KR20080079976A - 발광표시장치를 위한 실 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에는 적어도 2개의 위치에 부착된 제1기판 및 제2기판으로 이루어진 글래스 패키지가 개시되어 있으며, 상기 양 부착물은 프릿으로 이루어지고, 그 프릿은 베이스 성분과 적어도 하나의 흡수 성분으로 이루어진 글래스 부분을 포함한다. 또한 본 발명에는 발광층, 제1기판 및 제2기판을 제공하는 단계로 이루어진 발광표시장치를 밀봉하는 방법이 개시되어 있으며, 여기서 프릿은 상기 기판 사이에 배치됨과 더불어 방사원에 의해 밀봉된다.
글래스 패키지, 프릿, 발광표시장치, 루프 패턴, 발광층
Description
본 발명은 주변 환경에 민감한 박막소자를 보호하는데 적당한 완전 밀봉된 글래스 패키지에 관한 것이다.
발광소자가 최근 주요한 연구의 대상이 되고 있다. 유기발광소자(OLED)는 특히 이들의 사용 목적 및 폭 넓은 다양한 발광소자의 잠재적인 사용 목적 때문에 관심의 대상이다. 예컨대, 싱글 OLED가 불연속 발광소자에 사용되거나 이들 OLED의 어레이가 조명 응용 또는 평판-패널 디스플레이 응용(예컨대, OLED 디스플레이)에 사용될 수 있다. 기존의 OLED 디스플레이는 매우 밝으며 양호한 색 대비 및 넓은 시야각을 갖는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 기존의 OLED 디스플레이 및 특히 그 안에 위치된 전극 및 유기층은 주위의 환경으로부터 OLED 디스플레이 내로 누설하는 산소 및 습기와의 상호작용에 의해 붕괴되기 쉽다. 상기 OLED 디스플레이 내의 전극 및 유기층이 주위의 환경으로부터 완전 밀봉되면 상기 OLED 디스 플레이의 수명이 크게 증가될 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 불행하게도, 과거에는 발광 디스플레이(light emitting display)를 완전 밀봉하기 위한 밀봉 처리기술을 발전시키는데 매우 어려움을 겪었다.
발광 디스플레이를 적절하게 밀봉하는데 어려움을 야기하는 몇가지 요인을 이하에 간략히 기술하였다:
허메틱 실(hermetic seal)은 산소 및 물에 대한 차단성을 제공해야 한다.
밀봉 처리 동안 발생된 온도는 발광 디스플레이 내의 물질(예컨대, 전극 및 유기층)을 손상시키지 않도록 충분히 낮아야 한다.
밀봉 처리 동안 방출된 가스는 발광 디스플레이 내의 물질과 친화성이 있어야 한다.
허메틱 실은 발광 디스플레이를 삽입하기 위한 전기적 커넥션(예컨대, 박막 크롬)이 가능해야 한다.
허메틱 실 및 밀봉 방법은 제조된 수천의 유닛에 대해 낮은 수의 밀봉 결함으로 제조될 수 있어야 한다.
상술한 문제 및 기존의 밀봉 및 발광 디스플레이를 밀봉하기 위한 접근방식과 관련된 또 다른 단점을 해결할 필요가 있다.
본 발명은 글래스 패키지를 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히 다수의 프릿 라인(frit line)을 이용하여 발광소자와 같은 글래스 패키지를 밀봉하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1실시형태에 있어서, 본 발명은 제1기판, 제2기판, 상기 제1기판과 제2기판을 결합하는 제1프릿, 및 상기 제1기판과 제2기판을 더 결합하는 제2프릿으로 이루어진 글래스 패키지를 제공한다. 상기 제1기판의 적어도 일부는 상기 제2기판의 적어도 일부에 오버라잉 레지스트레이션(overlying registration) 된다. 상기 프릿은, 약 5 내지 75 mole % SiO2, 약 10 내지 40 mole % B2O3, 0 내지 약 20 mole % Al2O3로 이루어진 베이스 성분과; 0 이상 내지 약 25 mole % CuO, 0 이상 내지 약 7 mole % Fe2O3, 0 이상 내지 약 10 mole % V2O5, 및 0 내지 약 5 mole % TiO2로 이루어진 흡수 성분을 포함하는 글래스부로 이루어진다.
제2실시형태에 있어서, 본 발명은 제1기판, 제2기판, 상기 제1기판과 제2기판을 결합하는 제1프릿, 및 상기 제1기판과 제2기판을 더 결합하는 제2프릿으로 이루어진 글래스 패키지를 제공한다. 상기 제1기판의 적어도 일부는 상기 제2기판의 적어도 일부와 오버라잉 레지스트레이션 된다. 상기 프릿은 적어도 하나의 전이금속으로 도핑된 글래스로 이루어지며, 상기 프릿은 열팽창계수 매칭 필러로 이루어지지 않는다.
제3실시형태에 있어서, 본 발명은 발광층과, 각각 내부 표면과 외부 표면을 갖춘 제1기판 및 제2기판을 제공하는 단계; 상기 제1기판의 내부 표면의 둘레 주위에 제1글래스 프릿 합성물을 적층하는 단계; 제1 또는 제2기판 중 적어도 하나의 내부 표면 상에 제2글래스 프릿 합성물을 적층하는 단계; 상기 발광층이 상기 제1기판과 제2기판 사이에 위치되고, 상기 제1기판의 적어도 일부가 상기 제2기판의 적어도 일부와 오버라잉 레지스트레이션 되도록 상기 제1기판과 제2기판의 내부 표면을 접합하는 단계; 허메틱 실이 형성될 때까지 상기 제1 및 제2글래스 프릿 합성물을 가열하는 단계로 이루어진 발광표시장치의 밀봉방법을 제공한다.
본 발명의 추가의 실시형태 및 장점은 부분적으로 상세한 설명, 도면 및 청구항에 기술되며, 또한, 부분적으로 상세한 설명으로부터 유도되거나 본 발명의 실시에 의해 알 수 있을 것이다. 이하 기술된 장점은 첨부된 청구항에 특별히 지적된 각각의 구성요소 및 이들의 조합에 의해 알 수 있을 것이다. 상술한 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명은 예시일 뿐 그 기술된 내용으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 발광 디스플레이는 건조제가 필요없으며, 본 발명의 다수의 프릿 라인 밀봉 시스템은 향상된 처리속도, 수명이 긴 허멕틱 실, 및 기계적인 강도를 갖는 비활성의 프릿 실 및 다수의 프릿 라인 실의 향상된 조립성을 제공할 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명, 도면, 실시예 및 청구항의 참조에 의해, 그리고 상기 및 이하의 설명에 의해 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명은 특정 다른 방향으로 변경하지 않는 한 개시된 특정 구성, 물품, 장치, 및 방법으로 한정하지는 않는다. 또한, 본 발명에 사용된 용어는 특정한 실시형태를 기술하기 위한 목적으로 사용되며 한정할 의도는 없다.
이하의 본 발명의 상세한 설명은 현재 알려진 실시예에서 본 발명의 가능한 교시를 위해 제공된다. 결국, 본 발명의 효과적인 결과를 얻을 때까지 다양한 많은 변경이 여기에 기술된 본 발명의 다양한 실시형태로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명은 다른 실시형태를 채용하지 않고 본 발명의 몇가지 실시형태를 선택함으로써 본 발명의 원하는 몇가지 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이는 본 발명에 대한 많은 변경 및 적용이 가능하며, 심지어 소정의 환경에 바람직하며, 본 발명의 일부가 될 수도 있다는 것은 당업자라면 알 수 있을 것이다. 그래서, 이하의 설명은 본 발명 원리의 예시로 제공되며 그것으로 한정하지는 않는다.
본 발명에 기술된 것은 준비 또는 결합을 위해 사용될 수 있는 재료, 성분, 및 합성물이며, 또 개시된 방법 및 합성물의 산물이다. 여기에는 이들 및 또 다른 재료가 개시되며, 각각의 다양한 개별 및 공동체적인 조합 및 이들 성분의 변경이 명확히 개시되지 않는다 해도, 그것은 여기에 명확히 기술된 이들 재료의 조합, 서브셋, 인터렉션, 그룹 등이 개시될 때 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 대체 클레스 D, E, F 뿐만 아니라 대체 클레스 A, B, C가 개시되고, 조합 실시예인 A-D 가 개시되며, 심지어 각각이 개별적으로 열거되지 않는다면, 각각이 개별적으로 그리고 공동체적으로 고려될 것이다. 따라서, 이러한 예시에 있어서, 각각의 조합 A-E, A-F, B-D, B-F, C-D, C-E 및 C-E는 특별히 고려되어 A, B 및 C; D, E 및 F; 및 예시의 조합 A-D의 공개에 의해 개시된 것이라 생각될 것이다. 마찬가지로, 소정의 서브셋 및 이들의 조합이 특별히 고려되어 개시될 것이다. 따라서, 예컨대 A-E, B-F, 및 C-E의 서브-그룹이 고려되어 A, B 및 C; D, E 및 F; 및 예시의 조합 A-D의 공개에 의해 개시된 것이라 생각될 것이다. 이러한 개념은 이러한 포함하는 공개의 모든 실시형태에 제공되지만, 합성물의 성분 및 개시된 합성물을 만들거나 이용하는 방법의 단계로 한정하지는 않는다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가의 단계가 존재하면, 이러한 각각의 추가 단계가 어떠한 특정 실시예 또는 개시된 방법의 실시예의 조합에 의해 수행될 수 있으며, 그와 같은 각각의 조합이 특별히 고려되어 개시된 것이라 생각될 것이다.
본 명세서 및 이하의 청구항에 있어서, 이하의 의미들을 갖도록 정의되는 다수의 용어가 참조될 것이다:
여기에 사용된 바와 같이, 단수형들은 내용을 다른 방식으로 명확하게 나타내지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. 따라서, 예컨대 내용을 다른 방식으로 명확하게 나타내지 않는 한 "성분"은 2개 또는 그 이상의 그와 같은 성분들을 갖는 실시형태를 포함한다.
"선택적인" 또는 "선택적으로"라는 것은 계속해서 기술한 사건 또는 상황이 발생하거나 발생할 수 없으며, 그 설명이 상기 사건 또는 상황이 발생하는 예와 발 생하지 않는 예를 포함한다는 것을 의미한다. 예컨대, 문장 "선택적으로 대체된 성분"이라는 것은 그 성분이 대체되거나 대체될 수 없으며, 그 설명이 본 발명의 대체하지 않은 실시형태와 대체한 실시형태 모두를 포함한다는 것을 의미한다.
여기에서 범위는 "약" 어느 한 특정치에서, 및/또는 "약" 또 다른 특정치까지와 같이 표시될 수 있다. 그와 같은 범위가 표시되면, 또 다른 실시형태는 그 어느 하나의 특정치에서 및/또는 또 다른 특정치까지를 포함한다. 유사하게, 가정된 추상적인 용어 "약"의 사용에 의해 값이 근사치로 표시되면, 그 특정치가 또 다른 실시형태를 형성한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 더욱이, 각 범위의 앤드포인트(endpoint)가 또 다른 앤드포인트와 연관됨과 더불어 그 또 다른 앤드포인트와 독립된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
여기에 사용된 바와 같이, 성분의 "wt. %" 또는 "중량 퍼센트" 또는 "중량에 따른 퍼센트"는, 특별히 반대로 정하지 않는 한, 퍼센트로 표시한 성분이 포함된 합성물의 총 중량에 대한 그 성분의 중량의 비율과 연관된다.
여기에 사용된 바와 같이, 성분의 "mole percent" 또는 "mole %"는, 특별히 반대로 정하지 않는 한, 그 성분이 산화물 주성분에 포함되고 퍼센트로 표시된 프릿 합성물의 글래스부의 총 몰(mole) 수에 대한 그 성분의 몰 수의 비율과 연관된다.
여기에 사용된 바와 같이, "프릿" 또는 "프릿 합성물"은, 특별히 정하지 않는 한, 산화물 또는 산화물 성분의 혼합물, 및 선택적으로 필러와 연관된다. 상기 용어 "프릿" 또는 "프릿 합성물"은 파우더(powder), 페이스트(paste), 사출 성 형된 비드(bead)를 포함하는 프릿의 물리적인 형태와 연관되며, 또한 기판 상에 적층된 부착 또는 비부착 프릿과 연관될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같이, 프릿 위치와 관련한 "루프"는 경계된 영역을 형성하는 재료의 라인과 연관된다. 예컨대, 그 루프 라인은 경계된 영역을 형성하는 다수의 라인부와 교차하거나, 또는 시작과 끝이 없으면서 경계된 영역을 형성하는 연속하는 라인이 될 수 있다. 루프는 굴곡부, 직선부, 및/또는 코너를 가질 수 있으며, 특정한 기하학적 형태를 의도하지는 않는다.
여기에 사용된 바와 같이, "둘레(perimeter)"는 소자의 외부 엣지 또는 소자의 외부 엣지 근처와 연관될 수 있다. 예컨대, 기판의 둘레 주위에 위치된 재료라는 것은 그 재료가 기판의 엣지 또는 기판의 표면 또는 그 엣지 근처에 위치된 것을 의미한다.
이하의 미국특허 및 공개된 출원은 발광소자를 밀봉하기 위한 다양한 합성물 및 방법을 기술하며, 발광소자에 허메틱 실의 형성과 관련된 재료 및 방법을 개시할 특정 목적을 위해 그들 모두가 참조에 의해 여기에 반영된다: 미국특허 6,998,776; 미국특허공개 US2005/0001545; 및 미국특허공개 2006/0009109.
상기 간략히 기술한 바와 같이, 본 발명은 향상된 발광소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 이전 소자보다 더 향상된 발광소자 및 제조방법을 제공함과 더불어 향상된 조립성을 가지며, 이는 보다 낮은 제조 결함을 제공한다. 이하 상세히 기술한 또 다른 실시형태 중, 본 발명은 소자의 2개의 기판 사이에 기계적으로 강한 허메틱 실을 제공하도록 제1프릿과 제2프릿의 사용을 포함한다. 어느 한 실시 형태에 있어서, 발광표시장치는 적어도 2개의 프릿에 의해 밀봉된다. 본 발명의 프릿 밀봉은 프릿을 이용하지 않는 직접 글래스 밀봉과 구별된다.
완전 밀봉된 발광 디스플레이를 만들기 위해 사용될 수 있는 밀봉 시스템을 설계할 경우에 고려해야 할 몇가지 고려사항이 있다. 다음은 이들 몇가지 고려사항의 리스트이다:
밀봉 온도 - OLED와 같은 발광재료의 열적 파괴를 피하기 위해, 그 소자는 발광 디스플레이의 밀봉된 엣지로부터 단거리(1-3mm)에서 경험된 온도가 약 100℃를 초과하지 않는 충분히 낮은 온도에서 밀봉되어야 한다.
팽창 융화성 - 프릿을 포함하는 밀봉 성분의 열팽창계수(CTE)는 밀봉 스트레스를 제한하기 위해 기판의 열팽창계수와 거의 매칭시켜 실(seal)의 분열에 의한 완전 밀봉의 손실을 없애야 한다.
완전 밀봉성 - 실은 완전 밀봉시켜야 하며 발광 디스플레이의 재료에 대한 장시간 보호를 제공해야 한다.
기계적인 강도 - 실은 글래스 패키지 또는 소자의 수명 이상으로 완전 밀봉을 유지하기에 충분한 기계적인 강도를 제공해야 한다.
조립성 - 실 및 방법은 향상된 조립성을 제공해야 한다.
상기 밀봉 시스템이 인접한 발광재료에서 발생된 최저의 온도에 의해서만 달성될 수 있는 필요조건은 본 발명의 실 및 밀봉방법에 만족될 수 있다.
장치
본 발명의 장치는 함께 밀봉될 2개의 기판을 필요로 하는 장치가 될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 장치의 기판은 제1기판의 적어도 일부가 제2기판의 적어도 일부에 오버라잉 레지스트레이션 되도록 함께 밀봉된다. 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 장치는 2개의 기판이 함께 밀봉된 글래스 패키지이다. 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 장치는 폴리머 발광소자(PLED)와 같은 발광 디스플레이이다. 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 장치는 능동 또는 수동 OLED 디스플레이와 같은 OLED이다. 비록 본 발명의 밀봉 프로세스가 완전 밀봉된 OLED 디스플레이의 제조와 관련하여 이하 기술될 지라도, 동일한 또는 유사한 밀봉 프로세스가 2개의 기판이 서로 밀봉될 필요가 있는 다른 응용에 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 한정된 방식으로 해석되지 않을 것이다.
도 1은 본 발명의 어느 한 실시형태에 따른 OLED 디스플레이(100)의 기본 구성을 도시하는 예시의 상면도를 나타낸다. 상기 OLED 디스플레이(100)는 기판(125)과 밀봉된 프릿(105, 110)을 포함한다. OLED는 통상 프릿 루프에 의해 형성된 허메틱 실 내에 위치된다.
도 2는 본 발명의 어느 한 실시형태에 따른 OLED 디스플레이(100)의 기본 구성을 기술하는 예시의 횡단면도를 나타낸다. 상기 OLED 디스플레이(100)는 기판(120, 125)과 밀봉된 프릿(105, 110)을 포함한다. 허메틱 실을 형성하기 위해 사용된 방사원과 같은 보조 성분 및 프릿으로부터 허메틱 실이 형성되는 방식을 이하 상세히 기술한다.
기판
본 발명의 제1 및 제2기판은 제조되는 장치의 타입에 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 여러 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 기판은 붕규산염 글래스, 소다 석회 글래스, 또는 그들의 혼합물로 이루어진다. 어느 한 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 기판은 투명 글래스이다. 그와 같은 투명 글래스는, 예컨대 Code 1737 glass, Eagle 2000 TM, 및 Eagle XG TM의 브랜드명으로 Corning Incorporated(미국, 뉴욕, 코닝)와; 예컨대 OA10 glass 및 OA21 glass의 브랜드명으로 Asahi Glass Co., LTD(일본, 도쿄); Nippon Electric Glass Co., LTD(일본, 시가, 오츠); NH Techno Glass Korea Corporation(한국, 경기도); 및 Samsung Corning Precision Glass Co.(한국, 서울)에 의해 제조 및 판매될 수 있다. 제1 및 제2기판은 동일하거나 동일한 타입의 글래스로 이루어질 필요는 없다. 어느 한 실시형태에 있어서, 이들은 유사하거나 동일한 타입의 글래스이다. 바람직한 실시형태에 있어서, 제1 및 제2기판 모두는 Eagle XG TM과 같은 붕규산염 글래스로 이루어진다.
기판의 크기는 제조되는 장치에 적합한 소정의 크기가 될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 기판은 약 0.6mm의 두께를 갖는다.
기판의 다른 특성은 특정한 그들의 합성물에 따라 변할 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 본 발명의 기판은 약 25×10-7/℃ 내지 약 80×10-7/℃의 CTE를 갖는다. 또 다른 실시형태에 있어서, 기판의 연화온도는 약 700℃ 내지 약 900℃ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명의 기판은 장치를 밀봉하기 위해 사용된 방사원의 파장에서의 방사선에 대해 투명한 재료로 이루어진다.
프릿
본 발명의 프릿은 2개의 기판 사이에 허메틱 실을 형성할 수 있는 글래스의 조합 및/또는 도핑된 글래스 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 프릿은 방사선을 흡수할 수 있으며 기판의 CTE와 거의 유사한 CTE를 가질 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 제1 및 제2기판보다 큰 특정 파장, 예컨대 810 nanometers에서의 방사선량을 흡수한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 제1 및 제2기판과 같거나 또는 낮은 연화온도를 갖는다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 화학약품 및 물의 노출에 내구력이 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 제1 및 제2기판 모두에 접합할 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 장치에 걸쳐 통과하는 전기적 커넥션 주위를 밀봉할 수 있다. 또 다른 특징에 있어서, 프릿은 예컨대 약 10 부피 퍼센트(volume percent) 이하의 매우 낮은 다공성을 나타내는 조밀한 재료이다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 납과 카드뮴과 같은 무거운 금속이 거의 없다. 이러한 실시형태에 있어서, 납과 카드뮴과 같은 무거운 금속은 각각의 금속성분에 대해 통상 1 mole % 이하, 바람직하게는 0.1 mole % 이하의 레벨로 최소화될 것이다.
어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 글래스부; 선택적인 연화온도, CTE, 및/ 또는 흡수율 조절 필러; 및 이하 기술하는 바와 같은 선택적인 페이스트 바인더 및/또는 페이스트 필러로 이루어진다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 β-유크립타이트(eucryptite)와 같은 CET 매칭 필러로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 CTE 매칭 필러로 이루어지지 않는다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 적어도 하나의 전이금속으로 도핑된 글래스로 이루어지며 열팽창계수 매칭 필러로 이루어지지 않는다. 어느 한 특정 실시형태에 있어서, 프릿은 안티몬 바나듐 인산염 글래스로 이루어진다. 또 다른 특정 실시형태에 있어서, 프릿은 붕규산염 글래스로 이루어진다. 프릿은 파우더, 페이스트, 및/또는 사출 성형된 비드를 포함한 다양한 물리적인 형태로 존재할 수 있다.
Ⅰ. 안티몬 바나듐 인산염 기반 프릿
어느 한 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 프릿 합성물을 개시할 특정 목적을 위해 그들 모두가 참조에 의해 여기에 반영된 미국특허 6,998,776; 미국특허공개 US2005/0001545; 및 미국특허공개 2006/0009109에 개시되어 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 유래재의 글래스부는 0 내지 10 mole percent 산화 칼륨, 0 내지 20 mole percent 산화 제2철, 0 내지 40 mole percent 산화 안티몬, 20 내지 40 mole percent 오산화 인, 30 내지 60 mole percent 오산화 바나듐, 0 내지 20 mole percent 이산화 티타늄, 0 내지 5 mole percent 산화 알루미늄, 0 내지 5 mole percent 산화 붕소, 0 내지 5 mole percent 산화 텅스텐, 및 0 내지 5 mole percent 산화 비스무트로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 0 내지 10 mole percent 산화 칼륨, 0 내지 20 mole percent 산화 제2철, 0 내지 20 mole percent 산화 안티몬, 20 내지 40 mole percent 오산화 인, 30 내지 60 mole percent 오산화 바나듐, 0 내지 20 mole percent 이산화 티타늄, 0 내지 5 mole percent 산화 알루미늄, 0 내지 5 mole percent 산화 붕소, 0 내지 5 mole percent 산화 텅스텐, 0 내지 5 mole percent 산화 비스무트, 및 산화 아연으로 이루어진다.
프릿의 글래스부의 각각의 혼합의 범위는 이하의 표 1에 요약되어 있다. 특정 범위 및 조합을 설명하는 예시의 실시형태가 이하 기술된다.
[표 1]
| 혼합 | Mole % 범위 |
| 산화 칼륨 | 0 - 10 |
| 산화 제2철 | 0 - 20 |
| 산화 안티몬 | 0 - 40 |
| 오산화 인 | 20 - 40 |
| 오산화 바나듐 | 30 - 60 |
| 이산화 티타늄 | 0 - 20 |
| 산화 알루미늄 | 0 - 5 |
| 산화 붕소 | 0 - 5 |
| 산화 텅스텐 | 0 - 5 |
| 산화 비스무트 | 0 - 5 |
| 산화 아연 | 0 - 20 |
어느 한 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 칼륨의 양은 0 내지 10 mole percent, 예컨대 0, 1, 2, 4, 6, 8, 9, 또는 10 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 제2철의 양은 0 내지 20 mole percent, 예컨대 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 19, 또는 20 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 안 티몬의 양은 0 내지 40 mole percent, 예컨대 0, 1, 2, 4, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 39, 또는 40 mole percent; 또는 0 내지 20 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 오산화 인의 양은 20 내지 40 mole percent, 예컨대 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 39, 또는 40 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 오산화 바나듐의 양은 30 내지 60 mole percent, 예컨대 30, 31, 32, 33, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 59, 또는 60 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 알루미늄의 양은 0 내지 5 mole percent, 예컨대 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 붕소의 양은 0 내지 5 mole percent, 예컨대 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 텅스텐의 양은 0 내지 5 mole percent, 예컨대 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 비스무트의 양은 0 내지 5 mole percent, 예컨대 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5 mole percent로 이루어진다.
Ⅱ.
붕규산염
기반
프릿
어느 한 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 베이스 성분과 적어도 하나의 흡수 성분으로 이루어진다. 프릿의 글래스부의 베이스 성분은 이산화 실리콘, 산화 붕소, 및 선택적인 산화 알루미늄으로 이루어진다. 프릿의 글래스부의 흡수 성분은 (a) 산화 제2구리 및/또는 (b) 산화 제2철, 오산화 바나듐, 및 선택적인 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다. 따라서, 프릿의 글래스부는 (a) 산화 제2구리 및/또는 (b) 산화 제2철, 산화 바나듐, 및 선택적인 이산화 티타늄의 조합과 함께 이산화 실리콘, 산화 붕소, 및 선택적인 산화 알루미늄으로 이루어진다. 이하 상세히 기술하는 다른 실시형태 중, 프릿 합성물은 약 5 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 10 내지 약 40 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 20 mole percent 산화 알루미늄; 및 a) 0 이상 내지 약 25 mole percent 산화 제2구리; 또는 0 이상 내지 약 7 mole percent 산화 제2철, 0 이상 내지 약 10 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 5 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다.
붕규산염 기반 프릿의 베이스 및 흡수 성분의 각각의 혼합에 대한 범위는 이하의 표 2에 요약되어 있다. 특정 범위 및 조합을 설명하는 예시의 실시형태가 이하 기술된다.
[표 2]
| 혼합 | Mole % 범위 |
| 이산화 실리콘 | 5 - 75 |
| 산화 붕소 | 10 - 40 |
| 산화 알루미늄 | 0 - 20 |
| 산화 아연 | 0 - 60 |
| 산화 제2구리 | 0 - 25 |
| 산화 제2철 | 0 - 7 |
| 오산화 바나듐 | 0 - 10 |
| 이산화 티나늄 | 0 - 5 |
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 이산화 실리콘의 양은 약 5 내지 약 75 mole percent, 예컨대 5, 6, 7, 10, 20, 40, 50, 54, 56, 58, 60, 64, 68, 70, 72, 73, 또는 75 mole percent; 약 50 내지 약 75 mole percent; 또는 약 54 내지 약 70 mole percent로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 예컨대 약 55 mole percent까지의 일부 이산화 실리콘, 및 선택적인 적어도 일부의 다른 성분은 약 60 mole percent까지의 산화 아연으로 대체될 수 있다. 따라서, 베이스 성분의 부분으로 제공될 경우 산화 아연이 고려된다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 아연의 양은 약 0.1 내지 약 60, 예컨대 약 55 mole percent; 약 5 내지 55, 예컨대 약 55 mole percent; 또는 약 40 내지 약 55 mole percent로 이루어진다. 산화 아연은 CTE에 악영향을 주지 않고 글래스 프릿 합성물을 연화시키는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 5 내지 약 30 mole percent 이산화 실리콘, 약 10 내지 약 40 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄, 및 약 30 내지 약 60 mole percent 산화 아연으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 8 내지 약 15 mole percent 이산화 실리콘, 약 25 내지 약 35 mole percent 산화 붕소, 약 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄, 및 약 40 내지 약 55 mole percent 산화 아연으로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 붕소의 양은 약 10 내지 40 mole percent, 예컨대 10, 11, 12, 15, 19, 20.5, 22.5, 24, 25, 30, 35, 또는 40 mole percent; 약 15 내지 약 30 mole percent; 또는 약 19 내지 약 24 mole percent로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 알루미늄의 양은 0 내지 약 20 mole percent, 예컨대 0, 0.1, 1, 2, 4, 7, 8, 9, 10, 14, 16, 19, 또는 20 mole percent; 0 내지 약 10 mole percent; 또는 약 1 내지 약 8 mole percent로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 제2구리의 양은 0 이상 내지 약 25 mole percent, 예컨대 0.1, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 23, 24, 또는 25 mole percent; 약 4 내지 약 18 mole percent; 약 6 내지 약 16 mole percent; 또는 약 8 내지 약 14 mole percent로 이루어진다. 붕규산염 글래스에 산화 제2구리의 추가는 유리의 광학 흡수, 예컨대 810 nanometers로 증가시킬 수 있으며, 글래스를 연화시킬 수 있다. 산화 알루미늄으로 이루어진 붕규산염 글래스에 있어서, 그와 같은 연화는 CTE의 증가 없이 제공될 수 있다. 또 다른 특징에 있어서, 프릿의 글래스부는 상술한 범위의 산화 제2구리와 함께 개별적으로 또는 조합으로 산화 제2철, 오산화 바나듐, 및/또는 이산화 티타늄으로 이루어진다. 예컨대, 프릿의 글래스부는 오산화 바나듐 및 이산화 티타늄 없이 0 이상 내지 약 25 mole percent 산화 제2구리 및 0 내지 약 7 mole percent 산화 제2철로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 산화 제2철의 양은 0 이상 내지 약 7 mole percent, 예컨대 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 5, 6, 또는 7 mole percent; 약 0.1 내지 약 3 mole percent; 또는 약 1 내지 약 2 mole percent로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 오산화 바나듐의 양은 0 이상 내지 약 10 mole percent, 예컨대 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 7, 8, 9, 또는 10 mole percent; 약 0.1 내지 약 5 mole percent; 또는 약 0.5 내지 약 2 mole percent로 이루어진다.
여러 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부의 이산화 티타늄의 양은 0 내지 약 5 mole percent, 예컨대 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 또는 5 mole percent; 0 내지 약 2 mole percent; 0 내지 약 1 mole percent; 약 0.1 내지 약 2 mole percent; 또는 약 0.1 내지 약 1 mole percent로 이루어진다.
어느 한 실시형태에 있어서, 베이스 성분은 약 5 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 10 내지 약 40 mole percent 산화 붕소, 및 0 내지 약 20 mole percent 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 베이스 성분은 약 50 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 15 내지 약 30 mole percent 산화 붕소, 및 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 베이스 글래스는 약 54 내지 약 70 mole percent 이산화 실리콘, 약 19 내지 약 24 mole percent 산화 붕소, 및 약 1 내지 약 8 mole percent 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 베이스 글래스는 약 56 내지 약 68 mole percent 이산화 실리콘, 약 20.5 내지 22.5 mole percent 산화 붕소, 및 약 2 내지 약 7 mole percent 산화 알루미늄으로 이루어진다.
제1실시형태에 있어서, 흡수 성분은 0 이상 내지 약 25 mole percent 산화 제2구리, 약 4 내지 18 mole percent 산화 제2구리, 약 6 내지 약 16 mole percent 산화 제2구리, 또는 약 8 내지 약 14 mole percent 산화 제2구리로 이루어진다.
제2실시형태에 있어서, 흡수 성분은 0 이상 내지 약 7 mole percent 산화 제2철, 0 이상 내지 약 10 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 5 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 글래스는 약 0.1 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 약 0.1 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 성분은 0.1 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 약 0.1 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 약 0.1 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 성분은 약 1 내지 약 2 mole percent 산화 제2철, 약 0.5 내지 약 2 mole percent 오산화 바나듐, 및 약 0.1 내지 약 1 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 성분은 상기 제1 및 제2실시형태 모두를 포함하며, 즉 상기 흡수 성분은 산화 제2구리 및 산화 제2철/오산화 바나듐/이산화 티타늄 흡수 성분 모두를 갖는다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 성분은 0 이상 내지 약 25 mole percent 산화 제2구리, 0 이상 내지 약 7 mole percent 산화 제2철, 0 이상 내지 약 10 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 5 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 글래스는 약 4 내지 약 18 mole percent 산화 제2구리, 0 이상 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 0 이상 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 글래스는 약 6 내지 약 16 mole percent 산화 제2구리, 약 0.1 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 약 0.1 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 약 0 내지 약 2 mole percent 또는 약 0.1 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 흡수 글래스는 약 8 내지 약 14 mole percent 산화 제2구리, 약 1 내지 약 2 mole percent 산화 제2철, 약 0.5 내지 약 2 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 1 mole percent 또는 약 0.1 내지 약 1 mole percent 이산화 티타늄으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 5 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 10 내지 약 40 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 20 mole percent 산화 알루미늄; 및 0 이상 내지 약 25 mole percent 산화 제2구리 및/또는 0 이상 내지 약 7 mole percent 산화 제2철, 0 이상 내지 약 10 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 5 mole percent 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 50 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 15 내지 약 30 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄; 및 약 4 내지 약 18 mole percent 산화 제2구리 및/또는 약 0.1 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 약 0.1 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 50 내지 약 75 mole percent 이산화 실리콘, 약 15 내지 약 30 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄; 및 약 8 내지 약 14 mole percent 산화 제2구리 및/또는 약 1 내지 약 2 mole percent 산화 제2철, 약 0.5 내지 약 2 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 1 mole percent 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 54 내지 약 70 mole percent 이산화 실리콘, 약 19 내지 약 24 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄; 및 약 4 내지 18 mole percent 산화 제2구리 및/또는 약 0.1 내지 약 3 mole percent 산화 제2철, 약 0.1 내지 약 5 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 2 mole percent 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 프릿의 글래스부는 약 54 내지 약 70 mole percent 이산화 실리콘, 약 19 내지 약 24 mole percent 산화 붕소, 0 내지 약 10 mole percent 산화 알루미늄; 및 약 8 내지 14 mole percent 산화 제2구리 및/또는 약 1 내지 약 2 mole percent 산화 제2철, 약 0.5 내지 약 2 mole percent 오산화 바나듐, 및 0 내지 약 1 mole percent 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진다.
바람직하게, 본 발명의 프릿은 제1 및 제2기판보다 강하게 특정 파장, 예컨대 810 nanometers에서의 방사선을 흡수한다. 기판의 비교에 따라 방사원의 특정 파장에서의 흡수를 강화시키기 위해 적절한 흡수 성분의 선택이 이루어질 수 있다. 적절한 흡수 성분의 선택은 방사원의 특정 파장에서의 방사선이 접촉하여 프릿에 의해 흡수될 때 프릿이 연화되어 허메틱 실을 형성할 수 있게 한다.
반대로, 형성되는 허메틱 실에서 발광재료로 바람직하지 않은 열을 전달하는 것을 최소화는 방사원으로부터의 방사선을 거의 흡수하지 않거나 흡수하지 않는 기 판이 선택된다. OLED 재료의 온도는 통상 밀봉 처리동안 약 80 - 100℃를 유지하거나 또는 그 이하가 된다.
본 발명의 상기 목적을 위해, 흡수율은 이하와 같이 정의될 수 있다:
β = - log10[T/(1-R)2]/t,
여기서, β는 흡수계수이고, T는 두께(t)에 걸쳐 전달된 일부의 광이며, R은 반사율이다.
프릿의 흡수계수는 방사선 파장에서 약 2/mm 이상이 된다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿의 흡수계수는 적어도 약 4/mm이다. 바람직한 실시형태에 있어서, 프릿의 흡수계수는 적어도 약 5/mm이다. 철, 바나듐, 및 티타늄으로 이루어진 프릿은 적어도 약 33/mm 정도로 높은 흡수계수를 나타낼 수 있다.
또한, 프릿은 내구력 있는 허메틱 실을 제공하면서 크랙을 방지하도록 제1 및 제2기판과 거의 유사한 CTE를 갖는다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 제1 및 제2기판의 CTE 이하의 약 10×10-7/℃ 내지 이상의 약 5×10-7/℃의 CTE를 갖는다. 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 프릿은 제1 및 제2기판의 CTE 이하의 약 3×10-7/℃ 내지 이상의 약 3×10-7/℃의 CTE를 갖는다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 상술한 CTE 매칭 특성을 제공하기 위해 필러와 같은 또 다른 재료의 추가를 필요로 하지 않는다. 따라서, 프릿은 CTE 매칭 필러가 존재하는 기판에 거의 유사한 CTE를 갖는다. 특정 실시형태에 있어서, 프릿은 CTE 매칭 필러 없이 실리콘, 붕소, 선택적인 알루미늄, 구리, 철, 바나듐, 및 선택적인 티타늄의 금속 산화물로 이루어진다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 CET 매칭 필러로 이루어진다.
더욱이, 본 발명의 프릿은 연화온도, CTE, 및/또는 프릿 합성물의 흡수율을 조절하기 위한 또 다른 재료를 포함한다. 그와 같은 재료는, 예컨대 산화 리튬, 일산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 비스무트, 산화 니켈, 산화 망간, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
프릿의
준비 및 적용
프릿의 글래스부는, 원하는 베이스 및 흡수 성분을 혼합하고, 그 성분들을 용융시키기에 충분한 온도, 예컨대 약 1,550℃로 그 혼합물을 가열하여, 그 재료들이 혼합되게 하고, 그 결과의 혼합물을 거의 냉각시킴으로써 형성될 수 있다. 결과의 합성물은 열 쇼크, 예컨대 냉수 또는 액체질소를 그 위에 퍼부음으로써 분쇄될 수 있다. 필요할 경우, 분쇄된 조각은 원하는 파티클 크기로 더 분쇄될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 분쇄된 프릿 조각은 거의 325 mesh 크기로 분쇄되어 거의 1.9 micrometers의 평균 파티클 크기로 습식(wet) 분쇄된다.
다음에, 프릿 페이스트는 이 프릿 페이스트를 처리하여 분사할 수 있게 하기 위해 페이스트 바인더 및/또는 페이스트 필러와 같은 다른 재료와 프릿의 글래스부를 혼합하여 기판 상에 분사하도록 처방대로 조제될 수 있다. 프릿 페이스트를 만들기 위해 사용된 페이스트 바인더 및/또는 페이스트 필러 재료는 상술한 연화온 도, CTE, 및/또는 흡수 조절 필러와 구별된다. 페이스트 바인더 또는 페이스트 필러의 선택은 원하는 프릿 페이스트 리올로지(rheology) 및 응용 기술에 따른다. 통상, 솔벤트가 첨가된다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿 페이스트는 Hercules, Inc.(미국, 델라웨어, 윌밍턴)로부터 입수할 수 있는 T-100과 같은 에칠셀룰로스 바인더(ethylcellulose), 및 Eastman Chemical Company(미국, 테네시, 킹스포츠)로부터 입수할 수 있는 TEXANOL®와 같은 유기 솔벤트로 이루어질 수 있다. 종래기술 중 하나는 특정 적용을 위해 적절한 페이스트 바인더, 페이스트 필러, 및 솔벤트를 쉽게 선택할 수 있다.
유리재 페이스트는 소정의 적절한 기술에 의해 기판에 제공될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿 페이스트는 미국, 뉴욕, 허니 폴스의 OhmCraft, Inc.,로부터 입수할 수 있는 MicroPen® dispensing device를 이용하여 제공된다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿 페이스트는 스크린-프린팅 기술을 이용하여 제공된다. 프릿 페이스트는 장치를 밀봉하는데 적합한 소정 패턴으로 제공될 수 있다. OLED의 경우, 프릿 페이스트는 통상 기판 엣지에 또는 엣지 근처에 루프의 형태로 제공된다.
밀봉
통상 OLED는 애노드 전극, 다수의 유기층 및 캐소드 전극을 포함한다. 본 발명 이전의 미국특허 6,998,776에 기술된 프릿은 제2기판의 엣지를 따라 적층될 수 있다는 것을 알고 있다. 예컨대, 프릿은 제2기판의 프리 엣지로부터 약 1 mm 떨어져 위치될 수 있다. 몇가지 예시의 프릿의 합성물이 이하 실시예1에 제공된다.
프릿은 가열되어 제2기판에 부착될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 적층된 프릿이 가열되어 제2기판에 부착된다.
다음에, 프릿이 양 기판과 접촉하도록 제1기판의 내부 표면을 제2기판의 내부 표면의 위치로 가져온다.
다음에, 프릿이 제1기판을 제2기판에 연결하는 허메틱 실을 형성하는 방식으로 레이저와 같은 방사원에 의해 상기 프릿이 가열될 수 있다. 또한, 허메틱 실은 OLED 디스플레이로 주변 환경의 산소와 습기가 들어오는 것을 방지함으로써 OLED를 보호한다. 통상, 허메틱 실은 OLED 디스플레이의 외부 엣지 안쪽에만 위치된다. 프릿은 레이저 또는 적외선 램프와 같은 다양한 방사원을 이용하여 가열될 수 있다.
프릿은 장치를 밀봉하기 전이라면 언제라도 기판에 제공될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 기판에 제공되어 기판에 그 프릿을 붙이기 위해 소결된다. 제2글래스 기판 및 OLED 재료는 프릿이 허메틱 실을 형성하기 위해 가열되면 나중에 프릿된 시트와 조합될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 장치가 조립되어 밀봉되는 시점에 제1기판 또는 제2기판에 제공될 수 있다. 상기 방법은 예시일 뿐이고 한정할 의도는 없다.
본 발명은 다수의 프릿 라인의 OLED 디바이스와 같은 글래스 패키지를 밀봉하기 위해 제공함으로써 종래기술을 향상시킨다.
따라서, 제1프릿은 글래스 기판 상에 루프 패턴으로 적층될 수 있다. 이러한 프릿 패턴은, 예컨대 제1 또는 제2글래스 기판의 둘레 주위에 적층될 수 있다. 일예로, 글래스 기판 중 어느 하나의 엣지로부터 약 1 mm에 제공된다. 다음에, 제2프릿은 제1 또는 제2글래스 기판 상에, 즉 제1프릿이 제공되는 것과 같은 동일한 기판 상에 또는 또 다른 기판 상에 루프 패턴으로 적층될 수 있다. 상기 제1프릿이 제공되는 것과 같은 동일한 기판 상에 또는 또 다른 기판 상에 상기 제2프릿이 제공되든지 간에, 프릿 라인들이 양 내부 표면과 접촉하도록 상기 제1 및 제2기판의 내부 표면이 위치될 경우, 제1프릿 패턴 및 제2프릿 패턴이 중심을 같게 하여 서로 약 0.1mm 내지 약 1.0 cm 또는 약 0.5 mm 내지 약 1.0 mm 내에 위치되도록 제공된다.
1실시에 있어서, 프릿 중 적어도 하나는 폭이 1 mm 이하인 라인으로 적층된다. 또 다른 실시에 있어서, 프릿 중 적어도 하나는 폭이 0.7 mm 이하인 라인으로 적층된다. 또 다른 실시에 있어서, 프릿 중 적어도 하나는 폭이 0.5 mm 이하인 라인으로 적층된다.
각각의 프릿이 가열되어 이 프릿이 제공되는 기판 상에 부착될 수 있다. 이를 달성하기 위해 적층된 프릿이 가열되어 기판에 부착된다.
다음에, 프릿이 양 기판과 접촉하도록 제1기판의 내부 표면을 제2기판의 내부 표면의 위치로 가져온다.
다음에, 프릿이 제1기판을 제2기판에 연결하는 허메틱 실을 형성하는 방식으로 레이저와 같은 방사원에 의해 상기 프릿이 가열될 수 있다. 또한, 허메틱 실 은 OLED 디스플레이로 주변 환경의 산소와 습기가 들어오는 것을 방지함으로써 OLED를 보호한다. 통상, 허메틱 실은 OLED 디스플레이의 외부 엣지 안쪽에만 위치된다. 프릿은 레이저 또는 적외선 램프와 같은 다양한 방사원을 이용하여 가열될 수 있다.
프릿은 장치를 밀봉하기 전이라면 언제라도 기판에 제공될 수 있다. 어느 한 실시형태에 있어서, 프릿은 기판에 제공되어 기판에 그 프릿을 붙이기 위해 소결된다. 제2글래스 기판 및 OLED 재료는 프릿이 허메틱 실을 형성하기 위해 가열되면 나중에 프릿된 시트와 조합될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 프릿은 장치가 조립되어 밀봉되는 시점에 제1기판이나 제2기판에 또는 제1기판과 제2기판 모두에 제공될 수 있다. 상기 방법은 예시일 뿐이고 한정할 의도는 없다.
OLED 디바이스를 밀봉하기 위해 다수의 프릿 라인을 사용하는 장점 중에는 결과의 OLED 디바이스가 싱글 프릿 라인 밀봉의 OLED 디바이스보다 구부러짐이 보다 작게 나타나고, 실을 깨뜨릴 기회가 보다 적다는 장점이 있다.
프릿
밀봉을 위한
방사원
본 발명의 방사원은 프릿의 글래스부의 흡수 성분에 대응하는 파장으로 방사선을 방출하는 어떠한 방사원도 사용될 수 있다. 예컨대, 산화 제2구리 또는 산화 제2철, 오산화 바나듐, 및 이산화 티타늄의 조합으로 이루어진 프릿은 810 nanometers에서 동작하는 레이저에 의해 가열될 수 있다.
상기 레이저는 프릿 또는 양 기판 상으로 레이저 빔을 향하게 하기 위해 렌 즈 또는 빔 스플리터와 같은 추가의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 레이저 빔은 프릿을 효과적으로 가열하여 연화시키면서 동시에 기판 및 광 방출 재료의 가열을 최소화하는 방식으로 진행될 수 있다.
특정 프릿 및 기판의 광학 특성에 따라, 다른 출력, 다른 속도 및 다른 파장에서 동작하는 다른 타입의 레이저가 사용될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 그러나, 상기 레이저 파장은 특정 프릿에 대해 높은 흡수대역 내에 있어야 한다. 당업자라면 특정 프릿에 대한 적절한 레이저를 손쉽게 선택할 수 있다. 본 발명의 글래스 패키지 및 방법은 발광 디스플레이에 허메틱 실을 제공하기 위해 유기 접착제만을 사용하는 산업분야의 현재 실시 이상의 몇가지 장점을 제공한다. 첫번째, 본 발명의 발광 디스플레이는 건조제가 필요없다. 두번째, 본 발명의 다수의 프릿 라인 밀봉 시스템은 향상된 처리속도, 수명이 긴 허멕틱 실, 및 기계적인 강도를 갖는 비활성의 프릿 실 및 다수의 프릿 라인 실의 향상된 조립성을 제공한다.
비록 본 발명의 몇가지 실시형태가 첨부되는 도면으로 기술되고 상세한 설명으로 기술될 지라도, 본 발명은 개시된 실시형태로 한정하지 않으며, 본 발명의 목적 및 이하의 청구항에 기재된 범위를 벗어나지 않는 한 재배치, 변경 및 대체할 수 있다.
실시예
본 발명의 원리를 좀더 설명하기 위해, 여기에 청구된 글래스 합성물, 물품, 장치, 및 방법이 어떻게 이루어지고 평가되는지의 완전한 설명을 당업자에게 제공하도록 이하의 실시예가 제공된다. 이들은 순전히 본 발명의 예시에 불과하고 발명의 범위를 한정할 의도는 없다. 숫자(예컨대, 양, 온도 등)의 정확성을 보장하기 위한 노력이 이루어진다. 그러나, 몇몇 에러 및 편차에 대해서는 설명이 이루어질 것이다. 달리 표시하지 않는 한, 온도는 ℃이고 주변 온도이며, 압력은 대기압이거나 대기압에 가깝다. 제품 품질 및 성능을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 다수의 처리조건의 변형 및 조합을 갖는다. 합리적이면서 통상적인 실험이 그와 같은 처리조건을 최적화하는데 필요하다.
실시예1
-
프릿
합성물(
글래스부
)
제1실시예에 있어서, 성분들의 여러 조합으로 이루어진 일련의 프릿 합성물이 준비된다. 각 발명 샘플들의 합성이 이하 표 3에 나타나 있다. 표 3에 나타낸 모든 양은 mole percent로 나타낸다.
이 하 여 백
[표 3]
글래스
합성
| 성분 | 샘플(mole %) | ||||||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | |
| SiO2 | 62 | 65 | 59 | 56 | 68 | 68 | 57.5 | 12.7 | 10 | 0 | 0 |
| B2O3 | 22.5 | 22 | 20.5 | 22 | 22 | 22 | 27 | 28.4 | 30 | 0 | 0 |
| Al2O3 | 4 | 4 | 4 | 7 | 4 | 2 | 4 | 0 | 0 | 1.0 | 1.0 |
| CuO | 8 | 8 | 8 | 14 | 0 | 0 | 8 | 0 | 11 | 0 | 0 |
| Fe2O3 | 1.5 | 1 | 1.5 | 1 | 1.1 | 2 | 1.5 | 3.25 | 2 | 0 | 0 |
| TiO2 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0 | 1.0 | 1.0 |
| Li2O | 1 | 0 | 1 | 0 | 0.8 | 0.5 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| V2O5 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 | 1.1 | 2 | 0.5 | 3.25 | 2 | 47.5 | 46.6 |
| Na2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| ZnO | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 52.4 | 45 | 0 | 17.6 |
| K2O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Sb2O3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 23.5 | 7.4 |
| P2O5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 27 | 26.5 |
| WO3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Bi2O3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
상기 표 3에 상세히 표기된 실시예의 합성물들은 CTE 매칭 필러의 추가 없이 Eagle 글래스 기판의 CTE와 거의 매칭할 수 있다.
실시예2
- 발명
글래스
프릿
파우더의 준비
제2실시예에 있어서, 상기 표 3에 기술된 발명 샘플 A의 성분을 조합함으로써 프릿 합성물이 준비된다. 결과의 혼합물은 그 성분들을 용융하기 위해 약 6시간 동안 약 1,550℃로 가열된다.
그 핫 글래스 혼합물은 냉수로 퍼부음으로써 거의 분쇄된다. 분쇄된 글래스 조각들은 325 mesh 크기로 분쇄되어 거의 1.9 micrometers의 평균 파티클 크기로 습식(wet) 분쇄된다.
실시예3
-
프릿
합성물의 적용
제3실시예에 있어서, 프릿 페이스트가 기판에 적용하기 위해 준비된다. 초기에, 2 wt.% 바인더 용제가 Hercules, Inc.(미국, 델라웨어, 윌밍턴)로부터 입수할 수 있는 T-100 에칠셀룰로스 바인더, 및 Eastman Chemical Company(미국, 테네시, 킹스포츠)로부터 입수할 수 있는 TEXANOL®와 같은 에스테르 알콜을 용해시킴으로써 준비될 수 있다. 다음에, 프릿 페이스트가 다음 성분들을 혼합함으로써 준비될 수 있다: 즉, 상기 실시예2에서 준비된 19.09 grams의 글래스 파우더, 및 Dexter Chemical, L.L.C.(미국, 뉴욕, 브롱크스)로부터 입수할 수 있는 0.61 grams의 OC-60 습식제. 결과의 프릿 페이스트는 사각 패턴으로 Eagle 붕규산염 기판(미국, 뉴욕, 코닝의 코닝 인코레이티드의) 상에 분사될 수 있다. 다음에, 상기 제공된 프릿은 질소 분위기에 약 2시간 동안 700℃로 상기 Eagle 기판에 소결될 수 있다.
본 명세서의 전반에 걸쳐 여러 공개물이 참조된다. 이들 공개물들의 내용은 여기에 기술된 합성물, 물품, 장치, 및 방법을 좀더 충분히 설명하기 위해 본 명세서에 참조에 의해 반영된다.
여기에 기술된 합성물, 물품, 장치, 및 방법에 대한 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 여기에 기술된 합성물, 물품, 장치, 및 방법의 또 다른 실시형태는 여기에 기술된 합성물, 물품, 장치, 및 방법의 기술내용 및 실시예에 의해 보다 명백해질 것이다. 상기의 기술내용 및 실시예들은 예를 들기 위한 것들이 다.
본 발명의 명세서에 반영된 첨부도면은 본 발명의 원리를 한정하지 않으면서 상세한 설명과 함께 본 발명의 소정의 실시형태를 설명하기 위해 제공된다. 또한, 본 발명의 도면에 걸쳐 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 표시한다.
도 1은 본 발명의 어느 한 실시형태에 따른 2개의 허메틱 프릿 실로 이루어진 OLED 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 어느 한 실시형태에 따른 2개의 허메틱 프릿 실로 이루어진 OLED 디바이스의 횡단면도이다.
Claims (19)
- 발광층과, 각각 내부 표면과 외부 표면을 갖춘 제1기판 및 제2기판을 제공하는 단계;상기 제1기판의 내부 표면 상에 제1루프 패턴으로 제1프릿을 적층하는 단계;상기 제1 또는 제2기판 중 적어도 하나의 내부 표면 상에 제2루프 패턴으로 제2프릿을 적층하는 단계;상기 발광층이 상기 제1기판과 제2기판 사이에 위치되고, 상기 제1기판의 적어도 일부가 상기 제2기판의 적어도 일부와 오버라잉 레지스트레이션 되도록 상기 제1기판과 제2기판의 내부 표면을 접합하는 단계; 및상기 제1 및 제2프릿을 허메틱 실이 형성될 때까지 가열하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1기판과 제2기판의 내부 표면이 접합될 경우 상기 제1프릿 루프 패턴이 상기 제2프릿 루프 패턴의 둘레 내에 위치되도록 상기 제1프릿과 제2프릿이 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제2항에 있어서,상기 제1기판과 제2기판의 내부 표면이 접합될 경우 상기 제1프릿 루프 패턴과 제2프릿 루프 패턴간 0.1 mm 내지 1 cm 갭이 존재하게 상기 제1프릿 루프 패턴이 위치되도록 상기 제1프릿과 제2프릿이 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제2항에 있어서,상기 제1기판과 제2기판의 내부 표면이 접합될 경우 상기 제1프릿 루프 패턴과 제2프릿 루프 패턴간 0.5 mm 내지 1 mm 갭이 존재하게 상기 제1프릿 루프 패턴이 위치되도록 상기 제1프릿과 제2프릿이 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제2항에 있어서,상기 적층된 프릿의 폭이 약 1.0 mm 이하가 되도록 상기 제1프릿 및 제2프릿 중 적어도 하나가 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제2항에 있어서,상기 적층된 프릿의 폭이 약 0.7 mm 이하가 되도록 상기 제1프릿 및 제2프릿 중 적어도 하나가 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제2항에 있어서,상기 적층된 프릿의 폭이 약 0.5 mm 이하기 되도록 상기 제1프릿 및 제2프릿 중 적어도 하나가 적층되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 및 제2프릿은 레이저에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 발광표시장치의 밀봉방법.
- 제1기판,제2기판,상기 제1기판과 제2기판을 결합하는 제1프릿, 및상기 제1기판과 제2기판을 더 결합하는 제2프릿을 구비하여 구성되며,상기 제1기판의 적어도 일부가 상기 제2기판의 적어도 일부에 오버라잉 레지스트레이션 되는 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1 및 제2프릿은 중심이 같은 프릿 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 프릿은 중심이 같은 프릿 루프를 형성하기 위해 상기 제1기판과 제2기판 사이에 위치되고, 상기 발광층은 상기 제1기판과 제2기판 사이에 그리고 상기 프릿 루프 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제11항에 있어서,상기 발광층은 유기발광다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 프릿 중 적어도 하나는 상기 제1기판과 제2기판간 허메틱 실인 것을 특 징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 프릿 중 적어도 두개는 상기 제1기판과 제2기판간 허메틱 실인 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1프릿과 제2프릿 사이에 0.1 mm 내지 1 cm 갭이 존재하도록 상기 제1프릿과 제2프릿이 위치되는 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1프릿과 제2프릿 사이에 0.5 mm 내지 1 mm 갭이 존재하도록 상기 제1프릿과 제2프릿이 위치되는 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1프릿과 제2프릿 중 적어도 하나는 폭이 약 1.0 mm 이하인 것을 특징 으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1프릿과 제2프릿 중 적어도 하나는 폭이 약 0.7 mm 이하인 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
- 제9항에 있어서,상기 제1프릿과 제2프릿 중 적어도 하나는 폭이 약 0.5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 글래스 패키지.
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