KR20190012186A - Oled 장치 봉지 구조, oled 장치 및 디스플레이 스크린 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 OLED 장치 봉지 구조를 제공하며, 상기 OLED 장치는 OLED 본체와 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 유기층, 보호층, 배리어층 및 응력층을 포함하고, 상기 유기층 위에는 제1 곡면 영역이 형성되고, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층은 상기 유기층 위에 차례로 적층되고, 상기 보호층, 배리어층, 응력층 위에는 모두 제2 곡면 영역이 형성되고, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 적층되게 설치되어 겹쳐지고, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 봉지층의 폴딩 영역을 형성한다. 본 발명은 OLED 장치 및 디스플레이 스크린을 제공한다.
Description
본 발명은 2016년 5월 17일에 제출한 발명의 명칭 "OLED 장치 봉지 구조, OLED 장치 및 디스플레이 스크린"인 출원번호 201610325919.7 의 선출원의 우선권을 주장한 것이며, 상기 선출원의 내용을 인용하는 방식으로 본 명세서에 기재되어 있다.
본 발명은 액정 디스플레이 기술 분야에 관한 것으로, 특히, OLED 장치 봉지 구조, OLED 장치 및 디스플레이 스크린에 관한 것이다.
디스플레이 기술이 발달함에 따라 차세대 디스플레이 기술의 개발과 응용이 본격화되고 스마트 팔찌, 스마트 워치, VR(Virtual Reality, 즉 가상현실) 장치, 휴대폰, e-book 및 전자 신문, TV, 개인 휴대용 노트북 등과 같은 다양한 분야에 응용되고 있다.
유기 발광 다이오드(OLED), 또는, 유기 전계 발광 장치(Organic Light-Emitting Diode，OLED) 자체의 작동 사용 수명은 OLED 개발에서 가장 중요한 과제 중의 하나이며, OLED 소자는 물과 산소, 특히 수증기에 극히 민감한 소자이다. 소자에 대해 봉지하지 않으면 발광 영역에 검은 점이 형성되기 쉽고, 검은 점은 시간이 지남에 따라 확대된다. 현재 널리 사용되는 봉지 방식은 유리 커버 봉지 방식이지만, OLED 즉 폴더블 OLED 및 롤러블 OLED의 경우, 박막 봉지(Thin Film Encapsulation)가 가장 적절한 방법 중의 하나이다. 현재, 박막 봉지가 채용하는 가장 보편적인 기술은 폴리머 유기 박막과 무기 박막을 OLED 표면에 교대로 증착하는 것인데, 무기 박막은 우수한 물과 산소 차단성을 가지고, 폴리머 박막은 분산층과 층 사이의 응력을 양호하게 흡수하여, 고밀도 무기 박막에 균열이 발생하는 것을 피하고, 물과 산소에 대한 배리어성(barrier property)을 낮춘다. 폴더블 OLED 및 롤러블 OLED의 경우, 보통 평면의 폴리머 박막과 무기 박막을 교대로 증착하여도 폴딩 수명 회수와 더 작은 롤링 곡률을 충분히 확보할 수 없다.
본 발명은 유연성을 높이고, 폴딩 수명을 높이는 OLED 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 OLED 장치는 OLED 본체 및 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 유기층, 보호층, 배리어층 및 응력층을 포함하고, 상기 유기층 위에 제1 곡면 영역이 형성되며, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층은 상기 유기층 위에 차례로 적층되고, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층에는 모두 제2 곡면 영역이 형성되며, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 적층되게 설치되어 중첩되며, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 봉지층의 폴딩 영역을 형성한다.
또한, 상기 제1 곡면 영역은 복수 개의 규칙적인 콘, 또는 복수 개의 규칙적인 홈에 의해 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 형성된다.
또한, 상기 봉지층은 복수 개가 적층되어 설치되고, 서로 인접하는 2개의 봉지층은 유기층을 통해 응력층과 접합된다. 구체적으로, 엠보싱 몰드의 표면에 상기 4면 피라미드 또는 원추 또는 3각형 홈 또는 호형 홈을 설치하고, 박막에 대해 엠보싱 가공을 하여 대응하는 곡면 영역을 형성한다.
또한, 상기 OLED 본체는 음극층을 포함하며, 상기 음극층과 상기 유기층 사이에 배리어 보호층이 설치되어 있다.
또한, 상기 보호층은 투명 금속을 진공 증착에 의해 상기 유기층 위에 형성하고, 상기 유기층을 보호하도록 상기 보호층은 Al, Ag 등을 포함하나 이에 한정되지 않는 일정한 두께의 투명 금속인 무기재료를 포함한다.
또한, 상기 배리어층은 무기재료가 증착 방식을 통해 상기 보호층 위에 형성된다.
또한, 상기 응력층은 폴리머 재료로 제조된다.
또한, 상기 응력층에는 무기층이 더 적층되어 있다. 실제 수요에 따라 상이한 유기층과 무기층의 교대 구조 박막을 증착함으로써 물과 산소를 효과적으로 차단하고, 폴딩 및 롤링 수명을 효과적으로 연장시킨다. 배리어층과 무기층 재료는 서로 같거나 다를 수 있다.
또한, 상기 폴딩 영역은 하나이거나 복수 개이며, 서로 간격을 두고 설치된다. 폴딩 영역이 복수 개일 때 OLED 장치를 여러번 접을 때 유리하다.
본 발명은 상기 OLED 장치 봉지 구조를 포함하는 OLED 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 OLED 장치를 포함하는 디스플레이 스크린을 제공한다.
본 발명의 OLED 장치 봉지 구조는 곡면 영역으로 구성된 완곡 영역을 가지고, 우수한 폴딩 또는 롤링 효과를 실현함과 함께 플렉시블 OLED 장치의 작동 수명을 연장시킨다.
이하, 본 발명의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 방안에 대해 더 명확하게 설명하기 위해 실시예 또는 종래 기술의 설명에서 사용할 도면에 대해 간단하게 설명한다. 아래에 설명하는 도면은 본 발명의 일부 실시예에 불과하며, 본 기술분야의 기술자에게 있어서, 진보적인 노동의 대가이하, 본 발명의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 방안에 대해 더 명확하게 설명하기 위해 실시예 또는 종래 기술의 설명에서 사용할 도면에 대해 간단하게 설명한다. 아래에 설명하는 도면은 본 발명의 일부 실시예에 불과하며, 본 기술분야의 기술자에게 있어서, 진보적인 노동의 대가를 지불하지 않는 전제하에 이러한 도면에 의해 다른 도면도 얻을 수 있는 것은 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 OLED 장치 봉지 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1 기재의 OLED 장치를 구비한 디스플레이 스크린을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 OLED 장치 봉지 구조의 유기층을 제조하는 제1 곡면 영역의 몰드를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 도 1에 나타내는 OLED 장치 봉지 구조의 구조를 단계적으로 나타내는 도면이다.
도 1은 본 발명의 OLED 장치 봉지 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1 기재의 OLED 장치를 구비한 디스플레이 스크린을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 OLED 장치 봉지 구조의 유기층을 제조하는 제1 곡면 영역의 몰드를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 도 1에 나타내는 OLED 장치 봉지 구조의 구조를 단계적으로 나타내는 도면이다.
이하 본 발명 실시예의 도면을 결합하여 본 발명 실시예의 기술적 방안에 대해 명확하고, 완전하게 설명한다. 설명되는 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐, 모든 실시예를 대표하는 것은 아니다. 본 기술분야의 기술자가 진보적인 노력없이 본 발명의 실시예에 기초하여 얻은 기타 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시방식은 OLED 장치, 특히 플렉시블 OLED 장치에 사용되는 OLED 장치 봉지 구조를 제공한다. 상기 OLED 장치는 OLED 본체(10) 및 봉지층(도시하지 않음)을 포함한다. 상기 봉지층은 유기층(11), 보호층(12), 배리어층(13) 및 응력층(14)을 포함하며, 상기 유기층(11) 위에 제1 곡면 영역(111)이 형성된다. 상기 보호층 (12), 배리어층(13) 및 응력층(14)은 차례로 상기 유기층(11) 위에 적층되고, 상기 보호층 (12), 배리어층(13) 및 응력층(14) 위에 모두 제2 곡면 영역이 형성되며, 상기 제2 곡면 영역은 상기 제1 곡면 영역(11)과 적층되게 설치되어 중첩되며, 상기 제2 곡면 영역은 상기 제1 곡면 영역(11)과 적층되게 설치되어 OLED 장치의 폴딩 영역(15)을 형성한다. 설명해야 할 점은, 상기 제2 곡면 영역과 제1 곡면 영역(11)은 OLED 본체(10)에 투영되어 중첩되며, 적층되어 규칙적인 폴딩 영역(15)을 형성한다.
상기 봉지층은 복수의 층으로 적층되게 설치되고, 서로 인접하는 2개의 봉지층은 유기층을 통해 응력층에 접합된다. 즉, 상이한 수요에 따라 상이한 층의 유기층과 무기층을 교대로 적층하여 설치할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 봉지층은 하나이다. 상기 OLED 본체(10)는 음극층(101)을 포함하며, 상기 봉지층은 상기 음극층(101) 위에 부착되고, 상기 음극층(10)과 상기 유기층(11) 사이에 배리어 보호층(16)이 설치된다.
더욱이, 상기 유기층(11)의 제1 곡면 영역은 복수의 규칙적인 콘 또는 복수 개의 규칙적인 홈이 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 형성된다. 여기서, 상기 제1 곡면 영역은 몰드로 엠보싱 가공하여 형성된다. 여기서, 콘은 4면 추 또는 원추이고, 상기 홈의 단면은 삼각형 또는 호형을 나타낸다. 구체적으로, 엠보싱 몰드의 표면에 상기 4면 추 또는 원추 또는 삼각형 홈 또는 호형 홈을 설치하고, 박막을 엠보싱 가공하여 대응하는 곡면 영역을 형성한다. 도 2를 참조하면, 몰드의 표면에는 4면 추가 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 구성된 복수 개의 엠보싱 면이 돌출하게 형성되고, 몰드로 유기층(11)을 엠보싱 가공하여 제1 곡면 영역을 형성한다. 상기 보호층(12), 상기 배리어층(13) 및 상기 응력층(14)이 상기 유기층(11)에 적층될 때, 상기 제1 곡면 영역에 대응하는 위치에 모두 제2 곡면 영역이 형성된다.
상기 보호층(12)은 상기 유기층(11)을 보호하기 위해 일정 두께에서 투명 금속인 Al, Ag 등과 같은 무기물을 포함하는 투명 금속 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 배리어층(13)은 무기재료로 이루어지며, 강화 화학적 기상 증착(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법을 포함하나 이에 한정되지 않는 방법을 이용하여 Al2O3, SiNx, TiO2, SiOx 등을 포함하나 이에 한정되지 않는 무기재료를 보호층 위에 증착하여 상기 배리어층을 형성한다.
상기 응력층(14)은 폴리머 물질로 이루어지며, 배리어층에 헥사메틸다이실록세인(HMDSO) 폴리머 pp-HMDSO (Plasma Polymerized HMDSO), 폴리아크릴레이트류, 폴리카보네이트류 및 폴리스티렌류 등을 포함하나 이에 한정되지 않는 투명 폴리머를 증착하여 응력층을 형성함으로써 배리어층을 폴딩하거나 롤링 시 받는 응력을 완화시킨다.
더욱이, 상기 응력층(14) 위에 무기층(17)이 더 적층되어 있다. 실제 수요에 따라 본체(10)에 상이한 유기층과 무기층을 교대로 적층한 봉지층 박막을 증착함으로써 물과 산소에 대한 효과적인 차단과, 폴딩 및 롤링 수명에 대한 효과적인 연장을 실현한다. 배리어층은 무기층과 서로 같거나 다를 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 폴딩 영역(15)은 하나이다. 이는 상기 폴딩 영역(15)이 복수이고 평행되게 간격을 두고 설치될 수 있음을 알 수 있다. 상기 폴딩 영역(15)이 복수 개일 때, 상기 OLED 장치를 여러 번 폴딩하기에 적합하며, 폴딩 영역(15)이 디스플레이 영역 전체까지 연장되었을 때 상기 OLED 장치의 롤링 또는 가요성에 적합하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 봉지층을 제조하는 단계는 다음과 같다. 제1 단계에서, 상기 몰드(20) 및 유기층(11)이 형성된 OLED 본체(10)를 제공하고, 상기 몰드(20)의 표면에 4면 추가 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 구성된 복수 개의 엠보싱 표면(21)이 돌출되게 설치되어 있다. 제2 단계에서, 상기 몰드 (20)의 엠보싱 표면(21)에 의해 상기 유기층(11)을 엠보싱 가공하고, 유기층(11)의 표면에 제1 곡면 영역(111)이 엠보싱된다(도 4). 제3 단계에서 투명 금속을 진공 증착하여 유기층(11)의 표면에 보호층(12)을 형성하고, 아울러, 상기 보호층(12)에서 상기 제1 곡면 영역(111)에 대응하는 위치에 제2 곡면 영역(121)을 형성한다(도 5). 제 4 단계에서, 상기 보호층(12) 위에 증착 방식으로 배리어층(13)을 형성하고, 아울러, 배리어층(13)에서 제1 곡면 영역(111)에 대응하는 위치에 제2 곡면 영역(131)을 형성한다(도 6). 제 5 단계에서, 상기 배리어층(13) 위에 증착법에 의해 응력층(14)을 형성하고, 동시에 응력층(14)에서 상기 제1 곡면 영역(111)에 대응하는 위치에 제2 곡면 영역(141)을 형성한다(도 1).
본 발명에 기재된 OLED 장치 봉지 구조는 일반적인 평면 박막 봉지에 비해 무기 박막과 유기 박막이 교대로 적층되어 있고, 곡면 영역을 갖는 유기층(11)과 응력층(14)은 플렉시블 OLED 장치의 폴딩 및 롤링 시에 발생하는 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있고, 곡면 영역을 갖는 보호층(12) 및 배리어층(13)은 박막 봉지층에서 물과 산소의 침투 경로를 효과적으로 연장할 수 있어 양호한 폴딩 및 롤링 효과를 실현하고, 동시에 플렉시블 OLED 장치의 작동 수명을 연장시킨다. 또한, 몰드 공정에 의해 특수 형상의 폴딩 영역(15)을 엠보싱 형성하기 때문에, 제조 공정이 간단하고 비용이 낮다.
본 발명은 상기 실시예 기재의 OLED 소자 봉지 구조를 포함하는 OLED 장치의 플렉시블 디스플레이 스크린을 더 제공한다. 상기 OLED 장치는 상기 봉지 구조를 이용하여 플렉시블 디스플레이 스크린의 유연성 및 완곡 수명을 증가시킬 수 있다.
이상은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하며, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 본 기술분야의 기술자는 상기 실시예를 구현하는 전부 또는 일부 과정을 이해할 수 있으며, 본 발명의 청구범위 내에 실시한 동등한 변경은 여전히 본 발명의 범위 내에 속한다고 해야 할 것이다.
Claims (17)
- OLED 본체 및 봉지층을 포함하는 OLED 장치로서, 상기 봉지층은 유기층, 보호층, 배리어(barrier)층 및 응력층을 포함하고, 상기 유기층 위에 제1 곡면 영역이 형성되며, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층은 상기 유기층 위에 차례로 적층되고, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층에는 모두 제2 곡면 영역이 형성되며, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 적층되게 설치되어 중첩되며, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 봉지층의 폴딩 영역을 형성하는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 곡면 영역은 복수 개의 규칙적인 콘, 또는 복수 개의 규칙적인 홈이 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 형성되는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 2 항에 있어서,
상기 봉지층은 복수 개가 적층되어 설치되고, 서로 인접하는 2개의 봉지층은 유기층을 통해 응력층과 접합되는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 응력층 위에 무기층이 더 적층되어 있는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보호층은 투명 금속을 진공 증착에 의해 상기 유기층 위에 형성되는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 배리어층은 무기재료가 증착 방식을 통해 상기 보호층 위에 형성되는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 응력층은 폴리머 재료로 제조되는 OLED 장치 봉지 구조.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폴딩 영역은 하나이거나 복수 개이며, 서로 간격을 두고 설치되는 OLED 장치 봉지 구조.
- OLED 본체 및 봉지층을 포함하는 OLED 장치에 있어서,
상기 봉지층은 유기층, 보호층, 배리어층 및 응력층을 포함하고, 상기 유기층 위에 제1 곡면 영역이 형성되며,상기 보호층, 배리어층 및 응력층은 상기 유기층 위에 차례로 적층되고, 상기 보호층, 배리어층 및 응력층에는 모두 제2 곡면 영역이 형성되고, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 적층되게 설치되어 중첩되며, 상기 제2 곡면 영역과 상기 제1 곡면 영역은 봉지층의 폴딩 영역을 형성하는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제1 곡면 영역은 복수 개의 규칙적인 콘, 또는 복수 개의 규칙적인 홈이 매트릭스 형태로 간격을 두고 배열되어 형성되는 OLED 장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 봉지층은 복수 개가 적층되어 설치되고, 서로 인접하는 2개의 봉지층은 유기층을 통해 응력층과 접합되는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 응력층 위에 무기층이 더 적층되어 있는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 보호층은 투명 금속을 진공 증착에 의해 상기 유기층 위에 형성되는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 배리어층은 무기재료가 증착 방식을 통해 상기 보호층 위에 형성되는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 응력층은 폴리머 재료로 제조되는 OLED 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 폴딩 영역은 하나이거나 복수 개이며, 서로 간격을 두고 설치되는 OLED 장치.
- 제 9 항의 OLED 장치를 포함하는 디스플레이 스크린.
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