KR20110012432A - Organic electro-luminescence device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 특히, 유기전계발광소자의 인캡슐레이션(encapsulation)에 관한 것이다. The present invention relates to organic electroluminescent devices, and more particularly, to encapsulation of organic electroluminescent devices.
최근까지, CRT(cathode ray tube)가 표시장치로서 주로 사용되었다. 그러나, 최근에 CRT를 대신할 수 있는, 플라즈마표시장치(plasma display panel : PDP), 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 유기전계발광소자(organic electro-luminescence device : OLED)와 같은 평판표시장치가 널리 연구되며 사용되고 있는 추세이다.Until recently, cathode ray tubes (CRT) have been mainly used as display devices. However, in recent years, flat panel such as plasma display panel (PDP), liquid crystal display device (LCD), organic electro-luminescence device (OLED), which can replace CRT Display devices are widely researched and used.
위와 같은 평판표시장치 중에서, 유기전계발광소자(이하, OLED라 함)는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다. Among the flat panel display devices as described above, the organic light emitting display device (hereinafter referred to as OLED) is a self-light emitting device, and since the backlight used in the liquid crystal display device which is a non-light emitting device is not necessary, a light weight can be achieved.
그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요 소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다. In addition, the viewing angle and contrast ratio are superior to the liquid crystal display device, and it is advantageous in terms of power consumption, it is possible to drive the DC low voltage, the response speed is fast, and the internal components are solid, so it is strong against external shock, and the operating temperature range is also high. It has a wide range of advantages.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다. In particular, since the manufacturing process is simple, there is an advantage that can reduce the production cost more than the conventional liquid crystal display device.
이러한 특성을 갖는 OLED는 크게 패시브 매트릭스 타입(passive matrix type)과 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)으로 나뉘어 지는데, 패시브 매트릭스 타입은 신호선을 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하는 반면, 액티브 매트릭스 타입은 화소를 온/오프(on/off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터와 전류를 흘려보내주는 구동 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터에 한 프레임 동안 전압을 유지해 주는 캐패시터가 화소 별로 위치하도록 한다. OLEDs having these characteristics are largely divided into a passive matrix type and an active matrix type. The passive matrix type constitutes a device in a matrix form while crossing signal lines, whereas an active matrix type is a pixel. The thin film transistor, which is a switching element that turns on / off, and the driving thin film transistor which transmits current and the capacitor which maintains voltage for one frame are positioned per pixel.
최근, 패시브 매트릭스 타입은 해상도나 소비전력, 수명 등에 많은 제한적인 요소를 가지고 있어, 고해상도나 대화면을 구현할 수 있는 액티브 매트릭스 타입 OLED의 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, the passive matrix type has many limited elements such as resolution, power consumption, and lifespan. Accordingly, active matrix type OLEDs capable of realizing high resolution and large screens have been actively studied.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, OLED는 하부 발광방식이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a general active matrix OLED, and the OLED is a bottom emission method.
도시한 바와 같이, OLED(10)는 제 1 기판(1)과, 제 1 기판(1)과 마주하는 제 2 기판(3)으로 구성되며, 제 1 및 제 2 기판(1, 3)은 서로 이격되어 이의 가장자리부를 실패턴(seal pattern : 20)을 통해 봉지되어 합착된다. As shown, the OLED 10 is composed of a
이를 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 기판(1)의 상부에는 각 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있고, 각각의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연 결되는 제 1 전극(11)과 제 1 전극(11)의 상부에 특정한 색의 빛을 발광하는 유기발광층(13)과, 유기발광층(13)의 상부에는 제 2 전극(15)이 구성된다. In more detail, the driving thin film transistor DTr is formed in each pixel region on the
유기발광층(13)은 적, 녹, 청의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질(13a, 13b, 13c)을 패턴하여 사용한다.The organic light emitting layer 13 expresses colors of red, green, and blue. In general, separate
이들 제 1 및 제 2 전극(11, 15)과 그 사이에 형성된 유기발광층(13)은 유기전계 발광다이오드를 이루게 된다. 이때, 이러한 구조를 갖는 OLED(10)는 제 1 전극(11)을 양극(anode)으로 제 2 전극(15)을 음극(cathode)으로 구성하게 된다. The first and
한편, 최근 유기전계 발광다이오드는 수분과 산소에 매우 민감하기 때문에 대기 중의 수분과 산소로부터 유기전계 발광다이오드를 보호하기 위한 OLED(10)의 인캡슐레이션(encapsulation)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. On the other hand, since the organic light emitting diodes are very sensitive to moisture and oxygen, researches on encapsulation of the OLED 10 for protecting the organic light emitting diodes from moisture and oxygen in the air have been actively conducted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, OLED를 효과적으로 인캡슐레이션(encapsulation)하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to encapsulate an OLED effectively.
이와 함께, OLED의 비틀림 또는 휨 현상을 최소화하고, OLED의 효과적으로 방열하고자 하는 것을 제 2 목적으로 하며, 경량 및 박형의 OLED를 제공하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다. In addition, the second object is to minimize the distortion or warpage of the OLED, to effectively radiate the OLED, and the third object is to provide a lightweight and thin OLED.
또한, OLED의 공정비용을 절감하고자 하는 것을 제 4 목적으로 한다. In addition, the fourth object is to reduce the process cost of the OLED.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 구동 박막트랜지스터와 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 이격되어 합착되며, 상기 제 1 기판과 마주보는 반대측 면에 오목부와 볼록부로 이루어진 요철형상을 갖는 금속호일(metal foil)로 이루어진 제 2 기판을 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention includes a first substrate formed with a driving thin film transistor and an organic light emitting diode; Provided is an organic electroluminescent device comprising a second substrate spaced apart from the first substrate, the second substrate made of a metal foil having a concave-convex shape of concave and convex portions on the opposite side facing the first substrate. do.
또한, 본 발명은 구동 박막트랜지스터와 유기전계발광 다이오드가 형성된 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 이격되어 합착되며, 상기 제 1 기판과 마주보는 반대측 면에 다수의 방열핀이 구성된 금속호일(metal foil)로 이루어진 제 2 기판을 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다. In addition, the present invention includes a first substrate formed with a driving thin film transistor and an organic light emitting diode; Provided is an organic light emitting display device including a second substrate spaced apart from the first substrate and bonded to the first substrate, the second substrate including a metal foil having a plurality of heat dissipation fins formed on an opposite side facing the first substrate.
이때, 상기 요철형상은 상기 볼록부가 엠보(embo) 형상이며, 상기 제 2 기판은 0.02 ~ 0.7mm의 두께이다. In this case, the convex-concave shape has the convex portion embossed, and the second substrate has a thickness of 0.02 to 0.7 mm.
또한, 상기 요철형상은 에칭(etching)처리 공정에 의해 형성되며, 상기 요철형상은 상기 제 2 기판 두께의 5 ~ 70%를 에칭처리 함으로써 형성된다. In addition, the uneven shape is formed by an etching process, the uneven shape is formed by etching 5 to 70% of the thickness of the second substrate.
이때, 상기 금속호일의 열팽창계수는 3.5 × 10-6℃ ~ 4.5 × 10-6℃ 사이이며, 상기 금속호일과 상기 제 1 기판 간의 열팽창 계수의 차이는 30% 이내이다. In this case, the coefficient of thermal expansion of the metal foil is between 3.5 × 10 -6 ℃ ~ 4.5 × 10 -6 ℃, the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal foil and the first substrate is within 30%.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에는 접착성을 갖는 보호층이 형성되며, 상기 제 2 기판의 상기 보호층이 접촉되는 부위에 요철형상이 형성된다. An adhesive protective layer is formed between the first and second substrates, and an uneven shape is formed at a portion where the protective layer of the second substrate contacts.
이때, 상기 제 2 기판의 상기 보호층이 접촉되는 부위에 방열핀이 구성되며, 상기 보호층은 소수성을 갖거나, 또는 흡습물질인 바륨 옥사이드(BaO) 또는 칼슘 옥사이드(CaO)를 포함한다. In this case, a heat dissipation fin is formed at a portion where the protective layer of the second substrate contacts, and the protective layer has a hydrophobicity or a hygroscopic material, barium oxide (BaO) or calcium oxide (CaO).
또한, 상기 제 2 기판의 외측면에 팬(fan) 또는 히트싱크(heat sink)를 더욱 구성한다. In addition, a fan or heat sink is further configured on the outer surface of the second substrate.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 전술한 바와 같이, OLED의 제 2 기판을 금속호일로 형성하고, 이의 외측면을 요철형상으로 형성함으로써, OLED의 전체적인 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다. As described above, as described above according to the present invention, by forming the second substrate of the OLED with a metal foil, and by forming the outer surface thereof in an uneven shape, there is an effect that can reduce the overall thickness of the OLED.
또한, OLED의 두께를 줄임에도 불구하고 OLED 자체의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 특히, OLED의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, despite reducing the thickness of the OLED can improve the durability of the OLED itself, in particular, there is an effect that can minimize the occurrence of the curl (curl) or bending (bending) of the OLED.
또한, OLED에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 외부로 방출시켜 방열효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that can maximize the heat dissipation effect by dissipating heat generated from the OLED to the outside more effectively.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 일부를 확대 도시한 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an OLED according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 2.
한편, OLED(100)는 발광된 빛의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 하부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다. Meanwhile, the OLED 100 is divided into a top emission type and a bottom emission type according to the transmitted direction of emitted light. Hereinafter, the bottom emission method will be described as an example.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 OLED(100)는 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)와 유기전계발광 다이오드(E)가 형성된 제 1 기판(101)과, 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(200)으로 구성되고 있다. As shown, the OLED 100 according to the present invention includes a
여기서, 제 1 기판(101) 상에는 반도체층(201)이 형성되는데, 반도체층(201)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(201a) 그리고 액티브영역(201a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(201b, 201c)으로 구성된다. Here, the
이러한 반도체층(201) 상부로는 게이트절연막(203)이 형성되어 있다.The
게이트절연막(203) 상부로는 반도체층(201a)에 대응하여 게이트전극(205)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선이 형성되어 있다. A
또한, 게이트전극(205)과 게이트배선(미도시) 상부 전면에 제 1 층간절연막(207a)이 형성되어 있으며, 이때 제 1 층간절연막(207a)과 그 하부의 게이트절연막(203)은 액티브영역(201a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(201b, 201c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(209a, 209b)을 구비한다. In addition, a first interlayer
다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(209a, 209b)을 포함하는 제 1 층간절연막(207a) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(209a, 209b)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(201b, 201c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(211, 213)이 형성되어 있다. Next, an upper portion of the first
그리고, 소스 및 드레인전극(211, 213)과 두 전극(211, 213) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(207a) 상부로 드레인전극(213)을 노출시키는 드레인콘택홀(215)을 갖는 제 2 층간절연막(207b)이 형성되어 있다. And a second interlayer having a
이때, 소스 및 드레인 전극(211, 213)과 이들 전극(211, 213)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(201b, 201c)을 포함하는 반도체층(201)과 반도체층(201) 상부에 형성된 게이트절연막(203) 및 게이트전극(205)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다. At this time, the
이때 도면에 나타나지 않았지만, 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선(미도시)이 형성되어 있다.Although not shown in the drawing, data wirings (not shown) defining pixel areas are formed to cross the gate wirings (not shown).
또한, 제 2 층간절연막(207b) 상부의 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 유기전계발광 다이오드(E)를 구성하는 제 1 전극(111)과 유기발광층(113) 그리고 제 2 전극(115)이 순차적으로 형성되어 있다. In addition, the
제 1, 2 전극(111, 115)과 그 사이에 형성된 유기발광층(113)은 유기전계발광 다이오드(E)를 이루게 된다.The first and
제 1 전극(111)은 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(213)과 연결된다. The
이와 같은 경우에, 제 1 전극(111)은 애노드(anode) 전극의 역할을 하도록 일함수 값이 비교적 큰 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로서 형성하는 것이 바람직하다. In this case, the
그리고, 제 2 전극(115)은 캐소드(cathode) 전극의 역할을 하도록 불투명한 도전성물질로 이루어질 수 있다. In addition, the
여기서, 제 2 전극(115)은 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 알루미늄 마그네슘 합금(AlMg) 중에서 선택된 하나의 물질로 형성하는 것이 바람직하다. Here, the
이에 따라 유기발광층(113)에서 발광된 빛은 제 1 전극(111) 방향으로 방출되는 하부 발광방식으로 구동된다.Accordingly, the light emitted from the organic
여기서, 유기발광층(113)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층( hole transporting layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.Here, the organic
그리고, 각 화소영역 별로 형성된 제 1 전극(111) 사이에는 뱅크(bank : 221)가 위치한다. A
즉, 뱅크(221)는 기판(101) 전체적으로 격자 구조의 매트릭스 타입으로 형성되어, 뱅크(221)를 각 화소영역 별 경계부로 하여 제 1 전극(111)이 화소영역별로 분리된 구조로 형성되어 있다. That is, the
이러한 OLED(100)는 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(111)과 제 2 전극(115)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(111)으로부터 제공된 전자와 제 2 전극(115)으로 주입된 정공이 유기발광층(113)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광 선의 형태로 방출된다.When a predetermined voltage is applied to the
이때, 발광된 빛은 투명한 제 1 전극(111)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, OLED(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다. At this time, since the emitted light passes through the transparent
이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 유기전계발광 다이오드(E) 상부에는 제 2 기판(200)을 구비하여, 제 1 및 제 2 기판(101, 200)은 접착성을 갖는 보호층(120)을 통해 서로 이격되어 합착된다. The
이를 통해, OLED(100)는 인캡슐레이션(encapsulation)된다.Through this, the
이때, 보호층(120)은 소수성 성질을 갖거나 내부에 흡습 특성을 갖는 바륨 옥사이드(BaO) 또는 칼슘 옥사이드(CaO)가 포함될 수 있다. 이로 인하여, 보호층(120) 자체가 소수성을 띠게 되어 수분 침투를 방지하거나 또는 보호층(120) 내부로 수분이 침투한다 하여도 흡습 특성에 의해 유기발광층(113)과의 접촉을 방지할 수 있다. In this case, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 OLED(100)는 유기전계발광 다이오드(E) 상부에 바로 보호층(120)이 형성됨으로써, 기존의 실패턴(도 1의 20)을 삭제할 수 있다. As described above, in the
이에, 기존에 고분자물질로 이루어져, 온도가 가열되거나 장시간 보관함에 따라 실패턴(도 1의 20)을 통해 외부로부터 수분이나 가스(gas)와 같은 오염원이 OLED(100) 내부로 침투하는 문제점을 방지할 수 있다. Thus, made of a conventional polymer material, as the temperature is heated or stored for a long time to prevent the problem that the pollutant such as water or gas from the outside penetrates into the
또한, 본 발명의 OLED(100)는 외부로부터 누름 등의 압력이 가해져도 보호층(120)에 의해 OLED(100)의 눌림이 발생되지 않아, 유기전계발광 다이오드(E)의 제 1 및 제 2 전극(111, 115) 또는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 크랙(crack)을 방 지할 수 있다.In addition, the
이에 따라 암점불량 등의 문제점이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 휘도나 화상 특성의 불균일이 발생되었던 문제점을 방지하게 된다.As a result, problems such as dark spot defects may be prevented from occurring, thereby preventing the problem of uneven brightness or image characteristics.
한편, 제 1 기판(101)은 유리, 스테인리스 스틸(stainless steel) 등을 재료로 하여 형성할 수 있는데, 본 발명의 OLED(100)는 하부 발광방식 OLED(100)이므로 투명한 유리를 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
그리고, 본 발명의 제 2 기판(200)은 금속호일(metal foil)로 이루어지는 것을 특징으로 하는데, 특히, 제 2 기판(200)의 외측면은 에칭(etching)처리 공정에 의해 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철형상(grooving pattern : 210)을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이렇듯, 제 2 기판(200)을 금속호일로 형성함으로써, 유리로 제 2 기판을 형성하는 경우에 비해 제 2 기판(200)을 얇은 두께로 형성할 수 있어, OLED(100)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다. As such, by forming the
또한, OLED(100)의 두께를 줄임에도 불구하고 OLED(100) 자체의 내구성을 향상시킬 수 있으며, OLED(100)의 방열 특성 또한 향상시킬 수 있다. In addition, despite reducing the thickness of the
특히, 제 2 기판(200)의 외측면에 요철형상(210)을 형성함으로써, 제 2 기판(금속호일 : 200)을 제 1 기판(유리 : 101)과 다른 물질로 형성함에 따라 제 1 기판(101)과 제 2 기판(200) 사이의 열팽창율 차이로 인해 발생되는 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화할 수 있다. In particular, by forming the concave-
또한, OLED(100)에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 외부로 방출하게 된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. In addition, the heat generated by the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5a ~ 5b는 일반적인 OLED와 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 측정한 비교한 결과이다. 4 is a perspective view schematically illustrating a second substrate of an OLED according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5B illustrate a curl or bending phenomenon of a general OLED and an OLED according to an exemplary embodiment of the present invention. It is a result of comparing and measuring.
도 4에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(200)은 금속호일로 이루어지는데, 제 2 기판(200)의 외측 즉, 유기전계발광 다이오드(도 3의 E)를 향하는 일면을 내측면이라 정의하면, 제 2 기판(200)의 외측면을 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철형상(210)으로 형성한다. As shown in FIG. 4, the
이렇듯, 제 2 기판(200)의 외측면을 요철형상(210)으로 형성하게 되면, 요철형상(210)에 의해 제 2 기판(200)의 외측면으로 응력이 발생하게 되고 이를 통해, OLED(도 3의 100)의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화할 수 있다. As such, when the outer surface of the
이에 대해 도 5a ~ 5b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. This will be described in more detail with reference to FIGS. 5A to 5B.
설명에 앞서, OLED(도 3의 100)는 제 1 기판(도 3의 101)을 유리 재질로 형성하고 제 2 기판(200)을 금속호일로 형성한 OLED(도 3의 100)이며, OLED(도 3의 100)의 비틀림 또는 휨 측정은 OLED(도 3의 100)의 네 가장자리를 12개의 포인트로 나누어, 각 포인트의 높이를 OLED(도 3의 100)의 중심부를 기준으로 하여 이의 차이를 통해 측정한 결과이다. Prior to the description, the OLED (100 in FIG. 3) is an OLED (100 in FIG. 3) in which a first substrate (101 in FIG. 3) is formed of a glass material and a
먼저, 도 5a는 일반적인 OLED의 비틀림 또는 휨을 측정한 결과이다. First, Figure 5a is a result of measuring the twist or warpage of a typical OLED.
이를 참조하면, 제 1 기판(유리 : 도 3의 101)과 제 2 기판(금속호일 : 200)이 서로 다른 재질로 이루어져, 제 1 및 제 2 기판(도 3의 101, 200)은 서로 다른 열팽창계수에 의해 서로 다른 값의 수축 및 변형을 초래하게 된다. Referring to this, the first substrate (glass: 101 in FIG. 3) and the second substrate (metal foil: 200) are made of different materials, and the first and second substrates (101, 200 in FIG. 3) have different thermal expansions. Coefficients cause shrinkage and deformation of different values.
이로 인하여 OLED(도 3의 100)는 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상이 발생하게 되는데, 이러한 비틀림 또는 휨 현상은 유리에 비해 열팽창계수가 높은 금속호일 즉, 제 2 기판(200)이 제 1 기판(도 3의 101)에 비해 크게 휘어지게 되면서 OLED(도 3의 100)는 제 2 기판(200)이 형성된 방향으로 서로 대면하는 양측 가장자리가 서로 가까워지는 비틀림 또는 휨 현상이 발생하게 된다. As a result, the OLED (100 of FIG. 3) may have a curling or bending phenomenon. The twisting or bending phenomenon may be caused by a metal foil having a higher coefficient of thermal expansion than that of the glass, that is, the
이렇게 비틀림 또는 휨 현상이 발생하게 되면, 구동회로(미도시)를 부착하는 모듈과정에서 구동회로(미도시)가 미스 얼라인(misalign)되어, 선결함(line defect) 및 구동불량이 발생하거나 편광판(미도시) 부착 과정에서 불량이 발생하여 OLED(도 3의 100)의 화질을 크게 저하시키는 불량으로 작용된다.When such distortion or bending occurs, the driving circuit (not shown) is misaligned in the module process of attaching the driving circuit (not shown), so that a line defect and a driving defect are generated or a polarizing plate A defect occurs in the attaching process (not shown), which acts as a defect that greatly reduces the image quality of the OLED (100 in FIG. 3).
이때, 본 발명의 실시예에 따라 금속호일 즉, 제 2 기판(200)의 외측면에 요철형상(210)을 형성하게 되면, 요철형상(210)에 의해 제 2 기판(200)의 외측면으로 응력이 발생하게 되고, 이의 응력을 통해 제 2 기판(200)의 수축 및 변형을 상쇄시켜 OLED(도 3의 100)의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화하게 되는 것이다. At this time, when the concave-
이의 내용은 도 5b를 참조하여 확인할 수 있다. The contents thereof can be confirmed with reference to FIG. 5B.
즉, 도 5b는 금속호일로 이루어진 제 2 기판(200)의 외측면에 요철형상(210)이 형성된 OLED(도 3의 100)로, 도 5a에 비해 제 2 기판(200)이 형성된 방향으로 서로 대면하는 양측 가장자리가 서로 가까워지는 비틀림 또는 휨 현상이 완화된 것을 확인할 수 있다.That is, FIG. 5B is an OLED (100 in FIG. 3) having an
이때, 이러한 제 2 기판(200)의 금속호일의 열팽창계수는 3.5 × 10-6℃ ~ 4.5 × 10-6℃ 사이인 것이 바람직하다. At this time, the thermal expansion coefficient of the metal foil of the
따라서, 유리로 형성되는 제 1 기판(도 3의 101)과 제 2 기판(200) 간의 열팽창 계수의 차이가 30%를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다. Therefore, it is preferable that the difference of the thermal expansion coefficient between the 1st board | substrate (101 of FIG. 3) and the 2nd board |
이는, 제 1 기판(도 3의 101)과 제 2 기판(200) 간의 열팽창 계수 차이가 30% 이상이면 제 2 기판(200)의 외측면에 요철형상(210)을 형성함에도 OLED(도 3의 100)의 비틀림 또는 휨이 크게 발생할 수도 있기 때문이다. This means that when the difference in thermal expansion coefficient between the first substrate (101 in FIG. 3) and the
또한, 이렇듯 제 2 기판(200)의 외측면을 요철형상(210)으로 형성함으로써, 제 2 기판(200)의 외측면은 표면적이 최대가 된다.In addition, by forming the outer surface of the
따라서, 넓은 표면적에 의해 OLED(도 3의 100)로부터 발생된 고열을 외부로 효과적으로 방출시켜 방열효과를 극대화시킬 수 있게 된다.Therefore, the high heat generated from the OLED (100 of FIG. 3) is effectively released to the outside by the large surface area, thereby maximizing a heat radiation effect.
즉, OLED(도 3의 100)은 구동 시 구동 박막트랜지스터(DTr)의 열화와 함께 발생하는 열에 의해 약 80 ~ 90℃정도 까지 온도가 상승하게 된다. 이와 같은 고열에 의해 OLED(도 3의 100)의 수명이 급격히 감소하게 된다. That is, the temperature of the OLED (100 in FIG. 3) is increased to about 80 to 90 ° C. by heat generated with deterioration of the driving thin film transistor DTr during driving. Due to such high temperature, the lifetime of the OLED (100 in FIG. 3) is drastically reduced.
따라서, OLED(도 3의 100)의 제 2 기판(200)을 통해 OLED(도 3의 100)에서 발생되는 열을 방열하여 OLED(도 3의 100)의 수명이 급격히 감소되는 문제점을 방지하는 것이다.Therefore, the heat dissipation generated in the OLED (100 in FIG. 3) through the
이러한 요철형상(210)은 오목부와 볼록부가 많이 형성될수록 제 2 기판(200)으로 전달된 OLED(도 3의 100)의 열을 방열할 수 있는 표면적을 넓힐 수 있어 높은 방열효과를 가질 수 있다. The concave-
여기서, 요철형상(210)은 특별히 제안되지 않는다. Here, the
이러한 제 2 기판(200) 외측면의 요철형상(210)은 제 2 기판(200) 외측면을 에칭(etching)처리 공정을 통해 형성한다. The
이때, 제 2 기판(200)의 두께는 0.02 ~ 0.7mm로 형성하는 것이 바람직하며, 요철형상(210)은 제 2 기판(200)의 두께의 5 ~ 70%를 에칭(etching)처리 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다. At this time, the thickness of the
아래 표(1)은 OLED(도 3의 100) 내부의 온도를 시뮬레이션 측정한 결과표이다. Table 1 below is a result of simulation measurement of the temperature inside the OLED (100 in FIG. 3).
표(1)Table (1)
표(1)은 OLED(도 3의 100)를 풀칼라로 구동 한 후, 화상이 구현되는 화면 상에서 임의로 정의된 6 포인트의 온도를 측정한 결과표이다. Table 1 is a result of measuring the temperature of 6 points arbitrarily defined on the screen on which the image is implemented after driving the OLED (100 in FIG. 3) in full color.
여기서, 재료1은 유리로 구성된 제 2 기판을 사용한 OLED를 나타내며, 재료2는 금속호일로 구성된 제 2 기판을 사용한 OLED이며, 재료3은 본 발명의 실시예에 따라 금속호일로 구성된 제 2 기판(200)의 외측면을 요철형상(210)으로 형성한 OLED(도 3의 100)를 나타낸다. Here,
표(1)을 참조하면, 재료3의 OLED(도 3의 100)의 온도가 재료 1 및 재료2에 비해 훨씬 낮은 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the temperature of the OLED of Material 3 (100 in FIG. 3) is much lower than that of
이는, 이를 통해 본 발명의 실시예에 따라 금속호일로 제 2 기판(200)을 구성하고 제 2 기판(200)의 외측면을 요철형상(210)으로 형성하면, 제 2 기판(200)을 유리로 형성하거나 일반적인 금속호일로 형성하는 것에 비해 보다 효율적인 방열효과를 가질 수 있는 것을 알 수 있다. This, when the
전술한 바와 같이, OLED(도 3의 100)의 제 2 기판(200)을 금속호일로 형성하고, 이의 외측면을 요철형상(210)으로 형성함으로써, OLED(도 3의 100)로부터 발생된 고열을 외부로 효과적으로 방출시켜 방열효과를 극대화시킬 수 있게 된다.As described above, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 3의 100)에 팬(fan : 미도시)이나 히트싱크(heat sink : 미도시)를 더욱 구성하여, OLED(도 3의 100)의 방열효과를 더욱 극대화시킬 수 있게 된다.In addition, a fan (not shown) or a heat sink (not shown) is further configured in the OLED (100 of FIG. 3) according to an exemplary embodiment of the present invention, so that the heat dissipation effect of the OLED (100 of FIG. 3) may be improved. It can be maximized further.
첨부한 도 6은 히트싱크를 포함하는 여부에 따라 OLED(도 3의 100) 내부의 온도 변화를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing a temperature change inside the OLED (100 of FIG. 3) according to whether or not a heat sink is included.
여기서, sample 1은 유리로 구성된 제 2 기판을 사용한 OLED를 나타내며, sample 2는 유리로 구성된 제 2 기판을 사용한 OLED에 히트싱크를 더욱 구비하였으며, sample 3은 본 발명의 실시예에 따라 금속호일로 구성된 제 2 기판(200)의 외측면을 요철형상(210)으로 형성한 OLED(도 3의 100)를 나타내며, sample 4는 요철형상(210)을 형성한 OLED(도 3의 100)에 히트싱크(미도시)를 더욱 구비하여 측정한 결과이다. Here,
일반적으로 히트싱크(미도시)는 열전도율이 높은 금속플레이트 또는 카본시 트(carbon sheet)등을 사용한다. In general, the heat sink (not shown) uses a high thermal conductivity metal plate or carbon sheet (carbon sheet).
도 6을 참조하면, sample 4의 OLED(도 3의 100)의 내부의 온도가 가장 낮은 것을 확인 할 수 있으며, 이를 통해, 제 2 기판(200)의 외측면에 요철형상(210)을 형성한 제 2 기판(200)의 외측면에 팬(미도시)이나 히트싱크(미도시)를 더욱 구성함으로써, OLED(도 3의 100)의 방열효과를 더욱 극대화시킬 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the temperature inside the OLED (100 of FIG. 3) of
한편, 금속호일로 형성되는 제 2 기판(200)을 0.02 ~ 0.05mm의 두께가 되도록 얇게 형성함으로써, 제 2 기판(200)을 매우 유연한 특성을 갖도록 할 수 있다. On the other hand, by forming the
이를 통해, 최근 노트북이나 PDA(personal digital assistant)와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 이들에 적용 가능하도록 유리보다 가볍고 경량인 동시에 유연한 특성을 지니고 있는 OLED(도 3의 100)를 제공할 수 있다. As a result, as portable portable devices such as laptops and personal digital assistants (PDAs) are widely used in recent years, OLEDs (100 in FIG. 3), which are lighter, lighter, and more flexible than glass, can be applied to them. have.
이 경우 제 1 기판(도 3의 101) 역시 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible) 유리로 구성하는 것이 바람직하다.In this case, the first substrate (101 in FIG. 3) is also preferably composed of flexible glass having flexible characteristics.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OLED의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7b는 도 7a의 배면을 개략적으로 도시한 저면사시도이다. FIG. 7A is a perspective view schematically illustrating a second substrate of an OLED according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a bottom perspective view schematically illustrating the rear surface of FIG. 7A.
도 7a에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(200)의 외측면에 형성하는 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철형상(210)의 볼록부를 엠보(embo) 형상으로 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 7A, the convex portion of the concave-
이렇듯, 요철형상(210)의 볼록부를 엠보 형상으로 형성하여도, 요철형상(210)에 의해 제 2 기판(200)의 외측면으로 응력이 발생하게 되고 제 2 기 판(200)의 외측면의 표면적이 최대가 되도록 할 수 있다. As such, even when the convex portion of the concave-
이를 통해, OLED(도 3의 100)의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화할 수 있으며, 넓은 표면적에 의해 OLED(도 3의 100)로부터 발생된 고열을 외부로 효과적으로 방출시켜 방열효과를 극대화시킬 수 있게 된다.Through this, curvature or bending of the OLED (100 of FIG. 3) can be minimized, and a large surface area effectively radiates high heat generated from the OLED (100 of FIG. 3) to the outside to radiate heat. To maximize.
또한, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제 2 기판(200)의 내측면 가장자리 또한 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철형상(210)으로 형성하는데, 이는 제 2 기판(200)과 보호층(도 3의 120)과의 접착면적을 넓히기 위한 것이다. In addition, as shown in FIG. 7B, the inner side edge of the
이를 통해, 제 2 기판(200)은 보호층(도 3의 120)과 접착력이 향상된다.Through this, the
또는 도 8a ~ 8b에 도시한 바와 같이 제 2 기판(200)의 외측면에 다수의 방열핀(220)을 구성할 수도 있다. Alternatively, as shown in FIGS. 8A to 8B, a plurality of
방열핀(220)은 일정간격 이격한 다수개가 일정 높이 제 2 기판(200)의 외측면으로부터 돌출되어 구성된다.The
방열핀(220)의 형상은 필요에 따라 자유롭게 형성할 수 있으나, 열이 전달되는 방향을 향하여 다수의 방열핀(220)이 돌출되도록 형성하여, 제 2 기판(200)의 외측면으로 응력이 발생하게 하고, 제 2 기판(200)의 외측면의 표면적이 최대가 되도록 하는 것이 바람직하다. The shape of the
따라서, OLED(도 3의 100)의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화할 수 있으며, 넓은 표면적에 의해 OLED(도 3의 100) 구동시 발생하는 열을 외부로 보다 효율적으로 방열할 수 있다.Accordingly, curvature or bending of the OLED (100 of FIG. 3) may be minimized, and the heat generated when driving the OLED (100 of FIG. 3) may be more efficiently radiated to the outside by the large surface area. Can be.
특히, 이러한 방열핀(220)들이 많이 형성될수록 제 2 기판(200)으로 전달된 OLED(도 3의 100)의 열을 방열할 수 있는 표면적을 넓힐 수 있어 높은 방열효과를 가질 수 있으나, 다수의 방열핀(220) 들의 사이로 자연대류가 통과할 수 있도록 방열핀(220)들의 사이를 일정간격 유지하는 한도내에서 다수개 형성해야 한다.In particular, as the
또한, 도시하지는 않았지만 이렇듯 방열핀(220)이 형성된 제 2 기판(200)의 내측면 가장자리에는 보호층(도 3의 120)과의 접착면적을 넓히기 위하여, 요철형상을 형성하거나 다수의 방열핀을 형성한다. In addition, although not shown, in order to widen the adhesive area with the protective layer (120 of FIG. 3), an inner side edge of the
전술한 바와 같이, OLED(도 3의 100)의 제 2 기판(200)을 금속호일로 형성하고, 이의 외측면을 요철형상(210)으로 형성함으로써, 제 1 기판(유리 : 도 3의 101)과 제 2 기판(금속호일 : 200)이 서로 다른 재질로 이루어짐에도 OLED(도 3의 100)의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 최소화할 수 있으며, OLED(도 3의 100)로부터 발생된 고열을 외부로 효과적으로 방출시켜 방열효과를 극대화시킬 수 있게 된다.As described above, the first substrate (glass: 101 in FIG. 3) is formed by forming the
또한, 본 발명의 OLED(도 3의 100)는 유기전계발광 다이오드(도 3의 E) 상부에 바로 보호층(도 3의 120)이 형성됨으로써, 기존의 실패턴(도 1의 20)을 삭제할 수 있다. In addition, the OLED of the present invention (100 in FIG. 3) is formed directly on the organic light emitting diode (E in FIG. 3) to form a protective layer (120 in FIG. 3), thereby eliminating the conventional failure turn (20 in FIG. 1). Can be.
이에, 기존에 고분자물질로 이루어져, 온도가 가열되거나 장시간 보관함에 따라 실패턴(도 1의 20)을 통해 외부로부터 수분이나 가스(gas)와 같은 오염원이 OLED(도 3의 100) 내부로 침투하는 문제점을 방지할 수 있다. Thus, made of a conventional polymer material, as the temperature is heated or stored for a long time, a pollutant such as water or gas from the outside penetrates into the OLED (100 in FIG. 3) from the outside through a failure turn (20 in FIG. 1). The problem can be prevented.
또한, 본 발명의 OLED(도 3의 100)는 외부로부터 누름 등의 압력이 가해져도 보호층(도 3의 120)에 의해 OLED(도 3의 100)의 눌림이 발생되지 않아, 유기전계발 광 다이오드(도 3의 E)의 제 1 및 제 2 전극(도 3의 111, 115) 또는 구동 박막트랜지스터(도 3의 DTr)의 크랙(crack)을 방지할 수 있다.In addition, in the OLED of the present invention (100 in FIG. 3), even if a pressure such as pressing from the outside is applied, the pressing of the OLED (100 in FIG. 3) does not occur by the protective layer (120 in FIG. 3). Cracks in the first and second electrodes (111 and 115 in FIG. 3) or the driving thin film transistor (DTr in FIG. 3) of the diode (E of FIG. 3) may be prevented.
이에 따라 암점불량 등의 문제점이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 휘도나 화상 특성의 불균일이 발생되었던 문제점을 방지하게 된다.As a result, problems such as dark spot defects may be prevented from occurring, thereby preventing the problem of uneven brightness or image characteristics.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면.1 is a schematic cross-sectional view of a typical active matrix type OLED.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing an OLED according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 일부를 확대 도시한 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 사시도.4 is a perspective view schematically showing a second substrate of an OLED according to an embodiment of the present invention;
도 5a ~ 5b는 일반적인 OLED와 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 비틀림(curl) 또는 휨(bending) 현상을 측정한 비교한 결과.5a to 5b are a result of measuring the twist (bending) or bending (bending) of the general OLED and the OLED according to an embodiment of the present invention.
도 6은 히트싱크를 포함하는 여부에 따라 OLED 내부의 온도 변화를 나타낸 그래프.6 is a graph showing a temperature change inside an OLED depending on whether a heat sink is included.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 OLED의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 사시도.7A is a perspective view schematically showing a second substrate of an OLED according to a second embodiment of the present invention;
도 7b는 도 7a의 배면을 개략적으로 도시한 저면사시도.FIG. 7B is a bottom perspective view schematically showing the back side of FIG. 7A; FIG.
도 8a ~ 8b는 본 발명의 다른 제 3 실시예에 따른 OLED의 제 2 기판을 개략적으로 도시한 사시도.8A-8B are perspective views schematically showing a second substrate of an OLED according to another third embodiment of the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |