KR20150134142A

KR20150134142A - 유기발광소자

Info

Publication number: KR20150134142A
Application number: KR1020140061126A
Authority: KR
Inventors: 신문영; 박재하
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-12-01
Also published as: CN105097871B; US20150340646A1; US9553282B2; KR102195276B1; EP2947707B1; CN105097871A; EP2947707A1

Abstract

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED)에 관한 것으로, 특히 공정의 효율성이 향상되며 경량 및 박형의 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 OLED는 OLED패널의 일 가장자리를 따라 연결부재를 통해 연결된 인쇄회로기판을 OLED패널의 배면으로 젖혀 밀착되도록 하고, 3중구조로 이루어지는 백커버의 수평면 상에 OLED패널의 배면으로 젖혀 밀착된 인쇄회로기판에 대응하는 포켓홈을 형성하는 것이다.
이를 통해, 인쇄회로기판을 보호하기 위한 별도의 커버쉴드를 필요로 하지 않아 OLED의 공정비용을 절감할 수 있으며, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, OLED의 배면 형상을 단순화할 수 있어 OLED 배면의 활용 가용면적이 넓은 장점을 가지며, 또한 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 향상시킬 수 있다. 그리고, OLED의 전체적인 두께를 증가시키지 않아도 전기적인 간섭이나 접촉에 의한 간섭 없이 인쇄회로기판을 OLED패널의 배면에 젖혀 밀착되도록 할 수 있으며, 또한 커버쉴드에 의한 OLED의 두께 및 무게 증가를 줄일 수 있어, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 OLED를 제공할 수 있다.

Description

유기발광소자{Organic light emitting diode}

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diode: OLED)에 관한 것으로, 특히 공정의 효율성이 향상되며 경량 및 박형의 OLED에 관한 것이다.

유기발광소자(organic light emitting diode : OLED)는 정공주입전극과 유기발광층 및 전자주입전극으로 구성되며, 유기발광층 내부에 전자와 정공이 결합하여 생성된 여기자(exciton)가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 발광이 이루어진다.

이러한 원리로 OLED는 자발광 특성을 가지며, 액정표시장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, OLED는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 휴대용 전자 기기의 차세대 표시장치로 여겨지고 있다.

일반적으로 OLED는 내부에 유기발광층들을 포함하는 OLED패널과, OLED패널의 가장자리를 가이드하는 캐비닛과 OLED패널의 후방에서 OLED패널을 수납하기 위한 백커버 그리고 OLED패널의 전방에서 OLED패널을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window)를 포함한다.

여기서, OLED패널의 일 가장자리를 따라서는 연결부재를 매개로 인쇄회로기판이 연결되어 모듈화 과정에서 백커버의 배면으로 젖혀 밀착된다.

도 1은 일반적인 OLED의 배면 일부를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2a ~ 2b는 종래의 시스템보드가 실장된 OLED의 배면을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, OLED패널(미도시)의 일 가장자리에 연결된 인쇄회로기판(18)은 연결부재(16)를 통해 백커버(20)의 배면으로 젖혀져 밀착되어 고정된다.

인쇄회로기판(18) 상에는 다수의 구동회로소자(미도시)들이 실장되므로, 이러한 인쇄회로기판(18)은 커버쉴드(23)에 의해 덮이게 되는데, 커버쉴드(23)는 인쇄회로기판(18)을 감싸게 되므로 외부의 충격으로부터 인쇄회로기판(18)을 보호하게 된다.

커버쉴드(23)는 인쇄회로기판(18)과 스크류체결을 통해 조립 및 체결된다.

한편, 이러한 OLED(10)는 백커버(20)의 배면으로 인쇄회로기판(18)이 젖혀져 밀착됨에 따라 인쇄회로기판(18)을 보호하기 위한 커버쉴드(23) 및 커버쉴드(23)를 조립 및 체결하기 위한 스크류 등의 별도의 구성을 더욱 필요로 하게 된다.

따라서, 별도의 구성에 의해 OLED(10)의 공정비용이 상승하게 되고, 커버쉴드(23)의 조립에 의해 공정시간이 증가하게 되는 등 공정의 효율성이 현저하게 저하된다.

또한, 도 2a에 도시한 바와 같이 OLED(10)의 배면 형상이 복잡해, OLED(10) 배면의 활용 가용면적이 좁게 되는데, 특히 인쇄회로기판(18)이 절곡되어 밀착되는 OLED(10) 배면의 일 가장자리(A)에는 시스템보드(70)와 같은 다른 부품들을 실장할 수 없다.

따라서, OLED(10)의 배면으로 실장되는 시스템보드(70)의 위치 및 시스템보드(70)의 면적 등이 한정적으로 제한되게 되며, 도 2b에 도시한 바와 같이 셋프레임(60)을 결합하여 사용자가 실제 사용가능하도록 완성된 OLED(10)의 배면 형상 또한 복잡하여, 공간활용성, 인테리어 및 디자인이 최근 요구되고 있는 트렌드에 미치지 못하는 경향이 있다.

그리고, 커버쉴드(23)에 의한 두께 및 무게 증가에 따라, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 OLED(10)를 제공하는데도 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경량 및 박형의 OLED를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 공정비용 절감 및 공정을 단순화하여 공정의 효율성을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.

또한, OLED 배면 형상을 단순화함으로써, OLED 배면의 가용면적을 넓히고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.

전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 OLED패널과; 상기 OLED패널의 배면으로 젖혀져 밀착되는 인쇄회로기판과; 제 1 및 제 2 금속층과, 상기 제 1 및 제 2 금속층 사이의 무기질층무기질층을 포함하고, 상기 OLED패널이 안착되는 수평면 상에 상기 인쇄회로기판에 대응하여 포켓홈이 형성된 백커버를 포함하며, 상기 포켓홈은 상기 무기질층이 노출되도록 상기 제 1 금속층이 제거되어 형성되는 유기발광소자를 제공한다.

이때, 상기 인쇄회로기판은 양면형 접착테이프 또는 고무자석을 통해 상기 OLED패널의 배면에 밀착되며, 상기 제 1 및 제 2 금속층은 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 무기질층은 접착특성을 갖는 실리콘계 수지로 이루어 이루어진다.

그리고, 상기 백커버는 상기 제 1 및 제 2 금속층과 상기 무기질층으로 이루어진 3중 구조를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 금속층은 상기 백커버의 내측면과 외측면을 각각 이루며, 상기 포켓홈은 상기 인쇄회로기판의 길이와 폭에 비해 1.2배 크다.

또한, 상기 인쇄회로기판은 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP)를 포함하는 연결부재를 통해 상기 OLED패널에 연결되며, 상기 OLED패널의 전방에 위치하는 커버윈도우와, 상기 OLED패널의 가장자리를 가이드 및 지지하는 캐비닛을 포함한다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 OLED패널의 일 가장자리를 따라 연결부재를 통해 연결된 인쇄회로기판을 OLED패널의 배면으로 젖혀 밀착되도록 하고, 3중구조로 이루어지는 백커버의 수평면 상에 OLED패널의 배면으로 젖혀 밀착된 인쇄회로기판에 대응하는 포켓홈을 형성함으로써, 이를 통해, 인쇄회로기판을 보호하기 위한 별도의 커버쉴드를 필요로 하지 않아 OLED의 공정비용을 절감할 수 있으며, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, OLED의 배면 형상을 단순화할 수 있어 OLED 배면의 활용 가용면적이 넓은 장점을 가지며, 또한 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, OLED의 전체적인 두께를 증가시키지 않아도 전기적인 간섭이나 접촉에 의한 간섭 없이 인쇄회로기판을 OLED패널의 배면에 젖혀 밀착되도록 할 수 있으며, 또한 커버쉴드에 의한 OLED의 두께 및 무게 증가를 줄일 수 있어, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 OLED를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 OLED의 배면 일부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2a ~ 2b는 종래의 시스템보드가 실장된 OLED의 배면을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 OLED패널을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백커버의 수평면의 일부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7a ~ 7b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 배면을 개략적으로 도시한 사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 OLED패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, OLED(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 OLED패널(110)과 OLED패널(110)의 가장자리를 가이드하기 위한 캐비닛(120)과, OLED패널(110)을 수납하기 위한 백커버(130) 그리고 OLED패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window : 140)를 포함한다.

이때, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, OLED패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 캐비닛(120)이 OLED패널(110)의 가장자리를 두른 상태로 OLED패널(110)의 후방으로는 백커버(130)가 위치하며, OLED패널(110)의 전방으로는 커버윈도우(140)가 위치하여, 전후방에서 결합되어 일체화된다.

여기서, 도 4를 참조하여 OLED패널에 대해 자세히 살펴보도록 하겠다.

OLED패널(110)은 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)가 형성된 기판(101)이 인캡기판(102)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

즉, 기판(101) 상의 화소영역(P)에는 반도체층(104)이 형성되는데, 반도체층(104)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(104a) 그리고 액티브영역(104a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(104b, 104c)으로 구성된다.

이러한 반도체층(104) 상부로는 게이트절연막(105)이 형성되어 있다.

게이트절연막(105) 상부로는 반도체층(104)의 액티브영역(104a)에 대응하여 게이트전극(107)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선이 형성되어 있다.

또한, 게이트전극(107)과 게이트배선(미도시) 상부 전면에 제 1 층간절연막(106a)이 형성되어 있으며, 이때 제 1 층간절연막(106a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(104a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(104b, 104c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(109)을 구비한다.　

다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(109)을 포함하는 제 1 층간절연막(106a) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(109)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(104b, 104c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인전극(108a, 108b)이 형성되어 있다.

그리고, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 두 전극(108a, 108b) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(106a) 상부로 드레인전극(108b)을 노출시키는 드레인콘택홀(112)을 갖는 제 2 층간절연막(106b)이 형성되어 있다.

이때, 소스 및 드레인전극(108a, 108b)과 이들 전극(108a, 108b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(104b, 104c)을 포함하는 반도체층(104)과 반도체층(104) 상부에 형성된 게이트절연막(105) 및 게이트전극(107)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.

한편, 도면에 나타나지 않았지만, 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 형성되어 있다. 그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.

그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 도면에서는 반도체층(104)이 폴리실리콘 반도체층으로 이루어진 코플라나(co-planar) 타입을 예로서 보이고 있으며, 이의 변형예로서 순수 및 불순물의 비정질질실리콘으로 이루어진 보텀 케이트(bottom gate) 타입으로 형성될 수도 있다.

또한, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(108b)과 연결되며 제 2 층간절연막(106b) 상부로는 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광다이오드(E)를 구성하는 일 구성요소로서 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(111)이 형성되어 있다.

이러한 제 1 전극(111)은 각 화소영역(P) 별로 형성되는데, 각 화소영역(P) 별로 형성된 제 1 전극(111) 사이에는 뱅크(bank : 119)가 위치한다.

즉, 뱅크(119)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 제 1 전극(111)이 화소영역(P) 별로 분리된 구조로 형성되어 있다.　

그리고 제 1 전극(111)의 상부에 유기발광층(113)이 형성되어 있다.

여기서, 유기발광층(113)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.

이러한 유기발광층(113)은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소영역(P) 마다 적(R), 녹(G), 청(B)색을 발광하는 별도의 유기물질(113a, 113b, 113c)을 패턴하여 사용한다.

그리고, 유기발광층(113)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(115)이 형성되어 있다.

이때, 제 2 전극(115)은 이중층 구조로, 일함수가 낮은 금속 물질을 얇게 증착한 반투명 금속막을 포함한다. 이때, 제 2 전극(115)은 반투명 금속막 상에 투명한 도전성 물질이 두껍게 증착된 이층 구조일 수도 있다.

따라서, 유기발광층(113)에서 발광된 빛은 제 2 전극(115)을 향해 방출되는 상부 발광방식(top emission type)으로 구동된다.

또는 제 2 전극(115)이 불투명 금속막으로 이루어져, 유기발광층(113)에서 발광된 빛은 제 1 전극(111)을 향해 방출되는 하부 발광방식(bottom emission type)으로 구동될 수도 있다.

이러한 OLED패널(110)은 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(111)과 제 2 전극(115)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(111)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(115)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(113)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.

이때, 발광된 빛은 투명한 제 2 전극(115) 또는 제 1 전극(111)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, OLED패널(110)은 임의의 화상을 구현하게 된다.

그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 인캡기판(102)이 구비되며, 기판(101)과 인캡기판(102)은 접착특성을 갖는 접착필름(103)을 통해 서로 이격되어 합착된다.

이를 통해, OLED패널(110)은 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

이때, 접착필름(103)은 외부 습기가 발광다이오드(E) 내부로 침투되는 것을 방지하여 기판(101) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)를 보호하는 막으로, 발광다이오드(E)를 에워싸며 기판(101) 상에 형성된다.

접착필름(103)은 OCA(Optical Cleared Adhesive), 열 경화성 레진 또는 열 경화성 봉지재 중 선택된 하나로 형성되어, 기판(101) 상의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)를 밀봉시키게 된다.

한편, 기판(101)과 인캡기판(102)은 유리, 플라스틱 재질, 스테인리스 스틸(stainless steel), 금속호일(metal foil) 등을 재료로 하여 형성할 수 있다.

여기서, 기판(101)과 인캡기판(102)을 금속호일로 형성할 경우, 5 ~ 100㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있어, 기판(101)과 인캡기판(102)을 유리 또는 압연방식으로 형성하는 경우에 비해 얇은 두께로 형성할 수 있어, OLED패널(110)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.

또한, OLED패널(110)의 두께를 줄임에도 불구하고 OLED패널(110) 자체의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이러한 OLED패널(110)의 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP)와 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(118)이 연결된다.

이때, OLED(100)를 구동하는 과정에서, 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(118a, 도 6a 참조)들로부터 고온의 열이 발생되는데, 이러한 고온의 열은 구동회로소자(118a, 도 6a 참조)들의 열화에 따른 파손을 야기하게 되므로, 외부로 신속하게 방출해야 한다.

이를 위해, 인쇄회로기판(118) 상에는 금속물질로 이루어지는 백커버(130)로 고온의 열이 전도되어 외부로 방출되도록 하기 위한 방열패드(thermal pad : 미도시)가 구비될 수 있다.

OLED패널(110)은 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(118a, 도 6a 참조)들로부터 구동신호를 공급 받게 된다.

이러한 OLED패널(110)은 캐비닛(120)과 백커버(130) 그리고 커버윈도우(140)를 통해 최종적으로 모듈화되는데, 캐비닛(120)은 OLED패널(110)의 가장자리를 두르는 사각테 형상으로 이루어진다.

캐비닛(120)은 OLED패널(110)의 가장자리를 감싸는 수직부(121)와 수직부(121)의 내측으로 OLED패널(110)의 배면 가장자리 일부를 지지하는 수평부(123)를 포함한다.

캐비닛(120)은 백커버(130) 상에 안착되는데, 백커버(130)는 OLED패널(110)의 배면과 측면을 덮는 형상으로, 수평면(131)과, 수평면(131)의 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부(133)로 이루어져, 전면이 개구되어 OLED패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.

그리고, 백커버(130)의 개구된 전면에는 OLED패널(110)을 보호할 수 있는 커버윈도우(140)가 조립 체결되는데, OLED패널(110)과 양면 접착성 테이프(미도시)를 사용하여 밀착되어 부착된다.

커버윈도우(140)는 외부 충격으로부터 OLED패널(110)을 보호하며, OLED패널(110)로부터 방출되는 빛을 투과시켜 OLED패널(110)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.

이러한 커버윈도우(140)는 내충격성 및 광투과성을 가지는 아크릴(acrylic) 등의 플라스틱(plastic) 재질 또는 글래스(glass) 재질로 구성될 수 있다.

따라서, OLED패널(110)은 캐비닛(120)에 의해 가장자리가 둘러진 상태로 전방으로 커버윈도우(140)가 위치하며, OLED패널(110)의 후방으로는 백커버(130)가 위치하여, 각각 전후방에서 결합되어 일체로 모듈화된다.

이때, 캐비닛(120)은 가이드패널, 서포트메인 또는 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 백커버(130)는 커버버툼, 버텀커버, 하부커버라 일컬어지기도 한다.

여기서, 본 발명의 특징적인 구성은 OLED패널(110)의 일 가장자리에 연결부재(116)를 통해 연결된 인쇄회로기판(118)이 접착부재(150)를 통해 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀져 밀착되는 것이다.

그리고, 백커버(130)의 수평면(131) 내측으로는 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀져 밀착된 인쇄회로기판(118)에 대응하여 포켓홈(135)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 본 발명의 OLED(100)는 인쇄회로기판(118)을 보호하기 위한 별도의 커버쉴드(도 1의 23)를 필요로 하지 않음으로써, OLED(100)의 공정비용을 절감할 수 있으며, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, OLED(100)의 배면 형상을 단순화할 수 있어 OLED(100) 배면의 활용 가용면적이 넓은 장점을 가지며, 또한 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 향상시킬 수 있다.

그리고, OLED(100)의 전체적인 두께를 증가시키지 않아도 전기적인 간섭이나 접촉에 의한 간섭 없이 인쇄회로기판(118)을 OLED패널(110)의 배면에 젖혀 밀착되도록 할 수 있으며, 또한 커버쉴드(도 1의 23)에 의한 OLED(100)의 두께 및 무게 증가를 줄일 수 있어, 최근 요구되고 있는 경량 및 박형의 OLED(100)를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백커버의 수평면의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 백커버(130)는 수평면(131)과 수평면(131)의 가장자리가 수직 절곡된 네 가장자리부(도 3의 133)로 이루어지며, 백커버(130)의 수평면(131)과 도시하지는 않았지만 네 가장자리부(도 3의 133)는 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)과 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b) 사이의 무기질층(131c)의 3중 구조로 이루어진다.

여기서, 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)은 OLED(도 3의 100)에서 발생되는 고온의 열을 방열하는 역할을 하게 된다.

즉, OLED패널(도 4의 110)은 구동 시 구동 박막트랜지스터(도 4의 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.

따라서, OLED(도 3의 100)는 OLED패널(도 4의 110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하게 방출하기 위한 방열(防熱)설계가 중요한데, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 3의 100)는 백커버(130)의 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)을 열전도율이 높은 재질을 사용함으로써, OLED패널(도 4의 110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방열되도록 할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)이 각각 백커버(130)의 내측 및 외측의 표면을 이루도록 형성함으로써, 백커버(130)의 내측에 위치하는 제 1 금속층(131a)은 OLED패널(도 4의 110)로부터 발생되는 고온의 열을 방열하게 되며, 백커버(130)의 외측에 위치하는 제 2 금속층(131b)은 백커버(130)의 배면으로 실장되는 시스템보드(170, 도 7a 참조)로부터 발생되는 고온의 열을 방열하게 되므로, OLED로부터 발생되는 고온의 열을 보다 신속하고 효율적으로 외부로 방출하게 된다.

이러한 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)은 높은 열전도성을 갖는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 아연(Zn), 은(Ag), 금(Au), 철(Fe) 및 위의 금속들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있는데, 높은 열전도성과 낮은 경량 그리고 저비용의 특성을 갖는 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하다.

이때, 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)을 알루미늄으로 형성할 경우, 알류미늄은 순도 99.5%를 갖도록 하며, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되도록 할 경우에, 열 흡수율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또는 전기 아연도금강판(electrolytic galvanized iron : EGI)로 이루어질 수도 있다.

그리고, 무기질층(131c)은 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b)을 접착시키는 역할을 하게 되는데, 이러한 무기질층(131c)은 접착특성을 갖는 실리콘산화막(SiO2), 실리콘질화막(SiNx)을 포함하는 실리콘계 수지로 이루어질 수 있다.

그리고, 무기질층(131c)은 제 1 및 제 2 금속층(131a, 131b) 사이를 단열하는 특성을 가지는데, 즉, 무기질층(131c)을 통해 OLED패널(도 4의 110)로부터 발생되는 고온의 열이 제 1 금속층(131a)으로 전달된 후 제 2 금속층(131b)으로 전도되지 않도록 하며, 또한 백커버(130)의 배면으로 실장되는 시스템보드(170, 도 7a 참조)로부터 발생되는 고온의 열이 제 2 금속층(131b)으로부터 제 1 금속층(131a)으로 전도되지 않도록 하게 된다.

따라서, OLED패널(도 4의 110)로부터 발생된 고온의 열이 시스템보드(170, 도 7a 참조)로부터 발생되는 고온의 열과 합쳐져 OLED(도 3의 100) 전체적으로 고온의 열이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 특히 시스템보드(170, 도 7a 참조)로부터 발생되는 고온의 열이 OLED패널(도 4의 110)로 전달되어 OLED패널(도 4의 110)의 수명이 감소되거나 화질이상이 발생되는 문제점이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 무기질층(131c)에 의해 본 발명의 백커버(130)는 강성이 향상되게 되고, 저렴한 비용으로 형성할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 3의 100)의 백커버(130)는 높은 열전도성을 가져 방열효과가 뛰어난 동시에 강성 또한 뛰어나면서도 저렴한 비용으로 형성할 수 있는 특징을 갖게 된다.

무기질층이러한 백커버(130)의 수평면(131)의 내측으로는 OLED패널(도 4의 110)의 배면으로 젖혀져 밀착된 인쇄회로기판(도 3의 118)에 대응하여 포켓홈(135)이 형성되어 있는데, 포켓홈(135)은 인쇄회로기판(도 3의 118)의 길이와 폭에 대응하여 형성된다. 예를 들면 인쇄회로기판(도 3의 118)의 길이와 폭에 비해 1.2배 크게 형성되어, 인쇄회로기판(도 3의 117)이 포켓홈(135)에 안정적으로 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

특히, 포켓홈(135)은 백커버(130)의 제 1 금속층(131a)을 일부 제거하여 형성할 수 있으며, 무기질층(131c)의 일부를 함께 제거하여 형성하게 된다.

이를 통해, 인쇄회로기판(도 3의 118)은 무기질층(131c)과 인접하여 대면하게 됨에 따라, 인쇄회로기판(도 3의 118) 상에 실장된 구동회로소자(118a, 도 6a 참조)들의 전기적인 간섭이 발생하지 않게 된다.

또한, OLED(도 3의 100)의 전체적인 두께를 증가시키지 않아도 되므로, 박형의 OLED(도 3의 100)를 제공할 수 있다.

이에 대해 도 6a ~ 6b와 도 7a ~ 7b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 6a은 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 배면 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

그리고, 도 7a ~ 7b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 배면을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 6a ~ 6b에 도시한 바와 같이, OLED패널(110)의 일 가장자리에는 연결부재(116)를 통해 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀져 밀착된 인쇄회로기판(118)이 위치하며, OLED패널(110)의 배면 가장자리 일부는 캐비닛(120)의 수평부(123) 상에 안착되어 지지된다.

이때, 인쇄회로기판(118)은 접착부재(150)를 통해 OLED패널(110)의 배면에 부착되는데, 접착부재(150)는 양면형 접착테이프이거나, OLED패널(110)의 기판 101)이 금속호일로 이루어질 경우 고무자석이 이용될 수 있다.

이때, 인쇄회로기판(118)과 고무자석은 양면형 접착테이프(미도시)를 사용하여 서로 접착되도록 하며, 고무자석을 이용하여 인쇄회로기판(118)을 OLED패널(110)의 배면에 부착할 경우, 인쇄회로기판(118)의 불량이 발생하거나 인쇄회로기판(118)의 부착이 미스얼라인(misalign)되었을 때 손쉽게 OLED패널(110)의 배면으로부터 인쇄회로기판(118)을 탈착하여, 재부착할 수 있는 이점을 갖는다.

이와 같이, 인쇄회로기판(118)이 배면으로 젖혀져 밀착된 OLED패널(110)은 캐비닛(120)의 수평부(123) 상에 안착 및 지지되어 캐비닛(120)의 수직부(121)에 의해 가장자리가 가이드된 상태로 백커버(130) 상에 조립 및 체결된다.

이때, OLED패널(110)의 배면으로 젖혀져 밀착된 인쇄회로기판(118)에 대응하여 백커버(130)의 수평면(131) 상에는 포켓홈(135)이 형성되어 있어, 인쇄회로기판(118)과 백커버(130) 사이에 별도의 이격공간을 형성하지 않아도 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(118a)들과 백커버(130)와의 접촉에 의한 간섭이 발생하지 않게 된다.

즉, OLED(100)의 전체적인 두께를 증가시키지 않아도 OLED패널(110)의 일 가장자리에 연결된 인쇄회로기판(118)을 백커버(130)와의 접촉에 의한 간섭 없이 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀 밀착되도록 모듈화할 수 있다.

따라서, 박형의 OLED(100)를 제공할 수 있다.

또한, 포켓홈(135)은 백커버(130)의 제 1 금속층(131a)을 제거하거나, 또는 제 1 금속층(131a)과 무기질층(131c)의 일부를 함께 제거하여 형성함으로써, 인쇄회로기판(118)은 무기질층(131c)과 인접하여 대면하게 되는데, 이를 통해, 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(118a)들의 전기적인 간섭이 발생하지 않게 된다.

즉, 구동회로소자(118a)들과 금속재질이 인접하여 위치할 경우, 구동회로소자(118a)들은 금속재질에 의해 기생용량이 발생하거나, 단락 등의 전기적인 간섭을 받게 될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 인쇄회로기판(118)에 대응하여 제 1 금속층(131a)을 일부 제거하여 무기질층(131c)이 노출되도록 포켓홈(135)을 형성함으로써, 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(118a)들과 금속재질이 인접하여 대면하지 않도록 형성할 수 있는 것이다.

이를 통해, 인쇄회로기판(118)을 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀 밀착시킨 후, OLED패널(110)의 배면으로 백커버(130)를 위치시켜도, 인쇄회로기판(118)의 구동회로소자(118a)들의 전기적인 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 인쇄회로기판(118)이 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀져 밀착되므로, 백커버(130)의 배면 형상을 단순화할 수 있어, OLED(100) 배면의 활용 가용면적이 넓은 장점을 갖는다.

즉, 도 7a에 도시한 바와 같이 OLED(100) 배면으로는 외부에서 입력되는 영상 혹은 음성신호를 받아 OLED패널(110)이나 스피커(미도시) 등으로 전달하여 디스플레이나 음성출력을 제어하는 A/D(analog/digital)보드(미도시), 화면 조정에 관련된 기능을 제어하는 OSD(on screen display)보드(미도시), 입력되는 음성신호를 출력하는 스피커(미도시), OLED패널 전체 전원을 공급하는 어댑터(adapter)(미도시), 각종 케이블(미도시) 등의 부품들이 실장되는 시스템보드(170)가 실장되게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 OLED(100)의 배면 형상이 단순화됨에 따라, 시스템보드(170)를 실장할 수 있는 활용 가용면적이 넓어 시스템보드(170)의 위치 및 면적 등의 제한 없이 OLED(100)의 배면으로 손쉽게 시스템보드(170)를 설계하여 실장할 수 있다.

또한, 7b에 도시한 바와 같이, 셋프레임(160)을 결합한 OLED(100)의 배면 형상 또한 단순화할 수 있어, 최근 요구되어지고 있는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 OLED패널(110)의 일 가장자리를 따라 연결부재(116)를 통해 연결된 인쇄회로기판(118)을 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀 밀착되도록 하고, 3중구조로 이루어지는 백커버(130)의 수평면(131) 상에 OLED패널(110)의 배면으로 젖혀 밀착된 인쇄회로기판(118)에 대응하는 포켓홈(135)을 형성함으로써, 인쇄회로기판(118)을 보호하기 위한 별도의 커버쉴드(도 1의 23)를 필요로 하지 않아 OLED(100)의 공정비용을 절감할 수 있으며, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

110 : OLED패널(101 : 기판, 102 : 인캡기판)
116 : 연결부재
118 : 인쇄회로기판(118a : 구동회로소자)
120 : 캐비닛(121 : 수직부, 123 : 수평부)
130 : 백커버(131 : 수평면, 131a, 131b : 제 1 및 제 2 금속층, 131c : 무기질층무기질층, 135 : 포켓홈)
150 : 접착부재

Claims

OLED패널과;
상기 OLED패널의 배면으로 젖혀져 밀착되는 인쇄회로기판과;
제 1 및 제 2 금속층과, 상기 제 1 및 제 2 금속층 사이의 무기질층무기질층을 포함하고, 상기 OLED패널이 안착되는 수평면 상에 상기 인쇄회로기판에 대응하여 포켓홈이 형성된 백커버
를 포함하며, 상기 포켓홈은 상기 무기질층이 노출되도록 상기 제 1 금속층이 제거되어 형성되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 양면형 접착테이프 또는 고무자석을 통해 상기 OLED패널의 배면에 밀착되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 금속층은 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 무기질층은 접착특성을 갖는 실리콘계 수지로 이루어 이루어지는 유기발광소자.
제 3 항에 있어서,
상기 백커버는 상기 제 1 및 제 2 금속층과 상기 무기질층으로 이루어진 3중 구조를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 금속층은 상기 백커버의 내측면과 외측면을 각각 이루는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 포켓홈은 상기 인쇄회로기판의 길이와 폭에 비해 1.2배 큰 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP)를 포함하는 연결부재를 통해 상기 OLED패널에 연결되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 OLED패널의 전방에 위치하는 커버윈도우와, 상기 OLED패널의 가장자리를 가이드 및 지지하는 캐비닛을 포함하는 유기발광소자.