KR101560973B1

KR101560973B1 - Oled용 광 투과 금속기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101560973B1
Application number: KR1020140050318A
Authority: KR
Inventors: 김경보; 박영준; 김종상; 김무진; 김기수; 이재륭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-10-16

Abstract

본 발명은 (a) 금속이온을 포함하는 전해액을 준비하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 전해액에 비 전도성 물질로 이루어진 부도체 패턴이 형성된 음극을 통과시켜 전해석출반응으로 상기 음극의 부도체 패턴과 동일한 패턴의 다수의 구멍(hole)을 갖는 금속기판을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 형성된 금속기판의 일 측면에 고분자 투명필름을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 유연성 및 우수한 방열성 등의 장점을 유지하면서도 기존에 유리기판을 사용하는 것과 같이 배면발광구조로 OLED 패널을 제조할 수 있다.

Description

OLED용 광 투과 금속기판 및 그 제조방법{LIGHT-TRANSMITTING Metal Substrate for Flexible OLED and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 배면발광이 가능한 플렉서블 OLED 패널용 광 투과 금속기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

OLED, 즉, 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode)는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 그 사이에 개재된 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 빛을 발하는 장치로, 백라이트에 의해 빛을 생성하는 LCD 또는 LED와 달리 패널 스스로 빛을 내는 만큼 훨씬 얇고 가벼우며 색 재현력과 명암비, 응답속도 등이 월등하여 디스플레이 분야에서 각광받고 있다.

지금까지 OLED 패널은 소자의 지지 기판으로 주로 유리기판을 사용하여 왔으나, 유리기판은 차세대 기술에서 요구되는 경량화, 박형화, 및 디스플레이의 유연성 확보에 한계가 있다. 이에 따라 유리기판을 대체하는 소재로서 유연성이 있는 플라스틱이나 폴리머 기판, 금속 기판에 대한 관심이 부각되고 있다. 다만, 플라스틱이나 폴리머 재질은 수분 투습성이 높기 때문에 투과된 수분에 의해서 OLED의 수명이 단축시키고, 디스플레이 장치 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 배출하지 못하므로 방열성 및 수분방지 능력이 매우 뛰어난 금속 기판의 가치가 보다 기대되고 있는 실정이다.

한편, OLED 패널는 발광하는 방향에 따라 배면발광(bottom emission, 후면발광)과 전면발광(top emission)으로 나눌 수 있다. 유리기판을 사용한 OLED 패널은 주로 배면발광의 원리가 적용된 것으로서 소자를 보호하는 불투명한 봉지재에 반사된 빛이 하부에 위치한 유리기판으로 투과되어 나오는 형식이다. 반면 금속기판을 사용하게 될 경우에는 빛이 기판 방향으로 투과될 수 없기 때문에 투명한 봉지재를 사용함으로써 전면발광 구조를 갖도록 한다.

OLED에 금속기판과 같이 불투명한 기판을 사용한 종래문헌으로는 한국공개특허공보 제2008-0104324호가 존재한다. 상기 특허에는 금속층에 적층되거나 금속층으로 코팅된 플라스틱층, 2개의 플라스틱층 사이에 샌드위치된 금속층 및 금속 호일 중 하나로 이루어진 가요성 기판의 상부에 하부 투명전극, 유기영역 및 상부 투명 전극을 포함하는 전면발광 구조의 가요성 전기발광 소자가 개시되어 있다.

그러나 상기 특허와 같은 전면발광 구조는 고해상도의 디스플레이 구현이 가능하지만 음극을 투명 전극 재질로 형성함으로써 전기적인 특성이 좋지 않고, 투명 전극 재질로 음극을 형성하는 공정에 대한 어려움이 많다. 또한 제조 공정 측면에서 배면 발광 구조가 전면 발광 구조보다 유리하다. 이에 한국등록특허 제10-0934480호는 발광 영역에 해당하는 화소 위치에 배면 발광부가 형성된 플렉서블 금속기판을 사용하여 배면 및 양면 발광할 수 있는 유기 발광 표시 패널 및 그의 제조방법을 개시하고 있다.

다만, 상기 한국등록특허 제10-0934480호는 포토레지스트를 이용한 기법으로 배면 발광부(EA, 빛을 투과하는 홀)를 형성할 때 마다 매번 노광, 현상, 식각 등의 번거로운 공정을 수행하야 하며, 노광기(stepper)와 같은 고가의 장비가 요구되므로 제조방법이 복잡하고 제조비용이 많이 든다는 한계가 있다.

유연성 및 우수한 방열성 등의 장점을 지니면서도 배면발광구조에 적합한 OLED용 광 투과 금속기판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. 특히, 전주법을 적용함으로써 보다 용이한 방법으로 OLED용 광 투과 금속기판을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예는 (a) 금속이온을 포함하는 전해액을 준비하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 전해액에 비 전도성 물질로 이루어진 부도체 패턴이 형성된 음극을 통과시켜 전해석출반응으로 상기 음극의 부도체 패턴과 동일한 패턴의 다수의 구멍(hole)을 갖는 금속기판을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 형성된 금속기판의 일 측면에 고분자 투명필름을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법이다.

이때, 상기 제조방법은 (b)단계 또는 (c)단계의 후속 단계로 금속기판을 음극 표면으로부터 박리하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 음극은 회전식 드럼 또는 가요성 금속 모판 형태이고, 부도체 패턴을 제외한 전도성 영역의 표면 거칠기(Ra)가 3 nm 내지 100 nm가 되도록 산화 피막을 포함할 수 있다.

상기 부도체 패턴을 이루는 비 전도성 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알루미나, 실리카 및 아크릴 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 음극 표면에 형성된 부도체 패턴은 동일한 모양과 크기를 갖는 복수개의 도형이 일정한 간격으로 배열되어 있는 것이고,

상기 도형은 도형간 간격이 10 ㎛ 내지 100 ㎛이며, 종횡비가 1:1 내지 1:10일 수 있다.

한편, 상기 (b)단계에서 금속기판은 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하고,

상기 (c)단계의 고분자 투명필름은 에틸렌비닐아세테이트(PVA) 필름, 폴리에스터(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리올레핀(PO) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름을 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한, 상기 (c)단계의 라미네이팅은 금속기판 상부에 고분자 투명필름을 적층한 후 UV, NIR, 전자빔, 레이저를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 종 이상의 열원을 조사하여 열합착하는 것일 수 있고, 이때 상기 열원은 파장이 100 nm 내지 2000 nm인 것이 바람직하다.

나아가, 상기 전해액은 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 은(Ag), 납(Pd), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn) 및 텅스텐(W)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상 금속의 이온을 포함하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 전해액은 pH 완충제 및 응력완화제를 추가적으로 포함하되,

상기 pH 완충제는 붕산, 암모니아 및 이들의 혼합물 중 어느 하나이고,

상기 응력완화제는 도데실황산나트륨, 소듐라우릴설페이트, 사카린 및 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예는 종횡비가 1:1 내지 1:10인 다수의 구멍(hole)이 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 간격으로 일정하게 형성되어 있는 금속기판; 및 상기 금속기판의 일 측면에 라미네이팅 된 고분자 투명필름층을 포함하고, 상기 고분자 투명필름은 50 내지 600℃에서의 열팽창 계수(CTE)가 45ppm/℃ 이하이고, UV분광계 측정기준 두께 50 내지 100㎛ 당 380 내지 780㎚에서의 평균 투과도가 85%이상인 OLED용 광 투과 금속기판이다.

상기 금속기판은 휨강도가 0.01 GPa 내지 10 Gpa인 것이 바람직하고,

상기 금속기판은 두께가 10 ㎛ 내지 100 ㎛이며, 상기 고분자 투명필름층은 두께가 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다.

또한, 고분자 투명필름은 에틸렌비닐아세테이트(PVA) 필름, 폴리에스터(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리올레핀(PO) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름을 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 제조방법으로 OLED용 광 투과 금속기판을 제조한 후, 상기 금속기판의 구멍과 대응되는 위치에서 고분자 투명필름 상부에 애노드, 유기 발광부 및 캐소드를 순서대로 형성하는 단계를 포함하는 OLED 패널 제조방법이다.

유연성 및 우수한 방열성 등의 장점을 유지하면서도 유리기판을 사용하는 것과 같이 배면발광구조로 OLED 패널을 제조할 수 있다. 특히, 전주법을 이용하여 보다 용이하게 광 투과 금속 기판을 제조할 수 있어 OLED TV는 물론 OLED 조명까지 다양한 플렉서블 전자소자 적용에 파급효과가 크다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 드럼형 전기주조장치의 음극(드럼) 및 이를 통해 광 투과 금속 기판이 제조되는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라 광 투과 금속기판을 제조할 수 있는 드럼형 전기주조장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 광 투과 금속기판을 제조할 수 있는 수평형 전기주조장치를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, (a) 금속이온을 포함하는 전해액을 준비하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 전해액에 비 전도성 물질로 이루어진 부도체 패턴이 형성된 음극을 통과시켜 전해석출반응으로 상기 음극의 부도체 패턴과 동일한 패턴의 다수의 구멍(hole)을 갖는 금속기판을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 형성된 금속기판의 일 측면에 고분자 투명필름을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 있어 금속기판을 형성하는 원리는 통상적인 전해주조(전기주조)법과 동일하나 통상의 전주장치와는 달리 본 발명의 경우, 하기 도 1과 같이 표면에 비 전도성 물질로 이루어진 부도체 패턴(201)이 형성되어 있는 음극(204)을 이용함으로써 음극의 부도체 패턴과 동일한 패턴으로 금속기판(100)에 다수의 구멍(hole)을 형성할 수 있게 된다. 부도체 패턴을 양극에 형성할 수도 있으나, 금속이 직접적으로 석출되어 기판을 형성하는 음극쪽에 부도체 패턴을 형성하는 것이 보다 정확한 패턴 형성에 도움이 될 수 있다.

일반적으로 전해주조법을 이용하여 금속기판을 제조하는 경우, 두께가 매우 얇은 박(薄)판 형태로 제조가 가능하므로 우수한 유연성을 확보할 수 있다. 또한, 권취 및 전개가 용이하여 가공성 및 작업성이 뛰어난 금속 기판을 얻을 수 있다. 다만, 금속기판은 불투명하다는 소재 특성상 제한으로 빛을 투과시키는 용도로는 적용이 불가능하였다.

반면, 본 발명에 따라 제조된 금속기판은 빛이 투과되는 위치에 선택적으로 형성된 구멍을 존재하므로 금속기판 방향으로도 빛이 원활히 투과될 수 있다. 즉, 본 발명의 OLED용 광 투과 금속기판은 박판 형태의 금속기판이 갖는 유연성과 일정 이상의 강도, 우수한 방열성 등의 장점을 유지하면서도 빛을 효과적으로 투과할 수 있으므로 차세대 전자기기에 매우 유용한 소재로 적용이 가능하다.

또한, 구멍이 형성된 금속기판의 일 측면에 고분자 투명필름을 라미네이팅함으로써 OLED 패널 제조시 내부에 형성하는 전극 또는 유기물이 외부로 직접 노출되거나 접촉되지 않고, 용이하게 적층이 가능하며 외부 이물질의 침입도 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 (b)단계 또는 (c)단계의 후속 단계로 금속기판을 음극 표면으로부터 박리하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 발명에서는 전해액으로부터의 금속을 전해석출하여 모판 표면에 전착시킬 수 있는 것이라면 전기주조 장치는 특별히 한정하지 않으나, 하기 도 2 및 도 3에 각각 나타낸 바와 같이 음극이 회전식 드럼인 드럼식 전기주조장치(전주장치)나 음극이 가요성 금속 모판인 수평형 전기주조장치라면 보다 바람직할 수 있다.

만약, 도 2에 나타낸 것과 같은 드럼형 광 투과 금속기판 전주장치(200)를 이용할 경우라면, 음극(캐소드 전극)드럼(204) 표면에 전해액으로부터 금속이 전착되어 광 투과 금속기판(100)이 형성된 후, 금속기판의 박리는 음극 드럼의 회전과 함께 연속적으로 수행된다. 박리된 금속기판의 일측면에는 고분자 투명필름(400)이 적층되고 가열부(500)로 이송되어 금속기판에 합착되게 된다.

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이 수평형 광투과 금속기판 전주장치(300)를 사용할 수도 있다. 이 경우, 연속적으로 공급되는 모판(캐소드 전극, 301)이 애노드 전극(316) 사이를 이동하면, 모판과 애노드 전극간의 작용으로 인해 금속이 모판의 표면에 전해 석출되어 전착층 즉, 광 투과 금속기판을 형성한다. 전착층이 형성된 채로 모판은 계속해서 이송되고, 이송되는 과정에서 고분자 투명필름(400)이 전착층 상부로 공급되어 적층된 후, 가열부(500)로 이송된다. 마지막으로 가열부에서 금속기판에 고분자 투명필름이 합착된 이후, 금속기판은 모판으로부터 박리되어 금속기판 회수장치(330)로 회수된다. 이때, 금속기판을 모판으로부터 박리한 후, 박리된 금속기판에 고분자 투명필름을 적층하여도 무방하나, 그 경우 열원을 별로도 설치해야하는 번거로움이 있을 수 있다.

이 외 도면상 표기된 기타 수평전주장치의 구성 및 그 작용원리에 관해서는 한국등록특허 제1328303호을 참고하면 보다 구체적으로 이해할 수 있다.

본 발명에 있어 드럼형 전주장치를 사용할 경우 음극 드럼의 일부 부도체 패턴에 불량이 발생하면 드럼 전체를 교체하거나 일부구간을 수리하기 위하여 전체 공정을 중단해야 하지만, 수평전주장치를 이용할 경우 모판의 불량 부위만 절단한 후 계속해서 사용할 수 있으므로 연속식 고속공정에는 수평전주장치가 보다 적합할 수 있다. 또한, 수평전주장치는 모판의 양측으로 금속기판을 형성할 수 있으므로 생산량을 높일 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 음극은 음극 표면에 금속이 석출되는 영역 즉, 부도체 패턴을 제외한 전도성 영역에 산화 피막이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 이때, 그 표면 거칠기 (Ra)는 3 nm 내지 100 nm인 것이 보다 바람직하다. 음극의 표면 형성되는 금속기판이 음극과 견고한 결합을 갖는 경우, 금속기판을 음극으로부터 박리하는 것이 용이하지 않다. 그러나 금속이 석출되는 음극 표면의 전도성 영역에 산화 피막이 형성되어 있는 경우라면 금속기판이 전착되더라도 음극 표면에 대한 부착력이 약하기 때문에 용이하게 박리시킬 수 있다.

특히, 본 발명의 경우 박판 형태의 금속기판에 구멍이 형성되어 있기 때문에, 음극 표면으로부터 기판을 박리할 때, 인장력에 따라 기판이 변형되거나 구멍이 찢어질 수도 있다. 따라서 음극의 표면거칠기를 조절하여 금속기판이 변형을 일으키지 않으며 박리되도록 제어하여야 한다.

만약, 음극 표면에서 부도체 패턴을 제외한 전도성 영역의 표면거칠기가 3 nm 미만일 경우, 금속기판이 음극으로부터 용이하게 분리될 수는 있으나 음극의 표면의 부착력이 낮아 전해석출 자체의 제어가 용이하지 않고, 표면거칠기가 100 nm를 초과하는 경우 금속기판이 음극과 견고하게 결합되어 박리시 음극 표면에 잔존하는 금속이 존재하거나 금속기판을 박리하기 위해 인장강도를 높여야 함에 따라 구멍의 파열 등의 문제가 발생될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 부도체 패턴을 이루는 비 전도성 물질은 특별히 한정하지는 않으나 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알루미나, 실리카 및 아크릴 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 음극 표면에 부도체 패턴을 형성하기 위해서는 음극 드럼의 표면을 가공할 수 있다. 일 예로 상기 부도체 패턴은 음극 표면에 음각을 형성하고, 상기 음각에 비 전도성 물질이 충전하는 방법으로 형성할 수 있다. 상기 음각을 형성하는 수단에 대해서는 특별히 한정하지 않으나, 본 기술분야에서 알려져 있는 적절한 가공수단을 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 음각은 레이저 드릴링 또는 식각공정에 의해 형성될 수 있다. 부도체 패턴은 양각 형태로도 형성할 수 있으나 이 경우 부도체 패턴이 떨어져 나가거나 금속 기판을 박리가 용이하지 않을 수도 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 음극 표면에 형성된 부도체 패턴은 동일한 모양과 크기를 갖는 복수개의 도형이 일정한 간격으로 배열되어 있는 것이고, 도형간 간격은 10 ㎛ 내지 100 ㎛이며, 도형의 종횡비는 1:1 내지 1:10일 수 있다. 패턴의 크기와 모양이 불규칙할 경우 패턴이 금속기판에 전사되어 나타나는 구멍의 크기와 모양도 불규칙해 질 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 광투과 금속기판은 주로 OLED 디스플레이에 적용될 수 있는데, 광을 투과하는 구멍의 크기가 불규칙하다면 OLED의 조도가 일정하지 않을 수 있다.

특히, 패턴을 이루는 도형간 간격 및 그 크기 또한 금속기판의 구멍으로 그대로 전사되는데, 상기 도형간 간격이 10 ㎛미만일 경우 금속기판에 형성된 구멍의 간격이 지나치게 조밀하여 금속기판 제조자체의 공정제어가 곤란하고 금속기판을 박리할 때 쉽게 변형될 수 있으며, 간격이 100 ㎛를 초과할 경우, 각 구멍으로 투과된 빛이 회절되거나 서로 간섭을 일으켜 어두운 영역이 발생할 수 있어 OLED용 기판으로 부적합할 수 있다.

또한, 상기 도형의 종횡비의 경우 구멍의 크기를 결정하는 요소로서 1:1 미만으로 형성하는 것은 정밀한 기술이 요구되므로 공정상 곤란한 점이 많고 1:10를 초과할 경우 OLED에서 표현되는 화소가 지나치게 커 선명도가 다소 떨어질 수 있다. 이 때, 상기 부도체 패턴을 이루는 도형은 직사각형, 정다각형, 반원, 원형 등 다양한 무늬 가운데 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다만 사각형 또는 원형이 패턴 형성과 도형 크기 및 그 간격을 제어하는데 가장 용이할 수 있다.

여기에 본 발명에서 구멍을 형성하게 되는 역할을 하는 상기 부도체 패턴은 제조되는 광 투과 금속기판의 용도에 따라 패턴을 이루는 도형의 단위면적당 개수가 결정될 수 있다. 패턴을 이루는 도형의 단위면적당 개수는 결정적으로 화소를 정하는 요소가 될 수 있는데, TV, 휴대폰, 조명 등 용도에 따라 해상도가 결정되면 정해질 수 있는 것이므로 본 발명에서 특별히 제한하지 않는다.

한편, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 (b)단계에서 금속기판은 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 형성될 수 있고, 상기 (c)단계에서 고분자 투명필름층은 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 두께로 형성될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 OLED용 광 투과 금속기판은 플렉서블 기기에 적용될 수 있는데, 금속기판과 고분자 투명필름층의 두께가 상기 범위를 벗어나 지나치게 두꺼워져 버리면 휘어지는 정도가 낮아져 플렉서블 OLED용으로는 부적합하다. 또한 얇을수록 잘 휘어질 수는 있으나 금속기판과 고분자 투명필름을 각각 10 ㎛ 및 0.1 ㎛ 보다 얇게 제조하는 것은 매우 정밀한 공정이 요구되므로 제조 자체가 곤란하다. 그러나 상기와 같이 두께를 제어할 경우, 휨강도가 0.01 GPa 내지 10 Gpa인 OLED용 플렉서블 광 투과 금속기판을 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 (c)단계의 고분자 투명필름은 에틸렌비닐아세테이트(PVA) 필름, 폴리에스터(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리올레핀(PO) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름을 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나 빛을 투과할 수 있는 투명한 소재라면 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 (c)단계의 라미네이팅은 금속기판 상부에 고분자 투명필름을 적층한 후 UV, NIR(near infrared, 근적외선), 전자빔, 레이저를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 종 이상의 열원을 조사하여 열합착하는 과정으로 수행될 수 있다. 이 때, 상기 열원의 파장이 100 nm 미만일 경우 과도한 열에너지가 부여되므로 고분자 필름의 변형이 일어날 수 있고, 2000 nm경우 열합착에 소요되는 시간이 길어질 뿐 아니라 고분자 투명 필름이 금속기판에 완전히 합착되지 못할 수 있다. 이 때, 열 융착은 수 초에서 수십 분내로 이루어지는 것이며 투명필름의 종류와 공정속도에 따라 제어될 수 있으므로 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.

한편, 본 발명의 발람직한 양태에 따르면, 상기 전해액은 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 은(Ag), 납(Pd), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn) 및 텅스텐(W)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상 금속의 이온을 포함할 수 있으나, OLED용 금속기판에 적합한 금속 성분이라면 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 전해액은 pH 완충제 및 응력완화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 전해액의 온도는 50 내지 60℃로 관리하는 것이 바람직하다. 상기 pH 완충제는 붕산, 암모니아 및 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 알려져 있는 것을 적절하게 사용할 수 있다. pH완충제를 첨가할 경우, 전해액의 pH가 1.5 내지 3.5로 조절됨으로써 전기주조시 특히, Fe이온과 Ni이온이 음극에 효과적으로 전착될 수 있다. pH 완충제 첨가에 의한 효과를 충분히 얻기 위해서는 상기 pH 완충제를 전해액 1L당 15 내지 35g 포함하는 것이 바람직하다.

상기 응력완화제는 금속 기판의 응력을 저감시킴으로써 음극 표면으로부터 금속 기판이 용이하게 박리되도록 한다. 본 발명에서 응력완화제는 도데실황산나트륨, 소듐라우릴설페이트, 사카린, 그리고 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 알려져 있는 것을 적절하게 사용할 수 있다. 상기 응력완화제 첨가에 의한 효과를 얻기 위해서는 상기 응력완화제를 전해액 1L당 0.05 내지 4g 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 종횡비가 1:1 내지 1:10인 다수의 구멍(hole)이 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 간격으로 일정하게 형성되어 있는 금속기판; 및 상기 금속기판의 일 측면에 라미네이팅 된 고분자 투명필름층을 포함하고, 상기 고분자 투명필름은 50 내지 600℃에서의 열팽창 계수(CTE)가 45ppm/℃ 이하이고, UV분광계 측정기준 두께 50 내지 100㎛ 당 380 내지 780㎚에서의 평균 투과도가 85%이상인 OLED용 광 투과 금속기판을 제공할 수 있다.

이때, 상기 OLED용 광 투과 금속기판에 형성된 구멍은 간격과 종횡비, 금속 기판의 휨강도와 두께, 그리고 고분자 투명필름층은 상술한 내용과 중복되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

단, 본 발명의 광투과 금속기판이 OLED용, 보다 바람직하게는 OLED 조명 용 또는 디스플레이용으로 사용될 수 있음에 따라, 금속기판 상부에 적층되는 고분자 투명명 필름의 경우 빛을 용이하게 투과할 수 있음은 물론, 고온의 공정에도 견딜 수 있는 내열성을 갖추는 것이 바람직하다. 특히 디스플레이용을 제조할 경우 500 내지 600℃의 고온공정에 노출되므로 50 내지 600℃에서의 열팽창 계수(CTE)가 45ppm/℃를 초과할 경우 고분자 구조의 변형이 일어나 최종 제품에 하자를 초래하게 되어 바람직하지 못하다. 또한, UV분광계 측정기준 두께 50 내지 100㎛ 당 380 내지 780㎚(가시광선)에서의 평균 투과도가 85% 미만일 경우 OLED에서 요구되는 선명도를 확보할 수 없게 된다.

나아가 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 방법으로 OLED용 광 투과 금속기판을 제조한 후, 상기 금속기판의 구멍과 대응되는 위치에서 고분자 투명필름 상부에 애노드, 유기 발광부 및 캐소드를 순서대로 형성하는 단계를 포함하는 OLED 패널 제조방법을 제공할 수 있다. OLED 패널의 제조방법 역시, OLED용 광 투과 금속기판의 제조방법은 상술한 바와 같고 애노드, 유기 발광부 및 캐소드의 형성 방법은 통상 OLED 패널 제조법을 그대로 적용할 수 있으므로 본 명세서에서는 그 방법에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

100: 광 투과 금속기판
200: 드럼형 광 투과 금속기판 전주장치
201: 부도체 패턴 202: 전해조
204: 드럼(캐소드 전극) 206: 애노드 전극
208: 전원 210: 전해액
300: 수평형 광 투과 금속기판 전주장치
301: 모판(캐소드 전극) 310: 모판 공급장치
312, 312': 컨덕트 롤 314: 전원
316: 애노드 전극 318: 전해액 노즐
320: 전해액 저장소 330: 금속기판 회수장치(박리 롤)
340: 모판 회수 장치
400: 투명필름 410: 투명필름 공급롤
500: 열원(가열부)

Claims

(a) 금속이온을 포함하는 전해액을 준비하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 전해액에 비 전도성 물질로 이루어진 부도체 패턴이 형성된 음극을 통과시켜 전해석출반응으로 상기 음극의 부도체 패턴과 동일한 패턴의 다수의 구멍(hole)을 갖는 금속기판을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계에서 형성된 금속기판의 일 측면에 고분자 투명필름을 라미네이팅하는 단계를 포함하며,
상기 고분자 투명필름은 50 내지 600℃에서의 열팽창 계수(CTE)가 45ppm/℃ 이하이고, UV분광계 측정기준 두께 50 내지 100㎛ 당 380 내지 780㎚에서의 평균 투과도가 85%이상인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계 또는 (c)단계의 후속 단계로 상기 금속기판을 음극 표면으로부터 박리하는 단계를 추가적으로 포함하는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 음극은 회전식 드럼 또는 가요성 금속 모판 형태이고, 부도체 패턴을 제외한 전도성 영역의 표면 거칠기(Ra)가 3 nm 내지 100 nm 가 되도록 산화 피막을 포함하는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부도체 패턴을 이루는 비 전도성 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알루미나, 실리카 및 아크릴 수지를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 음극 표면에 형성된 부도체 패턴은 동일한 모양과 크기를 갖는 복수개의 도형이 일정한 간격으로 배열되어 있는 것이고,
상기 도형은 도형간 간격이 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 5 항에 있어서, 상기 음극 표면에 형성된 부도체 패턴은 패턴을 이루는 도형의 종횡비가 1:1 내지 1:10 인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계에서 금속기판은 10 ㎛ 내지 100 ㎛두께로 형성되는 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (c)단계의 고분자 투명필름은 에틸렌비닐아세테이트(PVA) 필름, 폴리에스터(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리올레핀(PO) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름을 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서 상기 (c)단계의 라미네이팅은 금속기판 상부에 고분자 투명필름을 적층한 후 UV, NIR(near infrared, 근적외선), 전자빔, 레이저를 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 종 이상의 열원을 조사하여 열합착하는 것인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 9 항에 있어서, 상기 열원은 파장이 100 nm 내지 2000 nm인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전해액은 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 아연(Zn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 은(Ag), 납(Pd), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn) 및 텅스텐(W)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1종 이상 금속의 이온을 포함하는 것인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전해액은 pH 완충제 및 응력완화제를 추가적으로 포함하되,
상기 pH 완충제는 붕산, 암모니아 및 이들의 혼합물 중 어느 하나이고,
상기 응력완화제는 도데실황산나트륨, 소듐라우릴설페이트, 사카린 및 이들의 혼합물 중 어느 하나인 OLED용 광 투과 금속기판 제조방법.
종횡비가 1:1 내지 1:10인 다수의 구멍(hole)이 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 간격으로 일정하게 형성되어 있는 금속기판; 및
상기 금속기판의 일 측면에 라미네이팅 된 고분자 투명필름층을 포함하고,
상기 고분자 투명필름은 50 내지 600℃에서의 열팽창 계수(CTE)가 45ppm/℃ 이하이고, UV분광계 측정기준 두께 50 내지 100㎛ 당 380 내지 780㎚에서의 평균 투과도가 85%이상인 OLED용 광 투과 금속기판.
제 13 항에 있어서, 상기 금속기판은 휨강도가 0.01 GPa 내지 10 Gpa인 OLED용 광 투과 금속기판.
제 13 항에 있어서, 상기 금속기판은 두께가 10 ㎛ 내지 100 ㎛이고, 상기 고분자 투명필름층은 두께가 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛인 OLED용 광 투과 금속기판.
제 13 항에 있어서, 상기 고분자 투명필름은 에틸렌비닐아세테이트(PVA) 필름, 폴리에스터(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리비닐 알코올(PVA) 필름, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리올레핀(PO) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름을 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상인 OLED용 광 투과 금속기판.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법으로 OLED용 광 투과 금속기판을 제조한 후, 상기 금속기판의 구멍과 대응되는 위치에서 고분자 투명필름 상부에 애노드, 유기 발광부 및 캐소드를 순서대로 형성하는 단계를 포함하는 OLED 패널 제조방법.