
상기 금속 또는 유리를 사용한 캔 방식은 유기 발광 소자가 형성되어 있는 베이스 기판 및 상기 유기 발광 소자 위에 형성되어 상기 유기 발광 소자의 열화를 방지하기 위한 봉지 기판을 포함하고, 실링재를 베이스 기판 및 봉지 기판 중 어느 하나 위에 도포한 후, 베이스 기판 및 봉지 기판을 합착하고 열 또는 광에 의해 경화시켜 접착 고정하는 방식이다. 상기 실링재에는 에폭시 수지 등이 포함되고, 베이스 기판과 봉지 기판이 합착된 캔의 내부에는 질소를 채우고, 수분 제거를 위하여 P2O2, BaO, CaO 등의 흡습제를 캔의 내부에 부착하기도 하였다.
이러한 캔 방식의 봉지 방법은 우수한 베리어(barrier) 특성을 갖고 유기 발광 표시 장치의 수명에 유리한 장점이 있지만, 제작 공정의 어려움에 따른 고비용, 실링재를 통한 수분과 산소의 침투, 플렉서블(flexible) 디스플레이 응용의 어려움 및 대면적 유기 발광 표시 장치 제작의 어려움 등의 단점이 있다.
상기 무기물 또는 유기물을 사용한 박막 방식은 에폭시 수지 등을 포함하는 실링재를 베이스 기판 및 유기 발광 소자 위에 밀착되게 형성하는 것으로, 상기 캔 방식의 문제점들의 대부분 해결하는 것이다. 즉, 공정이 단순하여 비용이 절감되고, 플렉서블 디스플레이 및 대면적 유기 발광 표시 장치로의 적용에 유리한 장점이 있다.
그러나 실링재를 통한 수분과 산소의 침투의 문제점이 여전히 해결되고 있지 않은 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 고온, 고습의 환경에서 방수성이 우수하여 유기 발광 소자의 오염을 최소화함으로써, 유기 발광 표시 장치의 수명을 향상할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유기 발광 표시 장치는, 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 구비된 발광층을 포함하며 상기 기판 위에 형성된 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자를 지지하는 베이스 기판; 및 상기 유기 발광 소자를 덮도록 상기 베이스 기판 위에 형성되는 봉지 부재를 포함하고, 상기 봉지 부재는 불소계 에폭시 수지가 함유된 불소계 에폭시 실링재를 포함하는 것이다.
상기 불소계 에폭시 수지는 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 에폭시 수지를 불소화한 것일 수 있다.
상기 불소계 에폭시 실링재는, (메타)아크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 페릴렌계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지와 상기 불소계 에폭시 수지와의 공중합체를 더 포함할 수도 있다.
상기 봉지 부재는, 상기 불소계 에폭시 실링재와 상기 베이스 기판의 사이에 개재되는 제1프라이머층을 더 포함할 수도 있다.
상기 봉지 부재는, 상기 불소계 에폭시 실링재가 상기 유기 발광 소자의 전면에 밀착 도포된 박막 봉지 방식으로 형성된 것으로, 상기 불소계 에폭시 실링재 위에 형성되는 무기층을 더 포함할 수 있다.
상기 무기층은, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산화질화물(SiON) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 무기물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 봉지 부재는, 상기 불소계 에폭시 실링재가 상기 유기 발광 소자의 외측 베이스 기판 상면에 도포된 캔 봉지 방식으로 형성된 것으로, 상기 베이스 기판과 대면하고, 상기 유기 발광 소자의 전면을 덮는 봉지 기판을 더 포함할 수도 있다.
상기 봉지 기판은, 유리, 고분자 박막 또는 금속일 수 있다.
상기 봉지 부재는, 상기 불소계 에폭시 실링재와 상기 봉지 기판의 사이에 개재되는 제2프라이머층을 더 포함할 수도 있다.
고온, 고습의 환경에서 방수성이 우수하여 유기 발광 소자의 오염을 최소화함으로써, 유기 발광 표시 장치의 수명을 향상할 수 있고, 소형뿐만 아니라 대형 디스플레이에도 모두 적용이 가능하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 구비된 발광층을 포함하며 상기 기판 위에 형성된 유기 발광 소자; 상기 유기 발광 소자를 지지하는 베이스 기판; 및 상기 유기 발광 소자를 덮도록 상기 베이스 기판 위에 형성되는 봉지 부재를 포함하고, 상기 봉지 부재는 불소계 에폭시 수지가 함유된 불소계 에폭시 실링재를 포함한다.
상기 불소계 에폭시 수지는 에폭시 수지의 수소를 불소로 치환한 것으로 일반 에폭시 수지에 비하여 소수성이 강화된 에폭시 수지이다.
상기 불소계 에폭시 수지는 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 에폭시 수지를 불소화한 것일 수 있다.
상기 불소계 에폭시 실링재는, 상기 불소계 에폭시 수지와 함께 (메타)아크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 페릴렌계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지와 상기 불소계 에폭시 수지와의 공중합체를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서 상기 봉지 부재는 박막 봉지 방식 및 캔 봉지 방식의 두 가지의 형태가 모두 가능하다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치의 봉지 방식에 대하여 각각 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치(100)는 유기 발광 소자(110), 베이스 기판(120) 및 봉지 부 재(130)를 포함한다.
상기 유기 발광 소자(110)는 서로 마주하는 한 쌍의 전극 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 개재되어 있는 발광층을 포함한다.
한 쌍의 전극 중 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 애노드는 정공(hole)이 주입되는 전극으로, 일 함수(work function)가 높고 발광된 빛이 외부로 나올 수 있는 투명 도전 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대, ITO 또는 IZO일 수 있다. 캐소드는 전자(electrode)가 주입되는 전극으로, 일 함수가 낮고 유기 물질에 영향을 미치지 않는 도전 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대, 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 및 바륨(Ba) 중에서 선택될 수 있다.
발광층은 한 쌍의 전극에 전압이 인가되었을 때 빛을 낼 수 있는 유기 물질을 포함한다.
하나의 전극과 발광층 사이 및 다른 하나의 전극과 발광층 사이에는 부대층을 더 포함할 수 있다. 부대층은 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 정공 전달층(hole transporting layer), 정공 주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer) 및 전자 전달층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(120)은 유기 발광 소자(110)의 하부에 위치하며 유기 발광 소자(110)를 지지한다. 베이스 기판(120)은 유리, 실리콘 웨이퍼, 고분자 따위로 만들어질 수 있다.
상기 봉지 부재(130)는 상기 베이스 기판(120) 위에 형성된 유기 발광 소 자(110)의 전면을 덮어 보호하도록 접착 형성될 수 있다.
상기 박막 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치(100)에 사용되는 봉지 부재(130)는, 상기 불소계 에폭시 실링재(131) 및 상기 불소계 에폭시 실링재(131) 위에 형성되는 무기층(132)을 포함하고, 필요에 따라서 상기 불소계 에폭시 실링재(131)와 상기 베이스 기판(120)의 사이에 개재되는 제1프라이머층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 무기층(132)은, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산화질화물(SiON) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 무기물을 포함할 수 있다.
상기 제1프라이머층은 상기 불소계 에폭시 실링재(131)와 상기 베이스 기판(120)의 사이에 개재되어 상기 불소계 에폭시 실링재(131)와 상기 베이스 기판(120)과의 접착력을 향상시킨다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 캔 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 캔 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치(200)는 유기 발광 소자(210), 베이스 기판(220) 및 봉지 부재(230)를 포함한다.
상기 유기 발광 소자(210) 및 상기 베이스 기판(220)은 상기한 박막 방식의 유기 발광 표시 장치(100)에서와 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 봉지 부재(230)는 상기 베이스 기판(220) 위에 형성된 유기 발광 소자(210)의 전면을 덮어 보호할 수 있도록 접착 형성될 수 있다.
상기 캔 봉지 방식의 유기 발광 소자(200)에 사용되는 봉지 부재(230)는 상기 유기 발광 소자의 외측 베이스 기판 상면에 도포된 불소계 에폭시 실링재(231) 및 상기 베이스 기판(220)과 대면하고, 상기 유기 발광 소자(210)의 전면을 덮는 봉지 기판(232)을 포함하고, 필요에 따라서 상기 불소계 에폭시 실링재(231)와 상기 베이스 기판(220)의 사이에 개재되는 제1프라이머층(미도시) 또는 상기 불소계 에폭시 실링재(231)와 상기 봉지 기판(232)의 사이에 개재되는 제2프라이머층(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 봉지 기판(232)은 유기 발광 소자(210)를 밀봉하고 있으며 외부로부터 유입되는 수분 및 산소를 차단하도록, 유리, 고분자 박막 또는 금속 따위로 만들어질 수 있다.
또한, 상기 봉지 부재(230)는 상기 베이스 기판(220) 및 상기 봉지 기판(232) 사이의 영역에 채워져 있는 무기 또는 유기 충전재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[
실시예
1]
불소계 에폭시 실링재를 유리 기판에 4 ㎛의 두께로 코팅하여 시편을 제작하였다.
[
비교예
1]
불소계 에폭시 실링재 대신에, 일반 에폭시 실링재 조성물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
<물성 평가: 고온고습 신뢰성 측정>
상기 실시예 1 및 비교예 2의 시편을 80 ℃의 온도 및 95 %의 습도의 환경에 120 시간 동안 방치한 후, 외관을 관찰하고, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 3은 실시예 1의 고온고습 신뢰성 평가 시편이고, 도 4는 비교예 2의 고온고습 신뢰성 평가 시편이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 불소화되지 않은 에폭시 수지를 적용한 시편은 유기 EL이 변화된 것을 나타내는 검은 점이 크고 영역이 넓은 것에 반해, 불소화된 에폭시 수지를 적용한 시편은 검은 점이 작고 좁은 영역에 존재하여, 불소화된 에폭시 수지를 적용한 시편이 방수성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 불소화된 에폭시 수지를 포함하는 유기 발광 표시 소자용 실링재를 사용했을 때, 고온, 고습 환경에 대한 신뢰성이 우수하여 유기 발광 소자의 오염을 최소화함으로써, 유기 발광 표시 장치의 수명을 향상할 수 있음을 예측할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 박막 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 캔 봉지 방식의 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예 1의 고온고습 신뢰성 평가 시편이고,
도 4는 비교예 2의 고온고습 신뢰성 평가 시편이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 박막 방식의 유기 발광 표시 장치
200: 캔 방식의 유기 발광 표시 장치
110, 210: 유기 발광 소자 120, 220: 베이스 기판
130, 230: 봉지 부재 131, 232: 불소계 에폭시 실링재
132: 무기층 232: 봉지 기판
Claims (9)
- 제1 전극, 제2 전극, 그리고 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자;상기 유기 발광 소자를 지지하는 베이스 기판; 및상기 유기 발광 소자를 덮도록 상기 베이스 기판 위에 형성되는 봉지 부재를 포함하고,상기 봉지 부재는 불소계 에폭시 수지가 함유된 불소계 에폭시 실링재를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 불소계 에폭시 수지는 방향족 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 에폭시 수지를 불소화한 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 불소계 에폭시 실링재는,(메타)아크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오 스계 수지, 페릴렌계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지와 상기 불소계 에폭시 수지와의 공중합체를 더 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 봉지 부재는,상기 불소계 에폭시 실링재와 상기 베이스 기판의 사이에 개재되는 제1프라이머층을 더 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 봉지 부재는,상기 불소계 에폭시 실링재가 상기 유기 발광 소자의 전면에 밀착 도포된 박막 봉지 방식으로 형성된 것으로,상기 불소계 에폭시 실링재 위에 형성되는 무기층을 더 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제5항에 있어서,상기 무기층은,실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산화질화물(SiON) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 무기물을 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 봉지 부재는,상기 불소계 에폭시 실링재가 상기 유기 발광 소자의 외측 베이스 기판 상면에 도포된 캔 봉지 방식으로 형성된 것으로,상기 베이스 기판과 대면하고, 상기 유기 발광 소자의 전면을 덮는 봉지 기판을 더 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제7항에 있어서,상기 봉지 기판은,유리, 고분자 박막 또는 금속인 것인 유기 발광 표시 장치.
- 제7항에 있어서,상기 봉지 부재는,상기 불소계 에폭시 실링재와 상기 봉지 기판의 사이에 개재되는 제2프라이머층을 더 포함하는 것인 유기 발광 표시 장치.
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