KR101980229B1 - 평판 표시 장치의 박막 봉지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

평판 표시 장치의 박막 봉지 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 평판 표시 장치의 박막 봉지는 기판 상의 디스플레이부를 덮어주는 다수의 박막층으로서, 복수의 무기막들과, 그 무기막들 사이에 개재된 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 구비한다. 이러한 구조에 의하면, 한 챔버 내에서 박막 봉지의 다층막을 다 형성할 수 있으므로 제조공정이 매우 간소해지며, 또한 유연한 HMDSO층이 스트레스를 흡수해주므로 크랙 발생 위험도 줄일 수 있게 된다.

Description

평판 표시 장치의 박막 봉지 및 그 제조방법{Thin film encapsulation for a flat display device and the manufacturing method thereof}

본 발명은 평판 표시 장치의 박막 봉지와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외부로부터의 수분 침투를 막기 위한 기능이 강화된 평판 표시 장치의 박막 봉지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

예컨대 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 표시 장치는 구동 특성상 박형화 및 플랙시블화가 가능하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.

그런데, 이 유기 발광 표시 장치는 산소나 수분의 침투에 의해 디스플레이부가 열화되는 특성이 있다. 따라서, 외부로부터의 산소나 수분 침투를 방지하기 위해 디스플레이부를 밀봉하여 보호해주는 봉지 구조를 필요로 한다.

종래에는 이러한 봉지 구조로서, 유기막과 무기막이 교대로 적층된 다층막으로 디스플레이부를 덮어주는 박막 봉지 구조가 널리 채용되었다. 즉, 기판의 디스플레이부 위에 유,무기막을 교대로 적층하여 디스플레이부에 대한 밀봉이 이루어지도록 한 것이다.

여기서 유기막은 주로 평판 표시 장치의 유연성을 부여하는 기능을 하며, 무기막이 산소나 수분의 침투를 막아주는 역할을 한다.

그런데, 이와 같은 유기막과 무기막의 교대 적층 구조를 만들기 위해서는, 상기 디스플레이부가 마련된 기판을 유기막 증착용 챔버 내에 장착하여 유기막을 형성한 후, 다시 무기막 증착용 챔버로 옮겨서 무기막을 형성하는 이동-장착-증착 과정을 반복적으로 거쳐야 한다. 따라서, 유기막과 무기막의 형성 순서는 바뀔 수도 있지만, 기판을 유기막 증착용 챔버와 무기막 증착용 챔버로 계속 왔다갔다 이동시키면서 증착을 수행해야 하기 때문에, 제조공정이 상당히 번거롭고 복잡해진다.

이러한 단점을 해소하기 위해 무기막으로만 박막 봉지를 형성하는 방법을 생각해볼 수도 있지만, 그럴 경우는 유연성이 결여되고 취성이 강해져서 작은 입자(particle)만 혼입되어도 그 입자 주변에 스트레스가 집중되어 크랙이 발생하기 쉽다.

따라서, 이러한 크랙 발생의 위험을 줄이면서도 제조공정을 간소화할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 제조공정을 간소화하면서 크랙 발생의 위험도 줄일 수 있도록 개선된 평판 표시 장치의 박막 봉지 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치의 박막 봉지는, 기판 상의 디스플레이부를 덮어주는 다수의 박막층을 구비하며, 상기 박막층은 복수의 무기막들과, 상기 무기막들 사이에 개재된 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 포함한다.

상기 무기막 재질은 SiNx와 SiOx 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 HMDSO막은 상기 무기막과의 경계선으로부터 멀어질수록 점차 농도가 짙어지는 구배를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치의 박막 봉지 제조방법은, 기판 상의 디스플레이부를 보호하는 복수층의 무기막을 형성하는 단계; 및 상기 무기막들 사이에 HMDSO막을 형성하는 단계;를 포함한다.

상기 무기막 재질은 SiNx와 SiOx 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 HMDSO막은 상기 무기막과의 경계선으로부터 멀어질수록 점차 농도가 짙어지는 구배를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 무기막과 상기 HMDSO막을 단일 챔버 내에서 형성할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 평판 표시 장치의 박막 봉지 및 제조방법에 의하면, 한 챔버 내에서 박막 봉지의 다층막을 다 형성할 수 있으므로 제조공정이 매우 간소해지며, 또한 유연한 HMDSO층이 스트레스를 흡수해주므로 크랙 발생 위험도 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지가 구비된 평판 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 박막 봉지의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 박막 봉지의 변형 가능한 구조를 보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지(10)가 구비된 평판 표시 장치를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 평판 표시 장치는, 기판(30) 상에 화상을 구현하는 디스플레이부(20)가 마련되고, 그 디스플레이부(20)를 박막 봉지(10)가 덮어서 보호해주는 구조로 이루어져 있다.

상기 박막 봉지는 디스플레이부(20)를 덮어주는 복수층의 무기막(11)(13)과, 그 무기막(11)(13) 사이에 개재된 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막(12)을 구비한다.

여기서, 상기 무기막(11)(13)이 산소나 수분의 침투를 견고히 막아주는 역할을 하며, 상기 HMDSO막(12)은 무기막(11)(13)의 스트레스를 흡수하여 유연성을 부여하는 역할을 한다.

상기 무기막(11)(13)은 SiNx나 SiOx와 같이 방습 능력이 우수한 무기물로 형성할 수 있다.

그리고, 상기 HMDSO막(12)은 본질적으로는 무기막이지만 유기막과 같이 유연한 특성을 갖고 있다. 따라서, 유기막과 같은 유연성으로 무기막(11)(13)의 스트레스를 효과적으로 흡수하여 크랙을 방지할 수 있으면서, 동시에 본질적으로는 무기막이기 때문에 상기 무기막(11)(13)과 같은 챔버 내에서 증착될 수 있는 장점이 있다. 즉, 다층식 박막 봉지 구조이지만, 여러 챔버를 왔다갔다할 필요없이 한 챔버 내에서 상기 박막층(11)(12)(13)들을 다 형성할 수 있게 된다.

이렇게 형성된 박막 봉지는 상기 무기막(11)(13)이 외부로부터의 산소나 수분의 침투를 견고히 막아주고, 유연한 상기 HMDSO막(12)이 무기막(11)(13)의 스트레스를 흡수해줌으로써 밀봉 기능 및 크랙 방지 기능이 함께 향상될 수 있다.

상기와 같은 구조의 평판 표시 장치의 박막 봉지(10)는 다음과 같은 공정을 통해 단일 챔버 내에서 제조될 수 있다.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 디스플레이부(20)가 형성된 기판(30)을 증착 챔버(미도시) 내에 장착하여 화학증착(Chemical vapor deposition) 방식으로 첫 번째 무기막(11)을 형성한다.

그리고는, 기판(30)의 이동 없이 같은 챔버 내에서 도 2b에 도시된 것처럼 HMDSO막(12)을 형성한다. 본질적으로 같은 무기막이기 때문에 별도의 유기막 증착용 챔버로 이동할 필요 없이 같은 방식으로 증착할 수 있다.

이후, 도 2c와 같이 같은 챔버 내에서 HMDSO막(12) 위에 두 번째 무기막(13)을 화학증착으로 형성한다. 그러면, 무기막(11)(13) 사이에 HMDSO막(12)이 개재된 박막 봉지(10) 구조가 완성된다.

결과적으로 다층 무기막(11)(13)에 의한 안정적인 내투습성 및 HMDSO막(12)에 의한 유연성을 겸비하고 있으면서, 단일 챔버 내에서 편리하게 제조할 수 있는 박막 봉지(10)가 구현되는 것이다.

한편, 상기 HMDSO막(12)은 도 3에 도시된 바와 같이 무기막(11)(13)과의 경계선으로부터 멀어질수록 점차 농도가 진해지는 구배(gradient)를 갖도록 형성할 수도 있다. 이것은 예컨대 HMDSO와 무기막 재료의 혼합비를 조절하면서 증착을 수행함으로써 구현할 수 있는데, 이렇게 하는 이유는 상기 경계선에 스트레스가 너무 집중되어 HMDSO막(12)이 변형될 수도 있는 가능성을 줄이기 위해서이다. 즉, 상기 HMDSO막(12)이 스트레스 제어층으로서 삽입되는 층이기는 하지만, 그 경계선에서 스트레스가 집중될 수 있어서 변형의 문제가 생길 수도 있다. 따라서, 경계선은 무기막 특성이 좀 더 강하도록 HMDSO의 농도를 낮춰서 스트레스 집중에 의한 변형의 위험을 줄이고, 경계선에서 멀어져 중앙으로 갈수록 점차 농도가 짙어지게 하여 유연성도 확보하도록 하는 것이다.

이렇게 하면 HMDSO막(12)의 변형 위험도 줄일 수 있는 보다 안정적인 박막 봉지 구조가 구현될 수 있다.

그러므로, 이상에서 설명한 바와 같은 박막 봉지 구조에 의하면, 한 챔버 내에서 박막 봉지의 다층막을 다 형성할 수 있으므로 제조공정이 매우 간소해지며, 또한 유연한 HMDSO층이 스트레스를 흡수해주므로 크랙 발생 위험도 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10...박막 봉지 11...무기막
12...HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막 13...무기막

Claims (16)

1. 기판 상의 디스플레이부와, 상기 디스플레이부를 덮어주는 박막 봉지를 구비하며,
   상기 박막 봉지는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 포함하고, 상기 HMDSO막은 위치에 따라 농도가 다른 표시 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 HMDSO막은 점차 농도가 변하는 구배를 갖는 표시 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 박막 봉지에 무기막이 더 포함된 표시 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 무기막 재질은 SiNx와 SiOx 중 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
   
5. 기판 상의 디스플레이부와, 상기 디스플레이부를 덮어주는 박막 봉지를 구비하며,
   상기 박막 봉지는 복수의 무기막들과 상기 무기막들 사이에 개재된 Si함유막 을 포함하고, 상기 Si함유막은 위치에 따라 농도가 다른 표시 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 Si함유막은 상기 무기막과의 경계선으로부터 멀어질수록 점차 농도가 짙어지는 구배를 갖는 표시 장치.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 Si함유막은 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 포함하는 표시 장치.
   
8. 기판 상에 디스플레이부를 형성하는 단계 및,
   상기 디스플레이부를 보호하는 박막 봉지를 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 박막 봉지는 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 포함하고, 상기 HMDSO막이 위치에 따라 농도가 다른 표시 장치의 제조방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 HMDSO막이 점차 농도가 짙어지는 구배를 갖도록 형성하는 표시 장치의 제조방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 박막 봉지에 무기막을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무기막의 재질은 SiNx와 SiOx 중 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 무기막과 상기 HMDSO막을 단일 챔버 내에서 형성하는 표시 장치의 제조방법.
    
13. 기판 상에 디스플레이부를 형성하는 단계 및,
    상기 디스플레이부를 보호하는 박막 봉지를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 박막 봉지는 복수의 무기막들과 상기 무기막들 사이에 개재된 Si함유막 을 포함하고, 상기 Si함유막을 위치에 따라 농도가 다르게 형성하는 표시 장치의 제조방법.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 Si함유막을 상기 무기막과의 경계선으로부터 멀어질수록 점차 농도가 짙어지는 구배를 갖도록 형성하는 표시 장치의 제조방법.
    
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 Si함유막은 HMDSO(Hexamethyldisiloxane)막을 포함하는 표시 장치의 제조방법.
    
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 무기막과 상기 Si함유막을 단일 챔버 내에서 형성하는 표시 장치의 제조방법.

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