KR101213490B1 - 유기 발광 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외광 시인성 및 내충격성이 향상된 박형의 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로, 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되고, 제1전극층, 유기 발광층, 및 제2전극층을 포함하는 유기 발광 소자; 상기 제1기판 가장자리에 형성된 실런트; 상기 실런트에 의해 상기 제1기판 및 유기발광소자를 봉지하는 제2기판; 상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면에 형성된 제1배향막; 상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면의 반대면에 부착된 선형 편광 필름; 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 공간에 충진된 액정 충진재;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

유기 발광 디스플레이 장치{Organic light emitting display apparatus}

본 발명은 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 두께가 얇고 제조 원가가 유리한 유기 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.

자발광형 디스플레이 장치인 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지므로 차세대 디스플레이 장치로 주목받고 있다.

한편, 유기 발광 디스플레이 장치는 휴대가 가능하고 야외에서 사용 가능하도록 경량이면서 박형으로 제조한다. 이때, 야외에서 화상을 볼 때 햇빛 등과 같은 강한 외광에 의하여 평판 디스플레이장치에서 구현되는 콘트라스트 및 시인성이 저하될 수 있다. 물론 실내에서 사용할 경우에도 실내의 형광등을 비롯한 각종 외광에 의한 시인성 저하될 수 있다.

이러한 외광에 의한 시인성 저하를 방지하기 위하여 종래에는 유기 발광 디스플레이 장치의 전면(全面)에 필름 타입의 원형 편광 필름을 부착하였다. 이를 통하여 외광이 유기 발광 디스플레이 장치에 입사한 후 반사되는 것을 방지하여, 반사된 외광의 휘도를 낮춤으로써 외광에 의한 시인성 저하를 방지하는 방식이었다.

그러나, 원형 편광 필름은 여러 층의 필름을 접합하여 제조하기 때문에, 제조가 복잡하고 원가가 높을 뿐만 아니라, 두께가 두꺼워 박형의 디스플레이 장치를 구현하는데 문제점이 있다.

본 발명은 외광 시인성 및 내충격성이 향상된 박형의 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되고, 제1전극층, 유기 발광층, 및 제2전극층을 포함하는 유기 발광 소자; 상기 제1기판 가장자리에 형성된 실런트; 상기 실런트에 의해 상기 제1기판 및 유기발광소자를 봉지하는 제2기판; 상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면에 형성된 제1배향막; 상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면의 반대면에 부착된 선형 편광 필름; 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 공간에 충진된 액정 충진재;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1배향막은 상기 제1기판 또는 제2기판 면에 대하여 45도 경사로 배향될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1기판 및 유기 발광 소자 상면에 제2배향막이 더 구비되고, 상기 제2배향막은 상기 제1배향막과 동일 방향으로 배향될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2배향막은 폴리이미드를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 액정 충진재는 고분자 액정을 포함 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 실런트는 글라스 프릿을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제2기판과 선형 편광 필름 사이에 점착재가 더 구비될 수 있다.

또한 본 발명은 (a) 제1전극층, 유기 발광층, 제2전극층을 포함하는 발광 기판, 및 상기 발광 기판을 봉지하는 봉지 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 봉지 기판의 일면에 배향막을 도포하는 단계; (c) 상기 도포된 배향막을 상기 배향처리하는 단계; (d) 상기 봉지 기판이 형성하는 공간부에 액정을 충진하는 단계; (e) 상기 발광 기판 및 봉지 기판을 합착하고 액정을 경화하는 단계; 및 (f) 상기 봉지 기판의 일면에 선형 편광 필름을 부착하는 단계;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 (c) 단계는 상기 봉지 기판 면에 대하여 45도 경사로 배향처리할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (b) 단계는 상기 발광 기판의 일면에 배향막을 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 (c) 단계는 상기 발광 기판의 일면에 형성된 배향막은 상기 봉지 기판의 일면에 형성된 배향막과 동일 방향으로 배향될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (b) 단계는 폴리이미드로 도포할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (c) 단계는 UV 광배향법에 의해 배향처리될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (d) 단계는 고분자 액정을 충진할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (e) 단계는 UV 광으로 액정을 경화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 (f) 단계는 상기 봉지 기판과 상기 선형 편광 필름 사이에 점착재를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유기 발광 디스플레이 장치 및 제조 방법에 따르면, 충진재로 1/4 파장 위상차판의 역할을 하는 액정을 사용하고, 외광 입사 측에 종래의 원형 편광 필름 대신 선형 편광 필름만을 부착하여 사용하기 때문에, 유기 발광 디스플레이 장치의 외광 시인성 및 내충격성이 향상되고, 두께를 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스 플레이 장치(100)는, 제1기판(110), 유기 발광 소자(120), 제2기판(130), 실런트(140), 제1 및 제2배향막(150, 160), 액정 충진재(170), 및 선형편광필름(180)을 포함한다.

제1기판(110)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 글라스재의 기판이 사용될 수 있다. 그러나, 제1기판(110)의 반대 방향으로 화상이 구현되는 전면 발광형(top emission type)의 경우에는 제1기판(110)을 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다.

도 1에 도시되지는 않았으나, 제1기판(110)의 상면에는 제1기판(110)의 평활성과 불순원소의 침투를 차단하기 위하여, SiO₂ 및/또는 SiNx 등을 포함하는 버퍼층(미도시)을 더 형성할 수 있다.

제1기판(110) 상에 유기 발광 소자(120)가 구비된다. 유기 발광 소자(120)는 서로 대향된 제1전극층(121)과 제2전극층(123)을 구비하고, 이 사이에 개재된 유기 발광층(122)을 구비한다.

제1전극층(121)의 패턴은 수동 구동형(Passive Matrix type: PM)의 경우에는 서로 소정 간격 떨어진 스트라이프 상의 라인들로 형성될 수 있고, 능동 구동형(Active Matrix type: AM)의 경우에는 화소에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 능동 구동형의 경우에는 제1전극층(121) 하부의 기판(110)에 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 구비한 TFT(Thin Film Transistor)층이 더 구비되고, 제1전극층(121)은 이 TFT층에 전기적으로 연결된다. 제1전극층(121)은 외부 단자(미도시)에 연결 되어 애노드(anode)전극으로서 작용 될 수 있다.

제1전극층(121)의 상부로 제2전극층(123)이 배치되며, 외부단자(미도시)에 연결하여 캐소오드(cathode)전극으로 작용할 수 있다. 제2전극층(123)은 수동 구동형의 경우에는 제1전극층(21)의 패턴에 직교하는 스트라이프 형상일 수 있고, 능동 구동형의 경우에는 화상이 구현되는 액티브 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 물론, 제1전극층(121)의 극성과 제2전극층(123)의 극성은 서로 반대가 되어도 무방하다.

기판(110)의 반대 방향으로 화상이 구현되는 전면 발광형(top emission type)의 경우, 제1전극층(121)은 반사 전극, 제2전극층(123)은 투명 전극이 될 수 있다. 이때, 제1전극층(121)의 반사 전극은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 형성할 수 있다. 제2전극층(123)의 투명 전극은, 일함수가 작은 금속 즉, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 및 이들의 화합물을 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 도전물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다.

한편, 기판(110) 방향으로 화상이 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)일 경우, 제1전극층(121)은 투명 전극이 되고, 제2전극층(123)은 반사 전극이 될 수 있다. 이때, 제1전극층(121)은 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 형성되고, 제2전극층(123)은 일함수가 작은 금속 즉, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 등으로 형성될 수 있다.

제1전극층(121)과 제2전극층(123)의 사이에 유기 발광층(122)이 개재되어 있다. 유기 발광층(123)은 제1전극층(121)과 제2전극층(123)의 전기적 구동에 의해 발광한다. 유기 발광층(122)은 저분자 또는 고분자 유기물을 사용할 수 있다.

유기 발광층(122)이 저분자 유기물로 형성되는 경우 유기 발광층(122)을 중심으로 제1전극층(121)의 방향으로 홀 수송층(Hole Transport Layer: HTL) 및 홀 주입층(Hole Injection Layer: HIL) 등이 적층되고, 제2전극층(123) 방향으로 전자 수송층(Electron Transport Layer: ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer: EIL) 등이 적층된다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 적층 될 수 있다. 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.

한편, 고분자 유기물로 형성된 고분자 유기층의 경우에는 유기 발광층(122)을 중심으로 제1전극층(121)의 방향으로 홀 수송층만이 포함될 수 있다. 상기 고분자 홀 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용할 수 있으며, 고분자 유기 발광층(122)은 PPV, Soluble PPV's, Cyano-PPV, 폴리플루오렌(Polyfluorene) 등을 사용할 수 있다.

유기 발광 소자(120)의 상부에는, 유기 발광 소자(120)를 외부로부터 봉지시키는 제2기판(130)이 구비된다. 전면 발광형의 경우, 제2기판(130)은 투명 기판으 로 형성된다.

제1기판(110) 또는 제2기판(130)의 가장자리에는 실런트(140)가 형성되어 있다. 상기 실런트(140)에 의해 제2기판(130)과 제1기판(110)이 합착됨으로써, 유기 발광 소자(120)를 외부의 수분이나 산소의 침투로부터 보호한다. 본 실시예와 같이 제2기판(130)으로 글라스재 기판을 사용할 경우, 실런트(140)로 프릿 글라스(frit glass)를 사용할 수 있다. 프릿 글라스와 같은 밀봉력이 우수한 실런트를 사용함으로써, 밀봉 공간 내부에 별도의 흡습제를 구비하지 않더라도 외부로부터 수분과 산소의 침투를 차단할 수 있다.

제2기판(130)의 제1기판(110)을 향하는 면에는 제1배향막(150)이 형성된다. 제1배향막(150)은 후술할 액정 충진재(180)를 일정 방향으로 배열하기 위한 것으로, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 고분자 막을 도포하여 사용한다. 특히, 본 실시예에서 제1배향막(150)은 제2기판(130) 면에 대하여 45도 경사로 배향된다.

제1기판(110) 및 유기 발광 소자(120) 상면에는 제2배향막(160)이 형성된다. 제2배향막(160)은 제1배향막(150)과 같은 방향으로 배향되므로, 본 실시예에서 제2배향막(160)은 제2기판면(130)에 대하여 45도 경사로 배향된다.

제1기판(110), 제2기판(130) 및 실런트(140)에 의해 형성된 내부 공간에는 액정 충진재(170)가 구비된다. 액정 충진재(170)는 유기발광소자(120)에서 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키고, 장치의 내부 공간을 충진시킴으로써 외부 충격으로부터 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 손상을 방지한다. 또한, 액정 충진재(170)는 제2기판(130) 면에 대하여 45도 경사로 배향됨으로써, 유기 발광 디스플레이 장 치(100)에 있어서 1/4 파장 위상차판의 역할을 한다.

제2기판(130)의 제1기판(110)을 향한 면의 반대면에는 선형 편광 필름(liner polarization film)(180)이 구비된다. 일반적인 유기 발광 디스플레이 장치의 경우, 외광 반사를 줄이기 위하여 봉지 기판 상면에 다층의 선형 편광 필름과 위상차 필름을 접착하여 제조된 원형 편광 필름(circular polarizer film)이 부착된다. 그러나, 본 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치(100)에서는 두꺼운 원형 편광 필름 대신 박형의 선형 편광 필름(180)만 구비된다. 상술한 액정 충진재(170)가 외광에 대하여 1/4 파장 위상차판의 역할을 하기 때문이다. 한편, 제2기판(130)과 선형 편광 필름(180) 사이에 점착층(미도시)이 더 구비될 수 있음은 물론이다.

따라서, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에 따르면, 충진재로 1/4 파장 위상차판의 역할을 하는 액정을 사용하고, 외광 입사 측에 종래의 원형 편광 필름 대신 선형 편광 필름만을 부착하여 사용하기 때문에, 외광 시인성 및 내충격성이 향상되고 장치의 두께를 줄일 수 있다.

이하, 도 2 내지 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명한다.

도 2를 참조하면, 봉지 기판으로서의 제2기판(130)을 준비하여 제2기판(130) 상면에 제1배향막(150)을 도포한다.(도 2a 참조). 한편, 유기 발광 소자(120)가 구비된 발광 기판으로서의 제1기판(110)을 준비하고, 그 위에 제2배향막(160)을 도포한다. 본 실시예에서 제1 및 제2 배향막(150, 160)으로 폴리이미드(Polyimide)와 같은 고분자 막을 도포하여 사용하였다.

한편, 상기 도면에 따르면, 예를 들어 제2배향막(160)을 도포하기 전에 실런트(140)를 제1기판(110)의 가장자리에 먼저 형성하였으나, 그 순서는 바뀌어도 무방하다. 즉, 제2배향막(160)을 먼저 도포한 다음 실런트(140)를 제1기판(110)의 가장자리에 먼저 배치할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 도면에 따르면, 실런트(140)가 제1기판(130)에 형성된 후 제2기판(110)과 합착하는 것으로 도시되어 있으나, 실런트(140)는 제2기판(130)의 가장자리에 형성된 후 제1기판(110)과 합착 될 수 있음은 물론이다.

도 3을 참조하면, 상술한 단계에서 형성된 제1및 제2배향막(150, 160)에 UV(Ultraviolet)광을 조사한다. 제1 및 제2 배향막(150, 160)은 액정 충진재(170)를 일정 방향으로 배열하기 위한 것으로 다양한 방법으로 배향 처리될 수 있다. 배향막의 제조 방법으로는, 폴리이미드 표면을 나일론이나 폴리에스테르와 같은 섬유로 일정한 방향으로 문지르는 접촉식 러빙(rubbing) 방법과, 광배향법, 에너지빔 배향법, 증기증착 배향법, 리소그라피 배향법 등 다양한 비접촉식 러빙 방법을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 도포된 폴리이미드 박막에 UV 광을 조사하여 배향막의 분자 특성을 조절하는 광배향법을 사용하였다.

본 실시예에서 제1배향막(150)은 제2기판(130) 면에 경사각(θ) 45도로 배향된다. 제2배향막(160)은 제1배향막(150)과 같은 방향으로 배향되므로, 본 실시예에서 제2배향막(160)은 제2기판면(130)에 대하여 45도 경사로 배향된다.

도 4를 참조하면, 제1배향막(150)이 형성된 제2기판(130)의 내부에 액정 충 진재(170)를 주입한다.

도 5를 참조하면, 액정 충진재(170)가 주입된 제2기판(130)과 제1기판(110)을 실런트(140)로 합착하고, 제1기판(110), 제2기판(130) 및 실런트(140)가 형성하는 내부 공간에 주입된 액정 충진재(180)를 UV 광으로 경화시킨다. 이로써 액정 충진재(180)는 1/4 파장 위상차판의 역할을 하게 된다. 또한, 액정 충진재(170)는 유기발광소자(120)에서 발산되는 열을 흡수하여 냉각시키고, 장치의 내부 공간을 충진시킴으로써 외부 충격으로부터 유기 발광 디스플레이 장치의 손상을 방지한다.

도 6을 참조하면, 액정 충진재(170)가 충진된 유기 발광 디스플레이 장치의 제2기판(130)의 상면에 선형 편광 필름(180)이 부착된다. 한편, 상기 도면에는 도시되지 않았으나, 제2기판(130)과 선형 편광 필름(180) 사이에 점착층(미도시)이 더 구비될 수 있음은 물론이다. 1/4 파장 위상차판의 역할을 하는 액정 충진재(170)와 선형 편광 필름(180)은 원형 편광 필름으로서 기능 한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능 하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 간략한 설명 >

100: 유기 발광 디스플레이 장치 110: 제1기판

120: 유기발광소자 121: 제1전극층

122: 유기 발광층 123: 제2전극층

130: 제2기판 140: 실런트

150: 제1배향막 160: 제2배향막

170: 액정 충진재 180: 선형편광필름

Claims (15)

1. 제1기판;

   상기 제1기판 상에 배치되고, 제1전극층, 유기 발광층, 및 제2전극층을 포함하는 유기 발광 소자;

   상기 제1기판 가장자리에 형성된 실런트;

   상기 실런트에 의해 상기 제1기판 및 유기발광소자를 봉지하는 제2기판;

   상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면에 그 제1기판 또는 제2기판 면에 대해 45도 경사로 배향된 제1배향막;

   상기 유기발광소자의 상면에 상기 제1배향막과 동일 방향으로 배향된 제2배향막;

   상기 제2기판의 상기 제1기판을 향하는 면의 반대면에 부착된 선형 편광 필름; 및

   상기 제1배향막과 제2배향막 사이에 형성된 공간에 충진되어 1/4파장위상차판 역할을 수행하는 액정 충진재;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1배향막은 폴리이미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 액정 충진재는 고분자 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 실런트는 글라스 프릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제2기판과 선형 편광 필름 사이에 점착재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치.
8. (a) 제1전극층, 유기 발광층, 제2전극층을 포함하는 발광 기판, 및 상기 발광 기판을 봉지하는 봉지 기판을 준비하는 단계;

   (b) 상기 봉지 기판과 상기 발광 기판의 서로 마주하는 면에 각각 배향막을 도포하는 단계;

   (c) 상기 도포된 배향막들을 45도 경사의 서로 동일한 방향으로 배향처리하는 단계;

   (d) 상기 봉지 기판이 형성하는 공간부에 액정을 충진하는 단계;

   (e) 상기 발광 기판 및 봉지 기판을 합착하고 액정을 경화하여 상기 액정이 1/4파장위상차판 역할을 수행하도록 만드는 단계; 및

   (f) 상기 봉지 기판의 일면에 선형 편광 필름을 부착하는 단계;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제8항에 있어서,

    상기 (b) 단계는 폴리이미드로 도포하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
12. 제8항에 있어서,

    상기 (c) 단계는 UV 광배향법에 의해 배향처리되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
13. 제8항에 있어서,

    상기 (d) 단계는 고분자 액정을 충진하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
14. 제8항에 있어서,

    상기 (e) 단계는 UV 광으로 액정을 경화하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
15. 제8항에 있어서,

    상기 (f) 단계는 상기 봉지 기판과 상기 선형 편광 필름 사이에 점착재를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.

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