KR20230018290A - 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법 - Google Patents
밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 출원의 일 실시양태는 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다. 밀봉포장 구조체는 유기 구조 층을 포함한다. 본 출원의 유기 구조 층은, 무기 재료 제조 방법을 이용하여 유기 특성을 갖는 재료를 수득함으로써, 무기 재료의 수분 및 산소 차단 효과와 유기 재료의 완충성을 갖는 유기 구조 재료를 수득한다. 따라서, 본 출원의 밀봉포장 구조체는 더 나은 밀봉포장 효과를 달성하고 디스플레이 패널의 밀봉포장 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 출원은 디스플레이 기술 분야, 구체적으로 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널, 및 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
OLED(유기 발광 다이오드) 디스플레이는 자체 발광 특성을 가지며, 백라이트가 필요하지 않다. 또한, OLED 디스플레이는 고 콘트라스트, 넓은 색재현율, 얇은 두께, 빠른 응답속도, 및 가요성 패널에 적용할 수 있는 등의 장점을 가지고 있다. 그러나 OLED 소자는 수분 및 산소에 민감하기 때문에, OLED 디스플레이의 효과적인 적용을 위해서는, OLED를 효과적으로 밀봉포장하는 것이 필요하다. TFE(박막 밀봉포장)가 일반적으로 사용되는 효과적인 밀봉포장 수단이다.
본 출원 발명자는, 선행기술에 대한 연구 및 실시과정 중에, 구조체의 박막 밀봉포장 구조체 중에 일반적으로 무기 박막의 증착을 이용한 후 잉크젯 인쇄 방식을 이용하여 유기 층을 제조함을 발견하였다. 이러한 밀봉포장 구조체는 제조 공정 중에 기판을 여러 차례 이송해야 한다. 또한, 잉크젯 인쇄 방식를 이용하면 유기 층의 오버플로우가 발생하기 쉬워 밀봉포장 효과에 영향을 미칠 수 있다.
본 출원의 실시양태는 밀봉포장 효과를 향상시킬 수 있는 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 실시양태는 유기 구조 층을 포함하는 밀봉포장 구조체를 제공하며, 상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식은 
를 포함하며, 이때 R1 기는 
이고, R2 기는 
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 무기 재료를 추가로 포함하고, 상기 무기 재료는 질화 규소, 산화 규소, 및 산질화 규소 중 하나 또는 여러 개의 조합물이고, 상기 유기 구조 층에서, 상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비는 0.01 내지 0.75이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비는 0.05 내지 0.5이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 유기 구조 층의 두께는 1㎛ 내지 5㎛이다
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 적어도 하나의 무기 층을 추가로 포함하고, 무기 층에 사용되는 재료는 질화물, 산화물, 및 산질화물 중 하나 또는 여러 개의 조합물이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 무기 층의 두께는 20 nm 내지 1500 nm이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 2개의 무기 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층은 상기 2개의 무기 층 사이에 배치된다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층과 2개의 유기 구조 층을 포함하고, 상기 3개의 무기 층과 상기 2개의 유기 구조 층은 교대로 적층되어 배치된다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층, 1개의 유기 구조 층, 및 1개의 유기 층을 포함하여, 상기 무기 층, 상기 유기 구조 층, 상기 무기 층, 상기 유기 층, 및 상기 무기 층이 순차적으로 적층되어 배치되고, 상기 유기 층에 사용되는 재료는 자외선 감광성 중합체, 에폭시계 중합체 또는 아크릴계 중합체이다.
상응하게, 본 출원의 실시양태는 또한
어레이 기판;
상기 어레이 기판 상에 배치되는 발광 소자 층; 및
밀봉포장 구조체
를 포함하는 디스플레이 패널을 제공하며, 이때
상기 밀봉포장 구조체는 어레이 기판으로부터 떨어진 발광 소자 층의 일 측에 배치되고,
상기 밀봉포장 구조체는 유기 구조 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는 
이 포함되고, 이때 R1 기는 
이고, R2 기는 
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 무기 재료를 추가로 포함하고, 상기 무기 재료는 질화 규소, 산화 규소, 및 산질화 규소 중 하나 또는 여러 개의 조합물이고, 상기 유기 구조 층에서 상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비는 0.01 내지 0.75이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 유기 구조 층의 두께는 1㎛ 내지 5㎛이다
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 적어도 하나의 무기 층을 추가로 포함하고, 무기 층에 사용되는 재료는 질화물, 산화물, 및 산질화물 중 하나 또는 여러 개의 조합물이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 무기 층의 두께는 20 nm 내지 1500 nm이다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 2개의 무기 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층은 상기 2개의 무기 층 사이에 배치된다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층과 2개의 유기 구조 층을 포함하고, 상기 3개의 무기 층과 상기 2개의 유기 구조 층은 교대로 적층되어 배치된다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층, 1개의 유기 구조 층, 및 1개의 유기 층을 포함하며, 상기 무기 층, 상기 유기 구조 층, 상기 무기 층, 상기 유기 층, 및 상기 무기 층이 순차적으로 적층되어 배치되고, 상기 유기 층에 사용되는 재료는 자외선 감광성 중합체, 에폭시계 중합체 또는 아크릴계 중합체이다.
상응하게, 본 출원의 실시양태는 또한,
어레이 기판을 제공하는 단계;
상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치하는 단계;
상기 발광 소자 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 챔버 내로 이송하고, 상기 챔버 내로 반응 가스를 통과시키는 단계로서, 이때 상기 반응 가스는 실란 가스와 아산화질소 가스이거나, 또는 상기 반응 가스는 실란 가스와 암모니아 가스인, 단계;
상기 반응 가스를 이온화하여 반응 플라즈마를 형성하는 단계;
상기 반응 플라즈마가 화학반응을 일으키고 상기 발광 소자 층 상에 증착되어 유기 구조 층을 형성하는 단계로서, 이때 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는 
이 포함되고, 이때 R1 기는 
이고, R2 기는 
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상인, 단계
를 포함하는, 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 상기 어레이 기판으로부터 떨어진 발광 소자 층의 일 측에 무기 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시양태에서, 상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 상기 어레이 기판으로부터 떨어진 무기 층의 일 측에 유기 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
본 출원의 일 실시양태는 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다. 밀봉포장 구조체는 유기 구조 층을 포함한다. 유기 구조 층 중에 유기 구조 재료를 포함한다. 유기 구조 재료는 사슬형 화학 결합을 가진 무기 재료이다. 사슬형 화학 결합으로 인해 상기 무기 재료는 유기 재료와 관련된 특성을 갖는다. 예를 들어, 유기 구조 재료는 더 낮은 응력 및 더 강력한 단차 커버리지(step-coverage) 특성을 갖는다. 본 출원의 유기 구조 층 중에는, 무기 재료의 제조방법을 이용하여 유기 특성을 갖는 재료를 수득함으로써, 무기 재료의 수분 및 산소 차단 효과와 유기 재료의 완충성을 갖는 유기 구조 재료를 수득한다. 따라서, 본 출원의 밀봉포장 구조체는 더 나은 밀봉포장 효과를 달성하고 디스플레이 패널의 밀봉포장 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시양태들에서의 기술적 해결방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하에서는 실시양태들을 설명함에 있어서 필요한 도면들을 간략히 소개할 것이며, 분명히 볼 수 있듯이, 하기의 설명에서 도면들은 본 출원의 일부 실시양태들일 뿐임은 물론이고, 통상의 기술자에게 있어, 창의적인 노동을 들이지 않는 전제 하에서, 이러한 도면을 기반으로 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 1 구조의 개략도이고;
도 2는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 2 구조의 개략도이고;
도 3은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 3 구조의 개략도이고;
도 4 는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 4 구조의 개략도이고;
도 5는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제 1 구조의 개략도이고;
도 6은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제 2 구조의 개략도이고;
도 7은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제조 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 1은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 1 구조의 개략도이고;
도 2는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 2 구조의 개략도이고;
도 3은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 3 구조의 개략도이고;
도 4 는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 4 구조의 개략도이고;
도 5는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제 1 구조의 개략도이고;
도 6은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제 2 구조의 개략도이고;
도 7은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제조 방법의 개략적인 흐름도이다.
본 출원의 실시양태들에서의 기술적 해결 방안들은 본 출원의 실시양태들에서의 도면들과 함께 이하에서 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 명백하게, 설명된 실시양태는 본 출원의 모든 실시양태가 아니라 본 출원의 실시양태의 일부일 뿐이다. 본 출원의 실시양태에 기초하여, 통상의 기술자가 창의적인 노동을 들이지 않는 전제 하에 획득하는 다른 모든 실시양태는 본 출원의 보호 범위에 속한다. 또한, 여기에 설명된 특정 구현 방식은 본 출원 발명을 설명하고 해석하기 위해 사용된 것일 뿐 본 출원 발명을 제한하는 데 사용되지 않음을 이해해야 한다. 본 출원에서, 상반되는 설명이 없는 상황 하에, "상" 및 "하"와 같이 사용된 방향성 용어는 일반적으로 장치가 실제 사용되거나 또는 작동되는 상태에서의 상하 방향을 의미하며, 구체적으로 도면에서의 도면 방향을 의미하며, "내" 및 "외"는 장치의 윤곽을 대상으로 한 것이다.
본 출원의 일 실시양태는 밀봉포장 구조체, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다. 이하에서 각각 상세하게 설명한다. 설명이 필요한 점은, 이하의 실시양태에서 설명의 순서는 실시양태의 바람직한 순서를 제한하려는 것이 아니라는 것이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제 1 구조의 개략도이다. 본 출원은 밀봉포장 구조체(10)를 제공한다. 밀봉포장 구조체(10)는 유기 구조 층(101)을 포함한다. 유기 구조 층(101)에 사용된 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는 
이 포함되고, 이때 R1 기는 
이고, R2 기는 
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상이다.
본 출원에 제공된 밀봉포장 구조체(10)는 유기 구조 층(101)을 포함한다. 유기 구조 층(101)은 유기 구조 재료를 포함한다. 유기 구조 재료는 사슬형 화학 결합을 가진 무기 재료이다. 사슬형 화학 결합으로 인해, 무기 재료는 유기 재료와 관련된 특성을 갖는다. 예를 들어, 유기 구조 재료는 더 낮은 응력 및 더 강력한 단차 커버리지 특성을 갖는다. 본 출원의 유기 구조 층(101)에서는, 무기 재료의 제조방법을 이용하여 유기 특성을 가진 재료를 얻었다. 유기 구조 층(101)은 유기 밀봉포장 재료의 완충 특성을 가질 뿐만 아니라 무기 밀봉포장 재료의 수분 및 산소 차단 효과도 갖는다. 따라서, 본 출원의 밀봉포장 구조체(10)는 더 나은 밀봉포장 효과를 달성하고, 디스플레이 패널의 밀봉포장 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
단차 커버리지 특성은 평탄 부분의 필름 층 두께에 대한 단차를 가로지르는 부분에서의 필름 층 두께의 비율의 백분율을 나타낸다. 재료의 단차 커버리지 특성이 강할수록 재료의 밀봉포장 효과가 더 좋다.
여기서, 유기 구조 층(101)의 두께는 1 ㎛ 내지 5 ㎛이다. 구체적으로, 유기 구조 층(101)의 두께는 1㎛, 1.5㎛, 2㎛, 2.5㎛, 3㎛, 3.5㎛, 4㎛, 4.5㎛ 또는 5㎛일 수 있다. 이상의 값은 단지 예시적인 것으로, 유기 구조 층(101)의 두께는 또한 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위 내의 다른 값일 수 있다. 유기 구조 층(101)의 두께는 밀봉포장 요구 사항에 따라 설정될 수 있다.
구체적으로, 유기 구조 재료에서, R1 기는 
이고, R2 기는 
및/또는 ---O---이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상이다. 즉, R1 기 및 R2 기 중의 x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 로부터 임의로 어느 하나가 선택될 수 있다. R2 기는 또한 ---O---일 수도 있다. 또는, 유기 구조 재료의 R1 기 및 R2 기는 상술한 기 중 2개, 3개 또는 4개로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 유기 구조 재료에서, R1 기는 --SiH2--이고, R2 기는 --NH--이면, 유기 구조 재료는 구조 --SiH2-NH-SiH2-NH-SiH2-…NH-SiH2-NH--를 포함한다. 다른 예를 들면, 유기 구조 재료에서, R1 기는 --Si--, --SiH2--이고, R2 기는 --NH--이면, 유기 구조 재료는 구조 --Si-NH-SiH2-NH-…Si-NH--를 포함할 수 있고, 이때 --Si--의 양쪽의 두 결합 위치는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상에 연결되며, 여기에 나타낸 상기 화학 결합 사슬형에서 다른 기는 완전하게 나타내지 않는다. 상기 유기 구조 재료에 포함되는 사슬 구조는 예시일 뿐이며, 실제로 본 출원에서 설명하는 유기 구조 재료는 무기 재료를 이용하여 사슬 구조를 형성하기만 하면 되며, 구체적인 배열 방식은 제한되지 않는다.
여기에서, 유기 구조 층에 사용되는 재료는 무기 재료를 추가로 포함하고, 무기 재료는 질화 규소, 산화 규소 및 산질화 규소 중 하나 또는 여러 개의 조합물이다. 유기 구조 층은 플라즈마 강화된 화학 기상 증착법에 의해 형성된다. 구체적으로, 실란, 암모니아, 및 물을 반응 가스로서 도입한 후, 마이크로파 또는 무선 주파수를 사용하여 반응 가스를 이온화하여 국부적으로 플라즈마를 형성한다. 플라즈마는 화학적 활성이 매우 강하고 반응을 매우 용이하게 발생시켜 유기 구조 층을 형성한다. 따라서, 반응 가스가 도입된 후, 마이크로파 또는 무선 주파수는 반응 가스의 일부를 
, ---SiH2--, --SiH3, 
, ---NH2, 및 ---O---로 부분 이온화한다. 동시에, 반응 가스의 일부는 
및 
으로 완전 이온화된다. 상술한 기 중 일부분은 사슬형 화학 결합을 가진 유기 구조 재료를 형성한다. 일부분의 완전히 이온화된 기는 질화 규소, 산화 규소 및 산질화 규소와 같은 무기 재료를 형성한다.
설명이 필요한 점은, 유기 구조 재료의 이온화 후 결합은 불확정성을 갖고 있다는 점이다. 따라서, 상기 x기 외에, 유기 구조 재료는 또한 주변의 유기 구조 재료와 서로 가교 구조를 형성할 수 있다.
여기에서, 구체적으로 형성되는 유기 구조 재료와 무기 재료는 도입되는 반응 가스와 관련이 있다. 예를 들어, 실란과 암모니아 가스 도입시, 형성된 무기 재료는 질화 규소이고, 형성된 유기 구조 재료는 R1 기가 
, 
, ---SiH2--- 및 ---SiH3 중 하나 이상이고, R2 기가 
및 
중 하나 이상이다. 형성된 무기 재료가 산화 규소 및 산질화 규소이면, 상응하는 유기 구조 재료는 상기 실시양태와 유사하므로, 여기서 반복 설명하지 않는다.
여기에서, 유기 구조 층(101) 중에서, 유기 구조 재료의 함량 대 무기 재료의 함량의 비는 0.01 내지 0.75이다. 또한, 유기 구조 재료의 함량 대 무기 재료의 함량의 비는 0.05 내지 0.5일 수 있다. 전술한 바와 같이, 유기 구조 재료와 무기 재료는 마이크로파 또는 무선 주파수를 통해 이온화하여 서로 다른 플라즈마 기를 발생시키고, 다시 화학 반응을 발생시켜 형성된다. 도입되는 가스 유량이 다른 경우, 이온화에 의해 생성되는 플라즈마 기의 종류와 수량 또한 다르다. 전반적으로, 생성되는 유기 구조 재료 대 무기 재료의 비율은 0.01 내지 0.75이다. 즉, 유기 구조 층에서 상기 유기 구조 재료의 함량은 무기 재료의 함량의 1% 내지 75%이다.
구체적으로, 유기 구조 재료의 함량 대 무기 재료의 함량의 비는 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7 또는 0.75이다. 이상의 값은 예시일 뿐이며, 유기 구조 재료와 무기 재료의 비율은 또한 0.01 내지 0.75 사이의 다른 값일 수 있다. 유기 구조 재료의 함량과 무기 재료의 함량의 비가 0.01 내지 0.75 사이에 있어야, 유기 구조 재료의 특성을 갖고 밀봉포장 특성이 우수한 유기 구조 층을 얻을 수 있다.
밀봉포장 구조체(10)에는 하나의 유기 구조 층(101)만 배치되어 밀봉포장을 수행할 수 있다. 밀봉포장 구조체(10)로서의 하나의 유기 구조 층(101)은 밀봉포장 구조체(10)의 두께를 감소시킬 수 있다. 유기 구조 층(101)을 가요성 디스플레이 패널의 밀봉포장에 사용하는 경우, 패널의 굽힘성을 확보할 수 있다. 동시에, 하나의 얇은 필름 구조 층으로만 밀봉포장을 수행하기 때문에, 가요성 디스플레이 패널이 구부러질 때 밀봉포장 구조체(10)의 두께가 얇아서 굽힘 반경을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 프레임을 좁힐 수 있고, 구부러지는 부분에서 필름이 파열되는 것을 방지할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조한다. 밀봉포장 구조체(10)는 적어도 하나의 무기 층(102)을 추가로 포함할 수 있다. 무기 층(102)에 사용되는 재료는 질화물, 산화물 및 산질화물 중 하나 또는 여러 개의 조합물이다. 구체적으로, 질화물은 질화 규소일 수 있다. 산화물은 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 티탄, 산화 지르코늄 또는 산화 아연일 수 있다. 산질화물은 산질화 규소일 수 있다. 밀봉포장 구조체(10)에 무기 층(102)을 배치하고, 무기 재료과 유기 특성을 지닌 재료의 조합물을 밀봉포장에 사용함으로써 더 나은 밀봉포장 효과를 얻을 수 있다. 무기 층(102)은 수분 및 산소를 차단하는데 이용되며, 유기 구조 층(101)의 유기 특성을 이용하여, 유기 구조 층(101)을 유기 층으로 사용하여 수증기 침투 경로를 확장한다. 동시에, 유기 구조 층(101)은 양호한 단차 커버리지를 가지며, 밀봉포장될 필요가 있는 필름 층을 매우 양호하게 커버할 수 있다. 유기 구조 층(101)과 무기 층(102)을 조합하면 밀봉포장 구조체(10)의 수분 및 산소 차단 능력을 향상시킬 수 있어 디스플레이 패널의 수명을 연장할 수 있다.
여기에서, 무기 층(102)의 두께는 20 nm 내지 1500 nm이다. 구체적으로, 무기 층(102)의 두께는 20 nm, 300 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, 800 nm, 900 nm, 1000 nm, 1100 nm, 1200 nm, 1300 nm, 1400 nm 또는 1500 nm일 수 있다. 무기 층(102)의 두께는 밀봉포장 요건에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 유기 구조 층(101)이 비교적 얇게 설정되어야 하는 경우, 무기 층(102)의 두께를 적절하게 증가시켜 밀봉포장 구조체의 밀봉포장 효과를 확보할 수 있다.
도 1에 도시된 밀봉포장 구조체(10)에서, 밀봉포장 구조체(10)는 2개의 무기층(102)을 포함한다. 유기 구조 층(101)은 2개의 무기 층(102) 사이에 배치된다. 2개의 무기 층(102) 사이에 유기 구조 층(101)을 배치함으로써 무기 층(102)이 장벽과 같은 작용을 하도록 할 수 있다. 유기 구조 층(101)이 수분 및 산소를 흡수한 후, 무기 층(102)은 유기 구조 층(101) 내에서 수분 및 산소를 차단하여 수분 및 산소를 둘러싸는 장벽 공간을 형성함으로써, 수분 및 산소의 확산 및 침투를 방지할 수 있다. 이러한 밀봉포장 구조체(10)는 수분 및 산소 장벽 성능 및 밀봉포장 신뢰성을 더욱 향상시킨다.
일부 실시양태에서, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제2 구조의 개략도이다. 도 2에 도시된 밀봉포장 구조체(10)는 하나의 무기 층(102)을 포함한다. 유기 구조 층(101)은 무기 층(102)의 임의의 한 측면에 배치될 수 있다. 유기 구조 층(101)과 무기 층(102)은 결합되어 밀봉포장을 수행하며, 밀봉포장 구조체(10)의 수분 및 산소 차단성을 향상시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제3 구조의 개략도이다. 밀봉포장 구조체(10)는 3개의 무기 층(102)과 2개의 유기 구조 층(101)을 포함한다. 3개의 무기 층(102)과 2개의 유기 구조 층(101)이 교대로 적층되어 배치된다.
유기 구조 층(101)과 무기 층(102)의 필름 치밀도가 매우 높지는 않기 때문에, 다층 유기 구조 층(101)과 무기 층(102)을 교대로 배치하여 밀봉포장함으로써 밀봉포장 구조체(10)의 치밀도를 높일 수 있고, 수분 및 산소의 침투를 더욱 양호하게 방지할 수 있다. 또한, 2개의 유기 구조 층(101)을 배치함으로써 수분 및 산소 침투의 경로를 증대시킬 수 있다. 유사하게, 무기 층(102)은 유기 구조 층(101)에서 수분 및 산소를 포획할 수 있다. 따라서, 유기 구조 층(101)과 무기 층(102)이 교대로 적층되는 구조로 5층으로 배치하는 것은 밀봉포장 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 밀봉포장 구조체의 제4 구조의 개략도이다. 밀봉포장 구조체(10)는 3개의 무기 층(102), 하나의 유기 구조 층(101) 및 하나의 유기 층(103)을 포함한다. 무기 층(102), 유기 구조 층(101), 무기 층(102), 유기 층(103), 무기 층(102)이 차례로 적층되어 배치된다. 유기 층(103)에 사용되는 재료는 자외선 감광성 중합체, 에폭시계 중합체, 또는 아크릴계 중합체이다.
구체적으로, 유기 층(103)에 사용되는 재료는 에폭시 수지, 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트(PEA) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 유기 재료일 수 있다.
유기 층(103)은 유기 재료를 사용하여 제조된다. 밀봉포장 구조체(10)에서 유기 구조 층(101)과 유기 층(103)을 결합하면 수증기 침투 경로를 더 잘 확장할 수 있고 수분 및 산소를 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 유기 층(103)의 표면이 더욱 매끄럽고, 무기 층(102)과 유기 층(103) 사이의 계면 품질이 향상되어, 필름 층이 탈락하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상응하게, 본 출원은 또한 디스플레이 패널을 제공한다. 도 5를 참조하면, 도 5는 본 출원의 일 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제1 구조의 개략도이다. 디스플레이 패널(100)은 어레이 기판(20), 발광 소자 층(30) 및 밀봉포장 구조체(10)를 포함한다. 발광 소자 층(30)은 어레이 기판(20) 상에 배치된다. 밀봉포장 구조체(10)는 어레이 기판(10)으로부터 떨어진 발광 소자 층(30)의 일 측에 배치된다. 밀봉포장 구조체(10)는 전술한 밀봉포장 구조체(10)이다.
구체적으로, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 출원의 실시양태가 제공하는 디스플레이 패널의 제2 구조의 개략도이다. 여기서, 어레이 기판(20)은 기재(201)와 박막 트랜지스터 층(202)을 포함한다. 또한, 도 6에서는, 밀봉포장 구조체(10)가 무기 층(102), 유기 구조 층(101) 및 무기 층(102)을 포함하는 적층되어 배치된 구조를 예로 들어 설명한다. 도 6에서 각 필름 층의 두께 및 형상은 예시적인 것으로, 디스플레이 패널(100)의 구조를 한정하는 것은 아니다.
여기에서, 기재(201)는 유리, 기능성 유리(센서 유리) 또는 가요성 기재일 수 있다. 박막 트랜지스터 층(202)의 구체적인 필름 층 및 그 조립은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 기술적 수단이므로 여기서는 반복설명하지 않는다.
본 출원에서 제공하는 디스플레이 패널(100)은 유기 구조 층(101)을 포함하는 밀봉포장 구조체를 사용한다. 유기 구조 층(101)은 유기 구조 재료를 포함한다. 유기 구조 재료는 사슬형 화학 결합을 가진 무기 재료이다. 사슬형 화학 결합으로 인해 무기 재료는 유기 재료와 관련된 특성을 갖는다. 예를 들어, 유기 구조 재료는 더 낮은 응력 및 더 강력한 단차 커버리지 특성을 갖는다. 본 출원의 유기 구조 층(101)은 무기 재료의 제조방법을 이용하여 유기 특성을 갖는 재료를 얻는다. 유기 구조 층(101)은 유기 밀봉포장 재료의 수분 및 산소 차단 효과를 향상시킨다. 따라서, 본 출원의 밀봉포장 구조체(10)는, 디스플레이 패널(100)이 더 나은 밀봉포장 효과를 달성하게 하고 디스플레이 패널(100)의 밀봉포장 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
설명이 필요한 점은, 본 출원에서 제공되는 밀봉포장 구조체(10)의 처리는 디스플레이 패널(100)의 밀봉포장에 응용될 뿐만 아니라, 다른 전자 부품의 단차 커버리지 관련 측면에도 응용될 수 있다는 점이다. 예를 들어, 언더컷 구조를 가진 전자 부품에서 언더컷 구조로 인해 야기되는 단차를 커버하는 등 관련 측면에 응용된다.
상응하게, 본 출원은 또한 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다. 도 7을 참조하면, 도 7은 본 출원의 실시양태에 의해 제공되는 디스플레이 패널의 제조 방법의 개략적인 흐름도이다. 상기 디스플레이 패널의 제조 방법은 구체적으로 다음 단계를 포함한다:
단계 11, 어레이 기판을 제공하는 단계.
여기서, 어레이 기판은 기재 및 기재 상에 배치된 박막 트랜지스터 층을 포함할 수 있다. 기재는 유리, 기능성 유리 또는 가요성 기재일 수 있다. 여기서, 기능성 유리는 초박형 유리 상에 투명 금속 산화물 도전성 박막 코팅을 스퍼터링하고 고온 어닐링 처리하여 얻어진다.
유리, 기능성 유리 또는 가요성 기재를 제공하고, 상술한 기재 위에 박막 트랜지스터 층을 제조한다. 박막 트랜지스터 층의 구체적인 제조 방법은 본 분야에서 통상적으로 사용되는 기술적 수단이므로 여기서는 반복 설명하지 않는다.
단계 12, 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치하는 단계.
단계 13, 발광 소자 층이 형성된 어레이 기판을 챔버 내로 이송하고, 챔버로 반응 가스를 도입하는 단계.
여기서, 반응 가스는 실란 가스(SiH4)와 아산화질소 가스(N2O)이거나, 또는 반응 가스는 실란 가스와 암모니아(NH3)이다. 반응으로 유기 구조 재료를 생성해야 하기 때문에, 도입되는 반응 가스의 유량을 증가시켜 반응 가스를 부분적으로 이온화시킨다. 구체적으로, 보통의 무기 질화 규소 재료, 산화 규소 재료, 산질화 규소 재료의 가스 유량과 비교하여, 유기 구조 재료를 생성하는 데 사용할 경우 가스 유량은 3 내지 7 배 증가한다. 반응 가스의 유량을 증가시키는 것은 한편으로는 반응 가스를 부분적으로 이온화할 수 있으면서도 다른 한편으로는 필름 형성 속도를 높일 수 있다.
단계 14, 반응 가스를 이온화하여 반응 플라즈마를 형성하는 단계.
여기서, 이온화 반응 가스는 마이크로파 또는 무선 주파수에 의해 이온화될 수 있다. 예를 들어, 챔버 내의 기압과 무선 주파수의 일률을 조정하고 무선 주파수 방법을 사용하여 반응 가스를 이온화한다. 구체적으로, 기압은 800 밀리토르(mTorr) 내지 2000 mTorr일 수 있다. 무선 주파수 일률은 1 킬로와트(KW) 내지 2 킬로와트일 수 있다.
단계 15, 반응 플라즈마가 화학 반응을 일으키고 발광 소자 층 상에 증착되어 유기 구조 층을 형성하는 단계.
여기서, 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 유기 구조 재료 중에는 
이 포함되고, 이때 R1 기는 
이고, R2 기는 
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상이다.
본 출원에서는 플라즈마 강화된 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 유기 구조 층을 제조하는데, 제조 온도가 낮고 발광 소자 층에 영향을 미치지 않으며 발광 소자 층의 발광 효율을 보장한다. 또한, 무기 재료 제조 방법을 이용하여 유기 특성을 갖는 재료를 형성하는 경우, 유기 구조 층을 사용하여, 유기 재료로 형성된 필름 층을 대신하여 밀봉포장을 수행할 수 있다. 잉크젯 인쇄를 사용하여 유기 필름 층을 제조할 필요가 없어, 잉크젯 인쇄 중의 재료 오버플로우 문제를 피할 수 있다. 또한, PECVD 방법은 증착 속도가 빠르고, 형성된 필름 품질이 좋으며, 형성된 밀봉포장 구조체가 덜 다공성이고 균열이 생기기 쉽지 않아, 우수한 밀봉포장 효과를 보장할 수 있다.
선택적으로, 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 어레이 기판으로부터 떨어진 발광 소자 층의 일 측에 무기 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 무기 층은 발광 소자 층에 가까운 유기 구조 층의 일 측에 배치될 수도 있고, 무기 층은 발광 소자 층으로부터 떨어진 유기 구조 층의 일 측에 배치될 수도 있다. 또는, 유기 구조 층의 양 측에 동시에 무기 층이 배치될 수도 있다. 무기 층은 1층으로 배치되거나 또는 다층으로 배치될 수 있다.
무기 층이 발광 소자 층에 가까운 유기 구조 층의 일 측에 배치되는 것으로 설명한다. 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 발광 소자 층 상에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 또는 플라즈마 강화된 화학 기상 증착법을 사용하여 무기 층을 배치한다. 예를 들어, 무기 층으로 질화 규소 재료를 사용하는 경우, 발광 소자 층이 배치된 어레이 기판을 챔버로 이송하고, 실란 가스와 암모니아 가스를 도입한다. 두 개의 가스 원료는 도입 후 서로 화학 반응을 일으켜 질화 규소를 형성하고, 발광 소자 층 상에 증착된다. 무기 층이 형성된다. PECVD법으로 제조된 무기 층은 제조 속도가 빠르고 무기 층의 필름이 치밀하고 접착성이 좋다.
무기 층의 제조를 완료한 후, PECVD법을 사용하여 동일한 챔버 내에서 계속해서 유기 구조 층을 제조한다. 이러한 방식에서는 무기 층을 제조한 후 이송을 수행할 필요가 없어, 이송 과정에서의 필름 층의 손상을 방지하고 또한 생산 속도를 높일 수 있다.
선택적으로, 유기 구조 층의 제조를 완료한 후, 또한 계속해서 동일한 챔버 내에서 PECVD 방법을 사용하여 일 측에 무기 층을 더 제조함으로써, 무기 장벽, 유기 완충재 및 무기 장벽의 적층되어 배치된 밀봉포장 구조체를 형성할 수 있다.
무기 층이 실란 가스와 암모니아 가스를 사용하여 질화 규소 재료를 제조하는 경우, 유기 구조 층은 실란 가스와 암모니아 가스를 계속 도입시켜 제조될 수 있다. 가스 유량을 무기 층의 3 내지 7 배 증가시킨 후 이온화시킨다. 이러한 방식에서, 챔버 내의 가스가 균일하면 다른 불순물이 생성되지 않으며, 제조되는 밀봉포장 구조체 필름은 순도가 높고 결함이 적으며 밀봉포장 효과의 개선에 더 도움이 된다. 유사하게, 유기 구조 층을 제조한 후, 가스 유량을 감소시켜 질화 규소 무기 층을 더 제조할 수 있다. 이상의 설명은 실란 가스와 암모니아 가스의 도입을 예로 들어 설명한 것이나, 이 예를 참조로 상응하게 다른 재료의 제조를 수행할 수 있다. 무기 층과 유기 구조 층의 제조시 도입되는 가스가 완전히 동일하지 않을 수 있음도 이해될 수 있을 것이다.
선택적으로, 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 어레이 기판으로부터 떨어진 무기 층의 일 측에 유기 층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 유기 층은 발광 소자 층에 가까운 무기 층의 일 측에 배치될 수도 있고, 유기 층은 또한 유기 구조 층과 무기 층 사이에 배치될 수도 있다. 또는, 두 개의 무기 층 사이에 유기 층이 배치될 수 있다. 유기 층은 1층으로 배치될 수 있고 다층으로도 배치될 수 있다. 본 출원은 유기 구조 층, 무기 층 및 유기 층의 위치를 제한하지 않는다.
구체적으로, 잉크젯 인쇄 또는 증착의 방법을 이용하여 유기층을 제조한다. 증착 방식은 필름 형성 방법이 간단하고 필름 층의 순도가 높고 치밀성이 높다. 잉크젯 인쇄 방식은 필름 형성 영역을 정밀하게 제어할 수 있고 재료를 절감할 수 있으며 비용을 절감하고 제품 수율을 향상시킬 수 있다.
본 출원에서 제공하는 디스플레이 패널의 제조 방법은, CVD 방법을 이용하여 무기 층을 형성하고, PECVD 방법을 이용하여 유기 층을 형성한다. 동일한 챔버에서 무기 층과 유기 재료의 특성을 가진 유기 구조 층을 제작할 수 있다. 이러한 디스플레이 패널의 제조 방법은 밀봉포장 공정 중 기판의 이송을 줄이고 이송 공정 동안의 밀봉포장 구조체 또는 기판의 손상을 방지하며 디스플레이 패널의 제품 생산 수율을 증가시킬 수 있다.
이상에서 본 출원의 실시양태들에서 제공하는 밀봉포장 구조, 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 제조 방법에 대해 상세히 설명하였으며, 본문에서 구체적인 예를 응용하여 본 출원의 원리 및 구현 방식을 서술하였다. 이상의 실시양태에 대한 설명은 본 출원의 방법 및 그 핵심 사상을 이해하는 데 도움을 주기 위한 것일 뿐이고, 본 분야의 통상의 기술자라면 본 출원의 사상에 따라 구체적인 구현 및 적용 범위를 모두 변경할 수 있을 것이며, 종합하면, 본 명세서의 내용이 본 출원을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
Claims (20)
- 유기 구조 층을 포함하는 밀봉포장 구조체로서,
상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는이 포함되고, 이때 R1 기는
이고, R2 기는
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상인, 밀봉포장 구조체.
- 제 1 항에 있어서,
상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 무기 재료를 더 포함하고, 상기 무기 재료는 질화 규소, 산화 규소, 및 산질화 규소 중 하나 또는 여러 개의 조합물이고, 상기 유기 구조 층에서 상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비는 0.01 내지 0.75인, 밀봉포장 구조체. - 제 2 항에 있어서,
상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비가 0.05 내지 0.5인, 밀봉포장 구조체. - 제 1 항에 있어서,
상기 유기 구조 층의 두께가 1 ㎛ 내지 5 ㎛인, 밀봉포장 구조체. - 제 1 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체가 적어도 하나의 무기 층을 더 포함하고, 상기 무기 층에 사용되는 재료는 질화물, 산화물 및 산질화물 중 하나 또는 여러 개의 조합물인, 밀봉포장 구조체. - 제 5 항에 있어서,
상기 무기 층의 두께가 20 nm 내지 1500 nm인, 밀봉포장 구조체. - 제 5 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 2개의 무기 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층은 상기 2개의 무기 층 사이에 배치되는, 밀봉포장 구조체. - 제 5 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층과 2개의 유기 구조 층을 포함하고, 상기 3개의 무기 층과 상기 2개의 유기 구조 층은 교대로 적층되어 배치되는, 밀봉포장 구조체. - 제 5 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층, 1개의 유기 구조 층, 및 1개의 유기 층을 포함하며, 상기 무기 층, 상기 유기 구조 층, 상기 무기 층, 상기 유기 층, 및 상기 무기 층이 순차적으로 적층되어 배치되고, 상기 유기 층에 사용되는 재료는 자외선 감광성 중합체, 에폭시계 중합체 또는 아크릴계 중합체인, 밀봉포장 구조체. - 어레이 기판;
상기 어레이 기판 상에 배치되는 발광 소자 층; 및
밀봉포장 구조체
를 포함하는 디스플레이 패널로서,
상기 밀봉포장 구조체는 어레이 기판으로부터 떨어진 발광 소자 층의 일 측에 배치되고,
상기 밀봉포장 구조체는 유기 구조 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는이 포함되고, 이때 R1 기는
이고, R2 기는
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상인,
디스플레이 패널. - 제 10 항에 있어서,
상기 유기 구조 층에 사용되는 재료는 무기 재료를 더 포함하고, 상기 무기 재료는 질화 규소, 산화 규소, 및 산질화 규소 중 하나 또는 여러 개의 조합물이고, 상기 유기 구조 층에서 상기 유기 구조 재료 함량 대 상기 무기 재료 함량의 비는 0.01 내지 0.75인, 디스플레이 패널. - 제 10 항에 있어서,
상기 유기 구조 층의 두께가 1 ㎛ 내지 5 ㎛인, 디스플레이 패널. - 제 10 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체가 적어도 하나의 무기 층을 더 포함하고, 상기 무기 층에 사용되는 재료는 질화물, 산화물 및 산질화물 중 하나 또는 여러 개의 조합물인, 디스플레이 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 무기 층의 두께가 20 nm 내지 1500 nm인, 디스플레이 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 2개의 무기 층을 포함하고, 상기 유기 구조 층은 상기 2개의 무기 층 사이에 배치되는, 디스플레이 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층과 2개의 유기 구조 층을 포함하고, 상기 3개의 무기 층과 상기 2개의 유기 구조 층은 교대로 적층되어 배치되는, 디스플레이 패널. - 제 13 항에 있어서,
상기 밀봉포장 구조체는 3개의 무기 층, 1개의 유기 구조 층, 및 1개의 유기 층을 포함하며, 상기 무기 층, 상기 유기 구조 층, 상기 무기 층, 상기 유기 층, 및 상기 무기 층이 순차적으로 적층되어 배치되고, 상기 유기 층에 사용되는 재료는 자외선 감광성 중합체, 에폭시계 중합체 또는 아크릴계 중합체인, 디스플레이 패널. - 어레이 기판을 제공하는 단계;
상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치하는 단계;
상기 발광 소자 층이 배치되어 있는 어레이 기판을 챔버 내로 이송하고, 상기 챔버 내로 반응 가스를 도입시키는 단계로서, 이때 상기 반응 가스는 실란 가스와 아산화질소 가스이거나, 또는 상기 반응 가스는 실란 가스와 암모니아 가스인, 단계;
상기 반응 가스를 이온화하여 반응 플라즈마를 형성하는 단계;
상기 반응 플라즈마가 화학반응을 일으키고 상기 발광 소자 층 상에 증착되어 유기 구조 층을 형성하는 단계로서, 이때 유기 구조 층에 사용되는 재료는 유기 구조 재료를 포함하고, 상기 유기 구조 재료의 구조식 중에는이 포함되고, 이때 R1 기는
이고, R2 기는
및 ---O--- 중 하나 이상이고, n은 1 이상의 양의 정수이고, x는 ---H, ---SiH3 및 ---NH2 중 하나 이상인, 단계
를 포함하는, 디스플레이 패널의 제조 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 상기 어레이 기판으로부터 떨어진 상기 발광 소자 층의 일 측에 무기 층을 증착하는 단계
를 더 포함하는 디스플레이 패널의 제조 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 어레이 기판 상에 발광 소자 층을 배치한 후, 상기 어레이 기판으로부터 떨어진 상기 무기 층의 일 측에 유기 층을 증착하는 단계
를 더 포함하는 디스플레이 패널의 제조 방법.
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