KR101379833B1 - Passivaton Structure of Flexibale Display Unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수분과 산소의 투과를 효율적으로 차단할 수 있는 패시베이션 층을 갖는 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조에 관한 것으로, 고분자 기판; 상기 고분자 기판의 일 면 상에 형성되는 나노소수성 박막층; 및 상기 나노소수성 박막층 상에 형성되는 차단 박막층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 고분자 기판 상에 2층 구조의 패시베이션 층이 형성됨으로 인하여, 구조 및 제조공정이 단순화되어 제조비용을 절감할 수 있으며 동시에 종래에 비하여 산소 및 수분 투과도를 현저히 개선할 수 있고, 표면 거칠기를 균일화시켜 소자의 특성을 개선할 수 있다.The present invention relates to a passivation structure for a flexible display device having a passivation layer that can effectively block the transmission of moisture and oxygen, comprising: a polymer substrate; A nano hydrophobic thin film layer formed on one surface of the polymer substrate; And a blocking thin film layer formed on the nanohydrophobic thin film layer.
In the present invention having the above configuration, since the passivation layer having a two-layer structure is formed on the polymer substrate, the structure and manufacturing process can be simplified to reduce the manufacturing cost, and at the same time, the oxygen and moisture permeability can be remarkably improved as compared with the prior art. It is possible to improve the characteristics of the device by uniformizing the surface roughness.
Description
본 발명은 플렉시블 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분과 산소의 투과를 효율적으로 차단할 수 있는 패시베이션 층을 갖는 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a flexible display device, and more particularly, to a passivation structure for a flexible display device having a passivation layer that can effectively block the transmission of moisture and oxygen.
차세대 발광소자인 유기 전자소자(OLED, OTFT 등)는 저소비전력, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 등의 장점을 가지는데, 이러한 OLED의 상용화를 위해서는 발광 효율과 수명에 관한 문제를 극복하여야 한다. 특히, 최근 각광받고 있는 고분자(Polymer) 기판의 OLED는 유연성으로 인하여 플렉시블(Flexible) 발광소자 구현에 큰 장점을 나타낸다. 그러나 고분자 기판의 소자는 고분자 고유의 특성으로 인하여 산소(O2) 또는 수분(H2O)에 대한 높은 투과율을 나타내는데, 산소와 수분이 발광소자의 내측으로 유입되는 경우 전극이 산화되거나 소자 자체의 열화가 진행되면서 소자의 신뢰성에 큰 걸림돌이 되고 있다.Organic electronic devices (OLED, OTFT, etc.), which are the next generation light emitting devices, have advantages such as low power consumption, wide viewing angle, and fast response speed. In order to commercialize such OLEDs, problems regarding luminous efficiency and lifespan must be overcome. In particular, OLEDs of polymer substrates, which have recently been in the spotlight, show great advantages in implementing flexible light emitting devices due to their flexibility. However, due to the inherent properties of the polymer, the device of the polymer substrate has a high transmittance to oxygen (O 2 ) or water (H 2 O). When oxygen and moisture are introduced into the light emitting device, the electrode is oxidized or As deterioration progresses, it becomes a big obstacle to the reliability of the device.
한편, 대기중의 산소와 수분의 투과로부터 소자를 보호하기 위하여 패시베이션(Passivation) 기술이 적용되고 있으며, 패시베이션 기술은 금속과 유리를 이용한 캡(Cap) 방식과 무기물 또는 유기물을 이용한 박막(Thin Film) 방식으로 나눌 수 있다. 금속과 유리를 이용한 패시베이션 방식은 산소와 수분의 차단 효율을 우수하지만, 유기발광 다이오드 소자와 같은 차세대 발광소자에서 요구되는 휨성, 얇은 두께, 대면적화 등의 특성에 한계를 나타낸다. 무기물 또는 유기물을 이용한 패시베이션 방식은 수분 투과율이 매우 낮은 무기 또는 유기물 박막을 이용하여 OLED를 단층 또는 다층으로 패시베이션하여 공기 중의 수분과 산소로부터 OLED를 보호하는 방식이다. 무기물 또는 유기물을 이용한 패시베이션 방식은 소자의 휨성, 두께, 대면적화 등의 특성에 유리한 특성을 나타낸다.On the other hand, passivation technology is applied to protect the device from the permeation of oxygen and moisture in the air. The passivation technology is a cap method using metal and glass and a thin film using inorganic or organic materials. Can be divided in a way. The passivation method using metal and glass has excellent oxygen and moisture blocking efficiency, but has limitations in characteristics such as bending property, thin thickness, and large area required in next-generation light emitting devices such as organic light emitting diode devices. The passivation method using an inorganic material or an organic material is a method of protecting the OLED from moisture and oxygen in the air by passivating the OLED into a single layer or a multilayer using an inorganic or organic thin film having a very low moisture permeability. The passivation method using an inorganic material or an organic material exhibits advantageous properties for characteristics such as warpage, thickness, and large area of the device.
도 1은 종래의 기술에 따른 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 디스플레이 소자용 패시베이션 박막(10)은 고분자 기판(11) 상에 유기 박막층(12)과 무기 박막층(13)이 반복적으로 형성되는 다층 구조를 이룬다. 여기서, 유기 박막층(12)은 Polyparasylene 계열의 유기물이 이용되며, 무기 박막층(13)은 Al2O2, SiOx, MgF2 등의 무기물이 이용된다. 이러한 유기 박막층과 무기 박막층은 동일 조건에서 in-situ 방식으로 반복적으로 등착된다. 이러한 다층 구조의 패시베이션 박막(10)은 산소 및 수분의 투과를 효율적으로 차단하며, 특히, 휨성이 우수하고 박막 구조로 형성되어 플렉시블 디스플레이 소자의 패시베이션 층으로 용이하게 적용되고 있다.1 is a longitudinal sectional view schematically showing a passivation structure for a flexible display device according to the prior art. As shown, the passivation
그러나 종래의 기술에 따른 패시베이션 박막(10)은 산소와 수분의 차단에 충분한 효과를 나타내기 위하여 유기 박막층(12)과 무기 박막층(13)이 10 층 내외의 다층구조로 반복 형성된다. 따라서 반복적인 박막층 형성에 따른 많은 수의 공정이 요구되어 제조공정이 복잡해지고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 고분자 기판(11)에 유기 박막층(12)과 무기 박막층(13)이 단순히 반복되는 구조에 의하여 표면이 거칠어 소자의 특성을 저하시키는 문제점이 있다.However, in the passivation
그리고, 산소와 수분은 고분자 기판의 배면뿐만 아니라 측면으로도 투과될 수 있는데, 종래의 기술에 따른 패시베이션 박막(10)은 유기 박막층(12)과 무기 박막층(13)이 고분자 기판(11)의 배면에만 형성되므로 측면으로 투과되는 산소와 수분을 효과적으로 차단하지 못하는 문제점이 있다.
Oxygen and moisture may be transmitted not only to the rear surface of the polymer substrate but also to the side surface. In the passivation
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 산소와 수분의 투과를 차단하기 위하여 고분자 기판 상에 형성되는 패시베이션 층을 2층 구조로 형성함으로써, 구조를 단순화하고 제조공정 및 제조비용을 절감할 수 있는 구조의 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by forming a passivation layer formed on the polymer substrate in a two-layer structure to block the transmission of oxygen and moisture, simplifying the structure and manufacturing process and manufacturing cost An object of the present invention is to provide a passivation thin film for a flexible display device having a structure that can reduce the cost.
또한, 본 발명은 구조를 단순화하면서 동시에 산소 및 수분 투과도를 개선할 수 있는 구조의 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a passivation thin film for a flexible display device having a structure that can simplify the structure and improve oxygen and moisture permeability.
또한, 본 발명은 패시베이션 박막의 표면 거칠기를 개선하여 소자의 특성을 개선할 수 있는 구조의 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a passivation thin film for a flexible display device having a structure capable of improving the surface roughness of the passivation thin film to improve the characteristics of the device.
본 발명의 다른 목적은 고분자 기판의 배면뿐만 아니라 측면으로 침투하는 산소와 수분의 투과를 차단할 수 있는 구조의 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a passivation thin film for a flexible display device having a structure capable of blocking the permeation of oxygen and moisture that penetrate into the side as well as the back of the polymer substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고분자 기판; 상기 고분자 기판의 일 면 상에 형성되는 나노소수성 박막층; 및 상기 나노소수성 박막층 상에 형성되는 차단 박막층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a polymer substrate; A nano hydrophobic thin film layer formed on one surface of the polymer substrate; And a blocking thin film layer formed on the nanohydrophobic thin film layer.
여기서, 상기 나노소수성 박막층은 SiOx, Ti, TiOx 또는 ZnOx 중 어느 하나를 포함하는 박막이며, 적어도 거칠기를 갖는 상기 고분자 기판의 표면 전체를 덮을 수 있는 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the nanohydrophobic thin film layer is a thin film containing any one of SiO x , Ti, TiO x or ZnO x , characterized in that formed to a thickness that can cover the entire surface of the polymer substrate having at least a roughness.
또한, 상기 차단 박막층은 이원자 물질의 원자 사이에 단원자 물질이 주입된 구조를 갖는 무기 박막인 것을 특징으로 한다.
In addition, the blocking thin film layer is characterized in that the inorganic thin film having a structure in which a monoatomic material is injected between the atoms of the diatomic material.
상기와 같은 구성의 패시베이션 박막은 고분자 기판 상에 2층 구조의 패시베이션 층이 형성됨으로 인하여, 구조 및 제조공정이 단순화되어 제조비용을 절감할 수 있다.Since the passivation thin film having the above structure is formed on the polymer substrate with the passivation layer having a two-layer structure, the structure and manufacturing process can be simplified to reduce the manufacturing cost.
또한, 본 발명의 패시베이션 박막은 구조가 단순화하면서 동시에 종래에 비하여 산소 및 수분 투과도를 현저히 개선할 수 있다.In addition, the passivation thin film of the present invention can simplify the structure and at the same time significantly improve the oxygen and moisture permeability compared to the prior art.
또한, 본 발명은 패시베이션 박막의 표면 거칠기를 균일화시켜 소자의 특성을 개선할 수 있다.In addition, the present invention can improve the characteristics of the device by uniformizing the surface roughness of the passivation thin film.
또한, 본 발명의 패시베이션 박막은 고분자 기판의 측면으로 침투하는 산소와 수분의 투과를 효과적으로 차단할 수 있다.
In addition, the passivation thin film of the present invention can effectively block the permeation of oxygen and moisture penetrating the side of the polymer substrate.
도 1은 종래의 기술에 따른 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 소자를 개략적으로 나타낸 종단면도,
도 3은 도 2의 주요부인 패시베이션 박막 구조를 나타낸 종단면도,
도 4는 도 3의 주요부인 무기 박막을 구성하는 조성물의 분자 구조를 도시한 모형도, 및
도 5는 패시베이션 박막의 각 박막층에 대한 표면 특성을 나타낸 평면도이다.1 is a longitudinal sectional view schematically showing a passivation structure for a flexible display device according to the prior art;
2 is a longitudinal sectional view schematically showing a flexible display device according to an embodiment of the present invention;
3 is a longitudinal sectional view showing a passivation thin film structure which is a main part of FIG. 2;
4 is a model diagram showing the molecular structure of the composition constituting the inorganic thin film, which is an essential part of FIG.
5 is a plan view showing surface characteristics of each thin film layer of the passivation thin film.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 소자를 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 2의 주요부인 패시베이션 박막 구조를 나타낸 종단면도이며, 도 4는 도 3의 주요부인 무기 박막을 구성하는 조성물의 분자 구조를 도시한 모형도이다. FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a flexible display device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a passivation thin film structure as a main part of FIG. 2, and FIG. 4 is an inorganic thin film as a main part of FIG. It is a model figure which shows the molecular structure of the composition to make.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 소자는 도 2에 도시된 바와 같이, 고분자 기판(210) 상에 제1전극(220), 발광층(230) 및 제2전극(240)이 형성되어 유기 발광소자(200, OLED)를 구성하고, 발광소자(200)의 배면에는 다른 고분자 기판(110) 상에 박막층(120, 130)이 형성된 패시베이션 박막(100, Passivation Layer)이 마련되며, 기판(110, 210)의 측면에는 봉지층(300)이 형성되는 구조를 이룬다. 즉, 본 발명의 디스플레이 소자는 보호층(100)과 봉지층(300)에 의하여 유기 발광소자(200)의 기판(210) 배면 및 측면으로 침투되는 산소와 수분을 모두 차단하는 구조를 이룬다.First, as shown in FIG. 2, in the flexible display device according to the embodiment of the present invention, the
여기서, 발광소자(200)를 구성하는 기판(210)은 전극(220,240)과 발광층(230)이 안정적으로 형성될 수 있는 베이스를 이루며, 투명성과 플렉시블 특성을 나타내기 위하여 고분자 물질이 주로 사용된다. 제1전극(220) 및 제2전극(240)은 외부에서 인가되는 전위에 의하여 전자(electron) 또는 정공(hole)을 방출하기 위한 구성으로, 기판(210)의 상면에서 발광층(230)을 중심으로 상하 측에 각각 형성된다. 이러한 전극(220,240)은 광학적 투과성을 고려하여 투명 재질의 전극이 이용되며, 일 예로 ITO 전극으로 구성될 수 있다. 발광층(230)은 제1전극(220)과 제2전극(240)에서 방출되는 전자와 정공의 재결합에 의하여 발생하는 에너지를 이용하여 빛을 방출한다. 이러한 발광층(230)은 일반적으로 유기물질이 이용되며, 일 예로 NPB(N, N′-bis-(1-naphthyl)-N, N′-biphenyl-(1,1′-biphenyl)-4, 4′-diamine )와 Alq3(tris-(8-hydroxyquinoline)-aluminum)와 같은 물질로 구성될 수 있다.Here, the
패시베이션 박막(100)은 발광소자(200)의 기판(210) 배면에 형성되며, 산소와 수분을 차단하여 발광소자(200)를 보호한다. 특히, 본 발명에서의 패시베이션 박막(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 고분자 기판(110) 상에 나노소수성 박막층(120)과 무기 박막층(130)이 형성되는 2 층(Two-Layer) 구조를 이룬다. 고분자 기판(110)으로는 광투과율과 휨 특성이 우수한 PEN 필름 등이 이용될 수 있다.The passivation
여기서, 나노소수성 박막층(120)은 무기 박막층(130)의 성막 특성 및 수분 투과도를 개선하는 기능을 한다. 나노소수성 박막층(120)은 이러한 나노소수성 물질이 박막 형식으로 성막된다. 본 발명에서는 나노소수성 박막층(120)으로 SiOx, Ti, TiOx 또는 ZnOx 계열의 물질이 이용될 수 있다. 이러한 나노소수성 박막층(120)은 SiOx, Ti, TiOx 또는 ZnOx 의 나노 분말(powder)이 용융된 휘발성 용액을 고분자 기판(110) 상에 스프레이(spray), 캐스팅(casting) 또는 스핀 코팅(spin coating) 등의 공정으로 도포 후, 열경화하여 형성할 수 있다. 나노소수성 박막층(120)은 소수성으로 고분자 기판(110) 상에 형성되어 강한 발수성을 나타내어 수분 투과도를 개선하고, 고분자 기판(110)의 표면에 대한 평탄도(uniformity)를 향상시켜 소자의 특성을 개선한다. 이러한 나노소수성 박막층(120)은 적어도 거칠기(roughness)를 갖는 상기 고분자 기판의 표면 전체, 즉, 표면의 최고점까지 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.Here, the nano hydrophobic
무기 박막층(130)은 산소와 수분의 침투를 방지하는 기능을 하는 차단층으로, 나노소수성 박막층(120) 상에서 단층 구조로 형성된다. 본 발명에서의 무기 박막층(130)을 구성하는 조성물은 도 4에 도시된 바와 같이, 이원자 물질(ⓐ)에 단원자 물질(ⓑ)이 주입되는 구조를 이룬다. 즉, 무기 박막으로 사용되는 플루오르화물, 산화물 또는 질화물 계열 등의 이원자 물질(ⓐ)에 Zn 또는 Mg과 같은 단원자 물질(ⓑ)이 주입되는 구조를 이룬다.The inorganic
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 무기 박막을 이루는 이원자 물질(ⓐ)은 통상적으로 원자 사이의 간격이 0.5nm 내지 0.7nm 정도이다. 그러나 산소와 수분 입자는 0.32nm 내지 0.33nm의 직경을 가지는데, 이원자 물질은 원자 사이의 큰 간격 즉, 큰 격자 상수로 인하여 산소나 수분이 쉽게 투과되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 (b)에 도시된 바와 같이 이원자 물질(ⓐ)의 격자 사이에 Zn 또는 Mg와 같은 단원자 물질(ⓑ)을 주입하여, 산소나 수분이 투과될 수 있는 간격을 메우는 구조를 이룬다. 일 예로, MgF2의 이원자 물질의 원자 사이에 격자 상수보다 작은 0.14nm의 직경을 가지는 Zn이 주입되는 경우 격자 사이의 간격이 짧아져 산소와 수분의 침투가 효율적으로 차단된다. 여기서, 이원자 물질로는 플루오르화물, 산화물 또는 질화물 외에 Ⅱ-Ⅵ족이나 Ⅲ-Ⅴ족 물질로 구성되는 것도 가능하며, 주입되는 단원자 물질로는 Zn 또는 Mg 외에 이원자 물질의 격자 상수 이내의 직경을 가지는 다양한 물질이 가능하다.As shown in (a) of FIG. 4, the diatomic material ⓐ constituting the inorganic thin film typically has a distance between atoms of about 0.5 nm to 0.7 nm. However, oxygen and moisture particles have a diameter of 0.32nm to 0.33nm, the diatomic material has a problem that oxygen or moisture is easily transmitted due to the large spacing between atoms, that is, a large lattice constant. Accordingly, in the present invention, as shown in (b), a monoatomic material (ⓑ) such as Zn or Mg is injected between the lattice of the diatomic material (ⓐ), thereby filling a structure in which oxygen or moisture can pass. Achieve. For example, when Zn having a diameter of 0.14 nm smaller than the lattice constant is injected between atoms of the diatomic material of MgF 2 , the interval between the lattice is shortened to effectively block the penetration of oxygen and moisture. Here, the diatomic material may be composed of II-VI or III-V materials in addition to fluoride, oxide or nitride, and the monoatomic material to be injected has a diameter within the lattice constant of the diatomic material other than Zn or Mg. Various materials are possible.
봉지층(300)은 글라스 플릿(Glass Frit)의 봉지재를 이용하여 발광소자(200)의 고분자 기판(210) 및 패시베이션 박막(100)의 고분자 기판(110)의 측면에 형성되며, 측면에서 투과되는 산소와 수분을 차단하여 발광소자(200)를 보호한다. 글라스 플릿은 투명한 유리 분말 성분으로 일반적으로 사용되는 봉지재인 UV 경화제에 비하여 수분과 산소의 투과를 완벽하게 차단할 수 있는 장점을 나타낸다. 이러한 봉지층(300)은 글라스 플릿 페이스트를 고분자 기판(110,210) 필름(110) 측면에 도포한 후, 레이저로 경화함으로써 형성 가능하다.The
도 5는 패시베이션 박막의 각 박막층에 대한 표면 특성을 나타낸 평면도로서, 각 박막층의 표면을 원자현미경(AFM)으로 촬영한 사진이다. 유기 발광소자에 있어서 수분 투과도(WVTR)와 함께 표면의 평탄도(Uniformity)가 소자의 특성과 수명에 큰 영향을 미친다. 즉, 소자의 표면이 거친 경우 전류가 거친 표면의 날카로운 단부에만 집중되어 부분적 열화에 의한 소자의 특성이 저하되고 수명이 짧아지는 문제점이 있다. 본 발명의 실시예에 따른 고분자 기판 상에 나노소수성 박막의 발수층 및 무기 박막의 차단층의 2층 박막으로 형성되는 패시베이션 박막은 표면의 평탄도(Uniformity)와 수분 투과도(WVTR)를 개선시킬 수 있다.5 is a plan view showing the surface characteristics of each thin film layer of the passivation thin film, a photograph of the surface of each thin film layer taken by atomic force microscope (AFM). In the organic light emitting device, the surface uniformity along with the water transmittance (WVTR) has a great influence on the characteristics and the life of the device. That is, when the surface of the device is rough, the current is concentrated only at the sharp edges of the rough surface, thereby degrading the characteristics of the device due to partial deterioration and shortening the lifespan. The passivation thin film formed of the two-layer thin film of the water-repellent layer of the nano hydrophobic thin film and the blocking layer of the inorganic thin film on the polymer substrate according to an embodiment of the present invention can improve the surface uniformity (Uniformity) and moisture permeability (WVTR). have.
먼저, 도 5를 참조하여, 패시베이션 박막(100)을 형성하는 각 박막층의 표면을 살펴보면, (a)에서와 같이 고분자 기판(110)의 표면 사진에서는 기판을 형성하는 입자들이 관찰되어 거친 표면으로 나타남을 확인할 수 있고, (b)에서와 같이 고분자 기판에 나노소수성 박막층(120)이 형성된 표면에서는 상대적으로 평탄도가 개선되었음을 확인할 수 있으며, (c)에서와 같이 무기 박막층(130)이 현성된 표면에서는 거친 형상이 거의 관찰되지 않아 평탄도가 현저히 개선되었음을 확인할 수 있다.First, referring to FIG. 5, when looking at the surface of each thin film layer forming the passivation
표 1은 본 발명의 실시예에 따른 패시베이션 박막을 구성하는 각 박막층에서의 평탄도와 수분투과도를 나타내었다. Table 1 shows the flatness and moisture permeability in each thin film layer constituting the passivation thin film according to an embodiment of the present invention.
먼저, 표 1에서 평탄도를 살펴보면, 표면의 높낮이 차이가 고분자 기판(110)에서는 38.879nm로 나타나고, 나노소수성 박막층(120)이 형성된 경우 25.739nm로 나타나며, 무기 박막층(130)까지 형성된 경우 1.380nm로 나타남을 확인할 수 있다. 따라서, 고분자 기판(110) 상에 본 발명의 실시예에 따른 나노소수성 박막층(120) 및 무기 박막층(130)이 순차적으로 형성되는 경우 패시베이션 박막의 평탄도를 현저히 개선시킬 수 있다. 여기서, 평탄도의 수치는 표면의 최저점과 최고점 사이의 거리를 나타낸 값이다.First, looking at the flatness in Table 1, the height difference of the surface appears as 38.879nm in the
또한, 수분투과도를 살펴보면, 고분자 기판(110)에서는 0.8 g/m2·day로 나타나고, 나노소수성 박막층(120)이 형성된 경우 0.6 g/m2·day로 나타나며, 무기 박막층(130)이 형성된 경우 2.54 x 10-4 g/m2·day로 나타남을 확인할 수 있다. 따라서, 고분자 기판(110) 상에 본 발명의 실시예에 따른 나노소수성 박막층(120) 및 무기 박막층(130)이 순차적으로 형성되는 경우 패시베이션 박막의 수분투과도를 현저히 개선시킬 수 있다.In addition, referring to the moisture permeability, the
표 2는 종래의 기술에 따른 패시베이션 박막(비교예)과 본 발명의 실시예에 따른 패시베이션 박막(실험예)에서의 평탄도와 수분투과도를 비교하여 나타내었다. 여기서, 종래의 기술에 따른 패시베이션 박막은 PEN 필름의 고분자 기판 상에 유기 박막층과 무기 박막층이 10층(10-layer)으로 반복형성된 구조이며, 본 발명에 따른 패시베이션 박막은 PEN 필름의 고분자 상에 SiO2 파우더를 이용하여 형성된 나노소수성 박막층과 Mg-F-Zn 구조의 무기 박막층이 형성된 구조를 이룬다. Table 2 shows a comparison between the flatness and the moisture permeability of the passivation thin film (comparative example) according to the prior art and the passivation thin film (experimental example) according to the embodiment of the present invention. Here, the passivation thin film according to the prior art is a structure in which the organic thin film layer and the inorganic thin film layer are repeatedly formed into 10 layers (10-layer) on the polymer substrate of the PEN film, the passivation thin film according to the present invention is SiO on the polymer of the PEN film 2 form a nanohydrophobic thin film layer formed using a powder and an inorganic thin film layer of Mg-F-Zn structure.
표 2를 참고하여, 종래의 기술에 따른 패시베이션 박막과 본 발명의 실시예에 따른 패시베이션 박막에서의 평탄도를 살펴보면, 종래의 기술에서는 12.091nm의 평탄도를 나타내고, 본 발명에서는 1.380nm의 평탄도를 나타낸다. 즉, 본 발명의 패시베이션 박막에서는 종래에 비하여 평탄도가 약 10배 정도 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한, 수분투과도를 살펴보면, 종래의 기술에서는 8.12 x 10-4 g/m2·day의 투과도를 나타내고, 본 발명에서는 2.54 x 10-4 g/m2·day의 투과도를 나타낸다. 즉, 본 발명의 패시베이션 박막에서는 종래에 비하여 수분 차단율이 3배 이상 향상되었음을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, looking at the flatness of the passivation thin film according to the prior art and the passivation thin film according to the embodiment of the present invention, the flatness of 12.091nm in the prior art, the flatness of 1.380nm in the present invention Indicates. That is, in the passivation thin film of the present invention, it can be confirmed that the flatness is improved by about 10 times as compared with the related art. In addition, looking at the moisture permeability, the conventional technique shows a transmittance of 8.12 x 10 -4 g / m 2 · day, the present invention shows a transmittance of 2.54 x 10 -4 g / m 2 · day. That is, in the passivation thin film of the present invention, it can be confirmed that the moisture blocking rate is improved by three times or more as compared with the conventional art.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 패시베이션 박막(100)은 고분자 기판(110) 상에 나노소수성 박막층(120)과 무기 박막층(130)을 형성하는 과정으로 이루어진다. 먼저, PEN 필름 등을 이용한 고분자 기판(110)을 준비하고, 고분자 기판(110) 상에 SiOx, Ti, TiOx 또는 ZnOx 의 나노 분말(powder)이 용융된 휘발성 용액을 스프레이, 캐스팅 또는 스핀 코팅으로 도포 후, 50 ~ 70 ℃의 저온 환경에서 30 ~ 50 분간 어닐링(annealing)하여 나노소수성 박막층(120)을 형성한다. 그리고, SiO2 와 Zn 등을 혼합한 펠릿을 제조하고, 이를 타겟으로 나노소수성 박막층(120) 상에 스퍼터링 공정으로 무기 박막층을 형성하게 된다. 또한, 나노소수성 박막층(120)과 무기 박막층(130) 형성 후, 박막의 안정 및 결정 부정합을 개선하기 위하여 80 ~ 120 ℃의 저온 환경에서 20 ~ 40 분간 어닐링하는 과정이 수행되는 것이 바람직하다.On the other hand, the passivation
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 소자는 상기와 같은 과정으로 제조된 패시베이션 박막(100)과, 별도의 공정으로 제조된 유기발광소자(200)를 준비한 후, 각 기판(110,210)을 합지하고, 그 측면에 봉지층(300)을 형성하는 과정으로 제조된다. 이때, 봉지층(300)은 고분자 기판(110,210)의 측면에 글라스 플릿 페이스트(Glass Frit Paste)를 도포하고, 레이저(Laser)로 경화시켜 라미네이팅하는 과정으로 형성할 수 있다.
The flexible display device according to the embodiment of the present invention prepares the passivation
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
100 : 패시베이션 박막
110 : 고분자 기판
120 : 나노소수성 박막층
130 : 무기 박막층100: passivation thin film
110: polymer substrate
120: nanohydrophobic thin film layer
130: inorganic thin film layer
Claims (4)
상기 고분자 기판의 일 면 상에 형성되는 나노소수성 박막층; 및
이원자 물질의 원자 사이에 단원자 물질이 주입된 구조의 무기 박막이 상기 나노소수성 박막층 상에 형성되는 차단 박막층;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조.Polymer substrate;
A nano hydrophobic thin film layer formed on one surface of the polymer substrate; And
Passivation structure for a flexible display device, characterized in that the inorganic thin film of the structure in which the monoatomic material is injected between the atoms of the diatomic material is formed on the nano-hydrophobic thin film layer.
SiOx, Ti, TiOx 또는 ZnOx 중 어느 하나를 포함하는 박막인 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조.The method of claim 1, wherein the nanohydrophobic thin film layer,
A passivation structure for a flexible display device, which is a thin film comprising any one of SiO x , Ti, TiO x, or ZnO x .
적어도 거칠기를 갖는 상기 고분자 기판의 표면 전체를 덮을 수 있는 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 소자용 패시베이션 구조.According to claim 1 or claim 2, The nano hydrophobic thin film layer,
Passivation structure for a flexible display device, characterized in that formed to a thickness that can cover the entire surface of the polymer substrate having at least a roughness.
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