KR102333465B1 - Oled 패키지 방법 및 oled 패키지 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 OLED 패키지 방법 및 OLED 패키지 구조를 제공한다. 본 발명의 OLED 패키지 방법은, OLED 디바이스의 표면 상에 자외선 흡수층을 설치함으로써, 상기 자외선 흡수층이 낮은 자외선 투과율을 가지기 때문에 밀봉재와 프레임 씰을 자외선 경화하는 과정에서 자외선의 TFT로의 조사를 차폐할 수 있고, 자외선의 TFT로의 영향을 저하시키거나 또는 제거할 수 있다. 한편, 상기 자외선 흡수층은, 높은 가시광선 투과율을 가지기 때문에, OLED 디바이스의 광 강도를 저하시키지 않는다. 본 발명의 OLED 패키지 구조는, 상기 방법에 의해 제조되고, 그 TFT는 뛰어난 전기 특성을 가지며, 그 OLED 디바이스는 강한 광 강도를 가진다.
Description
본 발명은 표시 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 OLED 패키지 방법 및 OLED 패키지 구조에 관한 것이다.
유기 발광소자 OLED(Organic Light Emitting Diode)는, 자체 발광 특성이 양호하고, 콘트라스트가 높으며, 응답 속도가 빠르고, 플렉서블 디스플레이 등의 장점을 가지므로, 디스플레이 분야, 조명 분야, 스마트 웨어러블 등 분야에서 널리 적용되고 있다.
OLED 기술은 과학기술의 발전에 따라, 제3세대의 디스플레이 기술의 중요한 후보가 되어, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 등 민생 기기에 사용되고 있다. OLED의 기본적인 표시 원리는, 전계의 구동 하에 캐리어의 주입 및 재결합에 의해 유기 재료를 발광시키는 것이다. OLED는, RGB 화소를 독립적으로 발광시키고, 백색광 OLED를 컬라 필터와 조합하거나 또는 청색광 OLED를 광색변환과 조합하는 것에 의해, 풀 컬러 표시를 실현할 수 있다. OLED 표시 기술은, 스크린을 보다 얇게 할 수 있고, 그 자체 발광 특성은 해질녘 야외에서도 높은 콘트라스트를 실현할 수 있어 다양한 재질의 기판 상에 제조할 수 있으며, 플렉서블 디스플레이로 할 수 있다.
친환경적이고, 고효율이며 에너지 절약이 가능한 라이프 스타일이 사람들의 생활의 트랜드로 되고 있기 때문에, OLED는 장래의 새로운 조명 기술로서 주목받고 있다. OLED의 발광재료는 유기 반도체이며, 그 발광층의 재료 특성을 제어하여, 파장이 다른 빛을 발생시킬 수 있다. OLED는 빛이 부드러운 평면 광원이며, 그 조명은 박형화를 가능하게 하고, 플렉서블 기판 상에 제작되는 OLED이면, 큰 면적으로 굽힐 수 있는 광원을 실현할 수 있고, 홈퍼니싱 등 면에서 응용할 수 있을 가능성이 있다.
스마트 웨어러블 시장은, OLED 기술의 개발에 있어서 중요한 방향성이 된다. 플렉서블 AMOLED(액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 또는 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드)는, 경량이면서 박형화, 폴딩 가능하며, 휴대가 간편한 특성에 의해, 웨어러블 장치에 넓은 어플리케이션 스페이스가 확보되게 된다. OLED 디스플레이는 밴드 또는 손목시계에 장착할 수 있고, 손목에 꼭 맞음과 동시에, 전화, 인터넷 접속 등 기능을 실현할 수도 있다.
또, OLED는 차량 음향 표시, 스마트 하우스, 우주 기술 등 분야에서 응용할 수 있을 가능성이 있다.
OLED는, 종래의 LCD와 달리, 백 라이트를 사용하지 않고, 전자와 정공의 양쪽 캐리어를 통해 유기 박막 재료에 주입되어 유기 재료에서 재결합하여 발광한다. 그러나 유기 재료는 수증기 및 산소에 매우 민감하고, 물/산소의 투과가 장치의 수명을 대폭 짧아지게 하므로, 상품화에 의한 OLED 디바이스의 내용연수 및 안정성에 대한 요구를 만족하기 위해서, OLED 디바이스는 패키지 효과에 대해 매우 높은 요건이 요구되고 있다: 내용연수는 적어도 104시간 이상이고, 수증기 투과율은 10-6g/m2/day 미만이며, 산소 투과율은 10-5cc/m2/day(1 atm) 미만이다. 따라서, 패키지는 OLED 디바이스의 제조에서 중요한 위치에 있으며, 제품의 수율에 영향을 주는 중요한 요인의 하나이다.
종래의 OLED 디바이스의 패키지 방식은 주로, 밀봉 유리에 자외선(UV) 경화 가능한 프레임 씰, 레이저 밀봉 가능한 유리 접착제(Lasersealing), 또는 프레임 씰 및 충전 건조제(Dam＆Fill)를 도포하여 경화한 후, 비교적 밀폐된 환경을 발광 장치로 제공하는, 유리 패키지이며, 일정 시간 내에 양호한 물/산소 배리어 능력을 달성할 수 있다.
플렉서블 OLED 패널은 유기 발광 장치의 중요한 연구 방향이다. 과거 2년 동안, 플렉서블 OLED 디바이스 패키지의 연구는 상당히 활발하게 진행되고 있으며, 플라스마 강화 화학 기상 성장법(PECVD) 또는 원자층 퇴적법(ALD)을 이용하는 박막 패키지가 연구의 핫스팟으로 되고 있다. 그러나, 플렉서블 OLED 디바이스의 패키지 비용은, 종래의 커버 패키지 장치의 비용의 1 ~ 5배이며, 플렉서블 OLED는 장래의 디스플레이 트랜드이긴 하지만, 종래의 유리 평판에 의한 OLED 디바이스 패키지는 사라지지 않는다.
TFT는 액티브 매트릭스 구동 표시장치(AMOLED)에서 중요한 역할을 하며, 일반적으로 표시장치에서 스위칭 장치 및 구동장치로서 사용되고 있다. 자외선 에네르기가 높고, TFT는 광 조사에 의해 캐리어, 전자 또는 정공을 발생하고, 자유 캐리어 농도가 증가하면, 임계값 전압(Vth)이 저하하고, Vth시프트가 직접 화소의 발광 휘도 변화를 일으켜, 전체 표시 품질에 영향을 준다. 때문에 TFT의 장기 안정성은 표시 장치에서 매우 중요하다.
대형 장치 패키지의 경우, 장치의 기계적 특성을 향상시키기 위해서, 밀봉재(필러)를 첨가해야 하고, 또, 뉴턴링을 제거할 수도 있다(특히 탑 에미션 소자의 경우, 뉴턴 링을 제거할 필요가 있다). 현재, 필러에는, 경화 방식에 따라 자외선 경화(UV curing)와 열경화(Thermal curing)의 2 종류가 있다. 그 중에서도, UV경화 프로세스는, 간단하고, 경화 시간은 짧으며, 통상 5 ~ 15 min이며, 양산에 있어서, 생산 시간(Tact time)을 단축할 수 있다. 그 결점은, UV 광이 커버 플레이트 측으로부터 장치로 조사하고, 필러의 경화를 시작함과 함께, TFT의 전기적 드리프트를 일으켜, 화면 전체의 표시 품위를 저하시키는 것이다. 현재, 열경화로서 시판되고 있는 필러의 열경화 온도는 100℃ 전후이고, 경화 시간은 60 ~ 90 min이다. 또, 사용되는 오븐(Oven)의 온도 균일성도 필러의 경화 정도에 크게 영향을 미쳐, 필러의 경화 얼룩이 패키지 얼룩(mura)(디스플레이의 휘도가 불균일한 현상)의 원인이 된다.
도 1은 종래의 OLED 패키지 공정의 모식도이며, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 OLED 패키지 구조는 대향 배치되는 TFT 기판(100) 및 패키지 커버(200)와, TFT 기판(100)과 패키지 커버(200) 사이에 설치되면서 TFT 기판(100) 상에 배치되는 OLED 디바이스(300)와, TFT 기판(100)과 패키지 커버(200) 사이에 설치되면서 TFT 기판(100)과 패키지 커버(200) 사이에 밀폐 공간(610)을 형성하도록 둘러싸는 프레임 씰(600)과, 밀폐 공간(610) 내에 충전되는 밀봉재(700)를 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 밀봉재(700)를 패키지 커버(200) 측부터 UV경화하는 경우, UV 광이 밀봉재(700)의 경화를 시작함과 함께, TFT 기판(100)에 있어서의 TFT 소자의 성능에 영향을 주어 TFT 기판(100)에 있어서의 TFT 소자의 전기적 드리프트를 일으켜, 화면 전체의 표시 품위를 저하시킨다.
본 발명의 목적은, 밀봉재와 프레임 씰을 자외선 경화하는 과정에 있어서, TFT로의 자외선의 영향을 저감 또는 제거할 수 있는 OLED 패키지 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 또, 상기 방법에 의해 제조되고, 그 TFT가 뛰어난 전기 특성을 가지는 OLED 패키지 구조를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 아래의 단계를 포함하는 OLED 패키지 방법을 제공한다.
단계(S1: TFT 기판을 제공하고, 상기 TFT 기판 상에 OLED 디바이스를 제작하며, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층을 형성한다.
단계(S2): 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 상기 제 1 패시베이션층을 피복하는 자외선 흡수층을 형성하고, 상기 자외선 흡수층은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명하다.
단계(S3): 패키지 커버를 제공하고, 상기 패키지 커버의 OLED 디바이스에 대응하는 외주변 영역에 프레임 씰을 도포하고, 상기 패키지 커버의 프레임 씰로 둘러싸인 영역 내에 밀봉재를 마련한다.
단계(S4): 패키지 커버와 TFT 기판을 위치 맞춤하여 조합하고, 프레임 씰을 TFT 기판 및 패키지 커버에 각각 접착하여, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸고, 상기 밀봉재를 상기 밀폐 공간 내에 충전한다.
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께는 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이다.
상기 유기 수지는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자는 금속 산화물 입자 및 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다. 상기 금속 산화물 입자는, 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 금속 산화물 개질 입자는, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
상기 자외선 흡수층의 제조 방법은, 유기 수지 전구체 용액에 무기 입자를 분산시켜 자외선 흡수액을 조제하고, 상기 자외선 흡수액을, 스핀 코팅, 적하 주입, 잉크젯 프린터, 캐스팅 막형성(캐스트 필름), 및 노즐 프린팅 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 용액 막형성법을 이용하여, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 막형성하고, 경화하여 자외선 흡수층을 얻는 방법이다.
상기 단계(S2)는, 상기 자외선 흡수층의 외표면에 상기 자외선 흡수층을 피복하는 제 2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은, 또, 대향 배치되는 TFT 기판 및 패키지 커버와, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 설치되어 TFT 기판 상에 배치되는 OLED 디바이스와, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 설치되어 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층과, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 설치되어 상기 제 1 패시베이션층을 피복하는 자외선 흡수층과, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 설치되어 TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸는 프레임 씰과, 상기 밀폐 공간 내에 충전되는 밀봉재를 포함하는 OLED 패키지 구조를 제공한다.
여기서, 상기 프레임 씰은, 상기 OLED 디바이스의 외주변에 설치되고, 상기 자외선 흡수층은, 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명하다.
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께는 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이다.
상기 유기 수지는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자는 금속 산화물 입자 및 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다. 상기 금속 산화물 입자는, 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 금속 산화물 개질 입자는, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
상기 OLED 패키지 구조는 상기 자외선 흡수층의 외표면에 설치되면서 상기 자외선 흡수층을 피복하는 제 2 패시베이션층을 더 포함한다.
상기 제 1 패시베이션층 및 제 2 패시베이션층의 재료는, 모두 질화 실리콘(질화 규소)을 포함하고, 상기 제 1 패시베이션층 및 제 2 패시베이션층의 두께는 모두 500nm ~ 800nm이며, 상기 밀봉재는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
본 발명은 이하의 단계를 포함하는 OLED 패키지 방법을 더 제공한다.
단계(S1): TFT 기판을 제공하고, 상기 TFT 기판 상에 OLED 디바이스를 제작하며, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층을 형성한다.
단계(S2): 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 상기 제 1 패시베이션층을 피복하는 자외선 흡수층을 형성하고, 상기 자외선 흡수층은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명하다.
단계(S3): 패키지 커버를 제공하고, 상기 패키지 커버의 OLED 디바이스에 대응하는 외주변 영역에 프레임 씰을 도포하며, 상기 패키지 커버의 프레임 씰로 둘러싸인 영역 내에 밀봉재를 마련한다.
단계(S4): 패키지 커버와 TFT 기판을 위치 맞춤하여 조합하고, 프레임 씰을 TFT 기판 및 패키지 커버에 각각 접착하여, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸고, 상기 밀봉재를 상기 밀폐 공간 내에 충전한다.
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께는 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이다.
상기 유기 수지는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자는 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 입자와 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
상기 자외선 흡수층의 제조 방법은, 유기 수지 전구체 용액에 무기 입자를 분산시켜 자외선 흡수액을 조제하고, 상기 자외선 흡수액을, 스핀 코팅, 적하 주입, 잉크젯 인쇄, 캐스팅 막형성 및 노즐 프린팅 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 용액 막형성법을 이용하여, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 막형성하고, 경화하여 자외선 흡수층을 얻는 방법이다.
상기 단계(S2)는, 상기 자외선 흡수층의 외표면에 상기 자외선 흡수층을 피복하는 제 2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 유익한 효과는 아래와 같다. 본 발명의 OLED 패키지 방법은, OLED 디바이스의 표면에 자외선 흡수층을 설치함으로써, 상기 자외선 흡수층이 낮은 자외선 투과율을 가지고, 밀봉재와 프레임 씰을 자외선 경화하는 과정에서, 자외선의 TFT로의 조사를 차폐할 수 있고, 자외선의 TFT로의 영향을 저하시키거나 또는 제거할 수 있다. 한편, 상기 자외선 흡수층은 높은 가시광선 투과율을 가지기 때문에 OLED 디바이스의 광 강도를 저하시키지 않는다. 본 발명의 OLED 패키지 구조는, 상기 방법에 의해 제조되며, TFT는 뛰어난 전기 특성을 가지고, OLED 디바이스는 강한 광 강도를 가진다.
본 발명의 특징 및 기술적 내용을 보다 한층 명확하게 하기 위해 이하의 본 발명에 관한 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하지만, 첨부 도면은, 참조 및 설명을 위한 것에 지나지 않고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대해 상세하게 설명함으로써, 본 발명의 기술적 해결 수단 및 다른 유익한 효과를 분명히 한다. 도면에 있어,
도 1은 종래의 OLED 패키지 프로세스의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S1)의 모식도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 OLED 디바이스의 구체적인 구조 개략도이다.
도 5는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S2)의 제 1 실시 형태의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S2)의 제 2 실시 형태의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S3)의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S4)의 제 1 실시 형태의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S4)의 제 2 실시 형태의 모식도이다.
도 10은 본 발명의 OLED 패키지 구조의 제 1 실시 형태의 단면 모식도이다.
도 11은 본 발명의 OLED 패키지 구조의 제 1 실시 형태의 단면 모식도이다.
도 1은 종래의 OLED 패키지 프로세스의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S1)의 모식도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 OLED 디바이스의 구체적인 구조 개략도이다.
도 5는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S2)의 제 1 실시 형태의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S2)의 제 2 실시 형태의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S3)의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S4)의 제 1 실시 형태의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 OLED 패키지 방법의 단계(S4)의 제 2 실시 형태의 모식도이다.
도 10은 본 발명의 OLED 패키지 구조의 제 1 실시 형태의 단면 모식도이다.
도 11은 본 발명의 OLED 패키지 구조의 제 1 실시 형태의 단면 모식도이다.
이하, 본 발명에 사용된 기술적 수단 및 그 효과를 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 아래의 단계를 포함하는 OLED 패키지 방법을 제공한다.
단계(S1): 도 3에 도시한 바와 같이, TFT 기판(10)을 제공하고, 상기 TFT 기판(10) 상에 OLED 디바이스(30)를 제작하며, 상기 OLED 디바이스(30)의 외표면에 상기 OLED 디바이스(30)를 피복하는 제 1 패시베이션층(41)을 형성한다.
구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 OLED 디바이스(30)는 상기 TFT 기판(10) 상에 아래에서 위로 순서대로 설치된, 양극(31), 정공 주입층(32), 정공 수송층(33), 발광층(34), 전자 수송층(35), 전자 주입층(36) 및 음극(37)을 포함한다.
구체적으로는, 상기 양극(31), 정공 주입층(32), 정공 수송층(33), 발광층(34), 전자 수송층(35), 전자 주입층(36) 및 음극(37)은 모두 증착법을 이용하여 제조된다.
구체적으로는, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 재료는 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 두께는 500nm ~ 800nm이며, 상기 제 1 패시베이션층(41)은 플라스마 강화 화학 기상 성장법(PECVD)을 이용하여 제조된다.
바람직하게는, 플라스마 강화 화학 기상 성장법을 이용하여 상기 제 1 패시베이션층(41)을 제조하는 프로세스 조건은 아래와 같으며, 반응 가스는, 순도가 99.99%를 넘는 모노실란(SiH4)과, 순도가 99.99%를 넘는 암모니아 가스(NH3)이며, 보조 플라스마 가스는 순도가 99.99%를 넘는 아르곤 가스(Ar)이며, 고주파 전원 전력은 10W ~ 500W이고, 막형성실의 압력은 10Pa ~ 20Pa이며, 퇴적율은 3nm/s ~ 20nm/s이다.
단계(S2): 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 외표면에 상기 제 1 패시베이션층(41)을 피복하는 자외선 흡수층(50)을 형성한다. 상기 자외선 흡수층(50)은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층(50)은 투명을 나타낸다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘는다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 두께는 1μm ~ 10μm이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50) 중의 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 주재료는 유기 수지이며, 유기 수지에는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 등 높은 가시광선 투과율 및 뛰어난 투명성을 가지는 유기 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다. 바람직하게는, 상기 아크릴 수지는 아크릴 수지(즉, 폴리메틸메타크릴레이트)이다.
구체적으로는, 상기 무기 입자는 금속 산화물 입자 및 금속 산화물 개질 입자 등 낮은 자외선 투과율 및 높은 가시광선 투과율을 가지는 무기 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다. 상기 금속 산화물 입자는 산화 티타늄(TiO2) 입자, 산화 아연(ZnO) 입자 및 산화 세륨(CeO2) 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 금속 산화물 개질 입자는, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
구체적으로는, 상기 금속 산화물 개질 입자란, 금속 산화물 재료에 다른 화학물질을 도프하여 얻어지는 금속 산화물 개질 재료의 입자를 가리키며, 다른 화학원소를 도프함으로써, 금속 산화물 개질 재료의 자외선 흡수 성능을 향상시키고,원래 금속 산화물 재료보다 자외선 흡수 성능을 뛰어나게 한다.
바람직하게는, 상기 산화 아연 개질 입자는 알루미늄 도프 산화 아연(Al－ZnO) 입자이다.
구체적으로는, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이다. 바람직하게는, 상기 무기 입자의 입경은 20nm ~ 50nm이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 제조 방법은, 유기 수지 전구체 용액에 무기 입자를 분산시켜 자외선 흡수액을 조제하고, 상기 자외선 흡수액을 용액 막형성법을 이용하여 상기 제 1 패시베이션층(41)의 외표면에 막형성하고, 경화하여 자외선 흡수층(50)을 얻는 것이다.
구체적으로는, 상기 용액 막형성법은, 스핀 코팅, 적하 주입(ODF), 잉크젯 프린터(IJP), 캐스팅 막형성, 및 노즐 프린팅(Nozzleprinting)등 방법 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
바람직하게는, 상기 자외선 흡수층(50)의 제조 방법에 있어서, 상기 무기 입자는 산화 아연(ZnO) 입자이며, 상기 산화 아연 입자의 입경은 20nm ~ 50nm이고, 상기 자외선 흡수액 중의 산화 아연 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 유기 수지 전구체 용액은 메틸메타크릴레이트 모노머 용액이고, 상기 자외선 흡수액은 그중에 균일하게 분산되는 개시제를 더 포함하며, 상기 용액 막형성법은 잉크젯 프린터(IJP)이며, 상기 자외선 흡수액에 의해 상기 제 1 패시베이션층(41)의 외표면에 형성되는 미경화 박막의 두께는 1.0μm ~ 5.0μm이다.
구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 단계(S2)는, 상기 자외선 흡수층(50)의 외표면에 상기 자외선 흡수층(50)을 피복하는 제 2 패시베이션층(42)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 제 2 패시베이션층(42)의 재료는 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제 2 패시베이션층(42)의 두께는 500nm ~ 800nm이며, 상기 제 2 패시베이션층(42)은 플라스마 강화 화학 기상 성장법(PECVD)을 이용하여 제조된다.
바람직하게는, 플라스마 강화 화학 기상 성장법을 이용하여 상기 제 2 패시베이션층(42)을 제조하는 프로세스 조건은 아래와 같으며, 반응 가스는 순도가 99.99%를 넘는 모노실란(SiH4)과, 순도가 99.99%를 넘는 암모니아 가스(NH3)이며, 보조 플라스마 가스는 순도가 99.99%를 넘는 아르곤 가스(Ar)이며, 고주파 전원 전력은 10W ~ 500W이고, 막형성실의 압력은 10Pa ~ 20Pa이며, 퇴적율은 3nm/s ~ 20nm/s이다.
단계(S3)：도 7에 도시한 바와 같이, 패키지 커버(20)를 제공하고, 상기 패키지 커버(20)의 OLED 디바이스(30)에 대응하는 외주변 영역에 프레임 씰(60)을 도포하며, 상기 패키지 커버(20)의 프레임 씰(60)로 둘러싸인 영역 내에 밀봉재(70)를 설치한다.
구체적으로는, 상기 밀봉재(70)는 미경화 액상 재료(UV curing Dam＆Fill 패키지 프로세스에 대응한다) 또는 경화한 박막(UV curing Face sealant＆Film 패키지 프로세스에 대응한다)이다.
상기 단계(S3)에서, 상기 밀봉재(70)가 미경화 액상 재료인 경우, 밀봉재(70)를 상기 패키지 커버(20)에 도포 또는 인쇄하고, 상기 밀봉재(70)가 경화한 박막인 경우, 밀봉재(70)를 상기 패키지 커버(20)에 붙인다.
구체적으로는, 상기 밀봉재(70)는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지등 높은 가시광선 투과율 및 뛰어난 투명성을 가지는 유기 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다. 바람직하게는, 상기 아크릴 수지는 아크릴 수지(즉, 폴리메틸메타크릴레이트)이다.
바람직하게는, 상기 밀봉재(70)는 상기 자외선 흡수층(50)에 있어서의 유기 수지와 같은(동종의) 재료이다.
구체적으로는, 상기 밀봉재(70)는 후에 제조되는 OLED 패키지 구조의 기계적 특성을 향상시키고, 뉴턴 링을 제거하여 표시 효과를 향상시킬 수 있다.
단계(S4)：도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 패키지 커버(20)와 TFT 기판(10)을 위치 맞춤하여 조합하고, 프레임 씰(60)을 TFT 기판(10) 및 패키지 커버(20)에 각각 접착하며, TFT 기판(10)과 패키지 커버(20) 사이에 밀폐 공간(61)을 형성하고, 상기 밀봉재(70)를 상기 밀폐 공간(61) 내에 충전한다.
구체적으로는, 상기 단계(S3)에 있어서의 밀봉재(70)가 경화한 박막인 경우, 상기 단계(S4)는 프레임 씰(60)을 UV 경화하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 단계(S3)에 있어서의 밀봉재(70)가 미경화 액상 재료인 경우, 상기 단계(S4)는 밀봉재(70) 및 프레임 씰(60)을 동시에 UV 경화하는 단계를 더 포함한다. 바람직하게는, 밀봉재(70) 및 프레임 씰(60)을 동시에 UV 경화하는 방식은, 패키지 커버(20) 측부터 밀봉재(70) 및 프레임 씰(60)을 자외선으로 조사해 경화시킨다. 상기 자외선의 파장은365nm이고, 상기 자외선의 조사 강도는 5000Mj/cm2 ~ 9000Mj/cm2이다.
본 발명의 OLED 패키지 방법은, OLED 디바이스(30)의 표면 상에 자외선 흡수층(50)을 설치함으로써, 상기 자외선 흡수층(50)이 낮은 자외선 투과율을 가지므로, 밀봉재(70)와 프레임 씰(60)을 자외선 경화하는 과정에서, 자외선의 TFT로의 조사를 차폐할 수 있고, 자외선의 TFT로의 영향을 저하시키거나 또는 제거할 수 있다. 한편, 상기 자외선 흡수층(50)은 높은 가시광선 투과율을 가지기 때문에, OLED 디바이스(30)의 광 강도를 저하시키지 않는다.
도 10 및 도 11과 함께 도 4를 참조하면, 상기 OLED 패키지 방법에 근거해, 본 발명은, 대향 배치되는 TFT 기판(10)과 패키지 커버(20), TFT 기판(10)과 패키지 커버(20) 사이에 설치되면서 TFT 기판(10) 상에 배치되는 OLED 디바이스(30)와, 상기 OLED 디바이스(30)의 외표면에 설치되면서 상기 OLED 디바이스(30)를 피복하는 제 1 패시베이션층(41)과, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 외표면에 설치되면서 상기 제 1 패시베이션층(41)을 피복하는 자외선 흡수층(50)과, TFT 기판(10)과 패키지 커버(20) 사이에 설치되면서 TFT 기판(10)과 패키지 커버(20) 사이에 밀폐 공간(61)을 형성하도록 둘러싸는 프레임 씰(60)과, 상기 밀폐 공간(61) 내에 충전되는 밀봉재(70)를 포함하는 OLED 패키지 구조를 제공한다.
상기 프레임 씰(60)은 상기 OLED 디바이스(30)의 주변에 설치되고, 상기 자외선 흡수층(50)은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층(50)은 투명하다.
구체적으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 OLED 디바이스(30)는 상기 TFT 기판(10) 상에 아래에서 위로 차례로 설치된 양극(31), 정공 주입층(32), 정공 수송층(33), 발광층(34), 전자 수송층(35), 전자 주입층(36) 및 음극(37)을 포함한다.
구체적으로는, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 재료는 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제 1 패시베이션층(41)의 두께는 500nm ~ 800nm이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘는다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 두께는 1μm ~ 10μm이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50) 중의 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이다.
구체적으로는, 상기 자외선 흡수층(50)의 주재료는 유기 수지이며, 유기 수지로서는, 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 등 높은 가시광선 투과율 및 뛰어난 투명성을 가지는 유기 수지 중의 일종 또는 복수 종을 들 수 있다. 바람직하게는, 상기 아크릴 수지는 아크릴 수지(즉, 폴리메틸메타크릴레이트)이다.
구체적으로는, 상기 무기 입자는 금속 산화물 입자 및 금속 산화물 개질 입자 등 낮은 자외선 투과율 및 높은 가시광선 투과율을 가지는 무기 입자의 일종 또는 복수종을 포함한다. 상기 금속 산화물 입자는 산화 티타늄(TiO2) 입자, 산화 아연(ZnO) 입자 및 산화 세륨(CeO2) 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 금속 산화물 개질 입자는, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함한다.
구체적으로는, 상기 금속 산화물 개질 입자란, 금속 산화물 재료에 다른 화학물질을 도프하여 얻어지는 금속 산화물 개질 재료의 입자를 가리키며, 다른 화학원소를 도프함으로써, 금속 산화물 개질 재료의 자외선 흡수 성능을 향상시키고, 원래 금속 산화물 재료보다 자외선 흡수 성능이 뛰어난 것이 된다.
바람직하게는, 상기 산화 아연 개질 입자는 알루미늄이 도프된 산화 아연(Al－ZnO) 입자이다.
구체적으로는, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이다. 바람직하게는, 상기 무기 입자의 입경은 20nm ~ 50nm이다.
구체적으로는, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 OLED 패키지 구조는, 상기 자외선 흡수층(50)의 외표면에 설치되어 상기 자외선 흡수층(50)을 피복하는 제 2 패시베이션층(42)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 제 2 패시베이션층(42)의 재료는 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제 2 패시베이션층(42)의 두께는 500nm ~ 800nm이다.
구체적으로는, 상기 밀봉재(70)는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지등 높은 가시광선 투과율 및 뛰어난 투명성을 가지는 유기 수지의 일종 또는 복수종을 포함한다. 바람직하게는, 상기 아크릴 수지는 아크릴 수지(즉, 폴리메틸메타크릴레이트)이다.
바람직하게는, 상기 밀봉재(70)는 상기 자외선 흡수층(50)에 있어서의 유기 수지와 같은 재료이다.
본 발명의 OLED 패키지 구조는, OLED 디바이스(30)의 표면 상에 자외선 흡수층(50)을 설치함으로써 상기 자외선 흡수층(50)이 낮은 자외선 투과율을 가지기 때문에, 밀봉재(70)와 프레임 씰(60)을 자외선 경화하는 과정에서, 자외선의 TFT로의 조사를 차폐할 수 있고, 자외선의 TFT로의 영향을 저하시키거나 또는 제거할 수 있다. 한편, 상기 자외선 흡수층(50)은, 높은 가시광선 투과율을 가지기 때문에, OLED 디바이스(30)의 광 강도를 저하시키지 않는다.
요약하면, 본 발명은, OLED 패키지 방법 및 OLED 패키지 구조를 제공한다. 본 발명의 OLED 패키지 방법은, OLED 디바이스의 표면 상에 자외선 흡수층을 설치함으로써 상기 자외선 흡수층이 낮은 자외선 투과율을 가지고, 밀봉재와 프레임 씰을 자외선 경화하는 과정에서 자외선의 TFT로의 조사를 차폐할 수 있고, 자외선의 TFT로의 영향을 저하시키거나 또는 제거할 수 있다. 한편, 상기 자외선 흡수층은, 높은 가시광선 투과율을 가지기 때문에, OLED 디바이스의 광 강도를 저하시키지 않는다. 본 발명의 OLED 패키지 구조는, 상기 방법에 의해 제조되고, 그 TFT는 뛰어난 전기 특성을 가지며, 그 OLED 디바이스는 강한 광 강도를 가진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 기술분야의 기술자는 본 발명의 기술적 해결 수단 및 기술적 구상에 근거해, 다른 다양한 대응하는 변경이나 변형을 실시할 수 있으며, 이러한 변경이나 변형은 모두 본 발명의 특허 청구 범위의 보호 범위에 속해야 하는 것이다.
Claims (11)
- TFT 기판을 제공하고, 상기 TFT 기판 상에 OLED 디바이스를 제작하며, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층을 형성하는 단계(S1)와;
상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 상기 제 1 패시베이션층을 완전히 피복하는 자외선 흡수층을 형성하고, 상기 자외선 흡수층은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명한 단계(S2)와;
패키지 커버를 제공하고, 상기 패키지 커버의 OLED 디바이스에 대응하는 외주변 영역에 프레임 씰을 도포하고, 상기 패키지 커버의 프레임 씰로 둘러싸인 영역 내에 밀봉재를 마련하는 단계(S3)와;
패키지 커버와 TFT 기판을 위치 맞춤하여 조합하고, 프레임 씰을 TFT 기판 및 패키지 커버에 각각 접착하여, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸고, 상기 밀봉재를 상기 밀폐 공간 내에 충전하는 단계(S4);를 포함하고,
상기 단계(S2)가, 상기 자외선 흡수층의 외표면에 상기 자외선 흡수층을 완전히 피복하는 제 2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는, OLED 패키지 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율이 5% 미만이고, 가시광선 투과율이 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께가 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 상기 무기 입자의 함유량이 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경이 1nm ~ 150nm인, OLED 패키지 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 유기 수지가 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자가, 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 입자와, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는, OLED 패키지 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 자외선 흡수층의 제조 방법이, 유기 수지 전구체 용액에 무기 입자를 분산시켜 자외선 흡수액을 조제하고, 상기 자외선 흡수액을, 스핀 코팅, 적하 주입, 잉크젯 프린터, 캐스팅 막형성 및 노즐 프린팅 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 용액 막형성법을 이용하여, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 막형성하고, 경화하여 자외선 흡수층을 얻는 것인, OLED 패키지 방법. - 삭제
- 대향 배치되는 TFT 기판 및 패키지 커버와, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 설치되어 TFT 기판 상에 배치되는 OLED 디바이스와, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 설치되어 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층과, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 설치되어 상기 제 1 패시베이션층을 완전히 피복하는 자외선 흡수층과, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 설치되어 TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸는 프레임 씰과, 상기 밀폐 공간 내에 충전되는 밀봉재를 포함하고,
상기 프레임 씰은, 상기 OLED 디바이스의 외주변에 설치되고, 상기 자외선 흡수층은, 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명하고,
상기 자외선 흡수층의 외표면에 설치되면서 상기 자외선 흡수층을 완전히 피복하는 제 2 패시베이션층을 더 포함하는, OLED 패키지 구조. - 제 6 항에 있어서,
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율이 5% 미만이고, 가시광선 투과율이 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께가 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 상기 무기 입자의 함유량이 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경이 1nm ~ 150nm인, OLED 패키지 구조. - 제 6 항에 있어서,
상기 유기 수지가 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자가, 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 입자와, 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는, OLED 패키지 구조. - 삭제
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 패시베이션층 및 제 2 패시베이션층의 재료가 모두 질화 실리콘을 포함하고, 상기 제 1 패시베이션층 및 제 2 패시베이션층의 두께가 모두 500nm ~ 800nm이며, 상기 밀봉재가 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는, OLED 패키지 구조. - TFT 기판을 제공하고, 상기 TFT 기판 상에 OLED 디바이스를 제작하며, 상기 OLED 디바이스의 외표면에 상기 OLED 디바이스를 피복하는 제 1 패시베이션층을 형성하는 단계(S1)와;
상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 상기 제 1 패시베이션층을 완전히 피복하는 자외선 흡수층을 형성하고, 상기 자외선 흡수층은 유기 수지와, 유기 수지 중에 분산되면서 자외선 흡수 성능을 가지는 무기 입자를 포함하고, 상기 자외선 흡수층은 투명한 단계(S2)와;
패키지 커버를 제공하고, 상기 패키지 커버의 OLED 디바이스에 대응하는 외주변 영역에 프레임 씰을 도포하며, 상기 패키지 커버의 프레임 씰로 둘러싸인 영역 내에 밀봉재를 마련하는 단계(S3)와;
패키지 커버와 TFT 기판을 위치 맞춤하여 조합하고, 프레임 씰을 TFT 기판 및 패키지 커버에 각각 접착하여, TFT 기판과 패키지 커버 사이에 밀폐 공간을 형성하도록 둘러싸고, 상기 밀봉재를 상기 밀폐 공간 내에 충전하는 단계(S4);를 포함하고,
상기 자외선 흡수층의 자외선 투과율은 5% 미만이고, 가시광선 투과율은 80%를 넘으며, 상기 자외선 흡수층의 두께는 1μm ~ 10μm이고, 상기 자외선 흡수층 중의 상기 무기 입자의 함유량은 0.1vol% ~ 1.0vol%이며, 상기 무기 입자의 입경은 1nm ~ 150nm이며,
상기 유기 수지는 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 에폭시 수지 중의 일종 또는 복수 종을 포함하고, 상기 무기 입자는 산화 티타늄 입자, 산화 아연 입자 및 산화 세륨 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 입자와 산화 티타늄 개질 입자, 산화 아연 개질 입자 및 산화 세륨 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 금속 산화물 개질 입자 중의 일종 또는 복수 종을 포함하며,
상기 자외선 흡수층의 제조 방법은, 유기 수지 전구체 용액에 무기 입자를 분산시켜 자외선 흡수액을 조제하고, 상기 자외선 흡수액을, 스핀 코팅, 적하 주입, 잉크젯 인쇄, 캐스팅 막형성 및 노즐 프린팅 중의 일종 또는 복수 종을 포함하는 용액 막형성법을 이용하여, 상기 제 1 패시베이션층의 외표면에 막형성하고, 경화하여 자외선 흡수층을 얻는 것이며,
상기 단계(S2)는, 상기 자외선 흡수층의 외표면에 상기 자외선 흡수층을 완전히 피복하는 제 2 패시베이션층을 형성하는 단계를 더 포함하는, OLED 패키지 방법.
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