KR102096054B1 - 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
표시장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 기판; 상기 기판 상의 표시패널; 및 상기 표시패널을 덮도록 순차적으로 형성된 제1 무기층, 유기층 및 제2 무기층을 구비하는 봉지막;을 포함하며, 상기 유기층은, 상기 표시패널의 측면 및 상기 기판 상에 형성된 제1 유기층; 및 상기 표시패널과 오버랩되도록, 상기 제1 무기층의 일부 영역 상에 형성된 제2 유기층;을 포함한다.
Description
본 발명은 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술에 힘입어, 평판표시장치의 화면 크기는 증가하고 그 무게는 경량화되는 등 표시장치의 성능이 개선됨에 따라 평판표시장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
이러한 평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device: FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display Device: ELD), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display Device: EPD), 및 유기발광표시장치 (Organic Luminesence Emitting Display Device: OLED) 등이 있다.
이러한 평판표시장치는 브라운관(CRT)에 비해 경량 박형이고, 대형화에 유리한 장점이 있어 그 이용이 날로 증대되고 있다.
또한, 평판표시장치는 유연성이 있는 재료를 이용하여 형성된 기판을 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그래도 유지할 수 있는 플렉서블(Flexible) 표시장치가 급부상하고 있다.
이러한, 평판표시장치는 외부의 산소, 수분이 표시소자로 침투되지 않도록 표시소자를 밀봉하는 봉지막이 구비될 수 있으며, 이와 같은 구조는 플렉서블, 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이로도 응용되고 있다.
본 발명의 실시예들은 봉지막의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판; 상기 기판 상의 표시패널; 및 상기 표시패널을 덮도록 순차적으로 형성된 제1 무기층, 유기층 및 제2 무기층을 구비하는 봉지막;을 포함하며, 상기 유기층은, 상기 표시패널의 측면 및 상기 기판 상에 형성된 제1 유기층; 및 상기 표시패널과 오버랩되도록, 상기 제1 무기층의 일부 영역 상에 형성된 제2 유기층;을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은, 상기 제2 유기층의 접착력보다 더 큰 접착력을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 유기층은, 상기 제1 유기층의 광 투과율 보다 더 큰 광 투과율을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 유기층은, 잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은, 에폭시 계열 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은, 잉크젯 방식을 이용하여 형성되는 경우, 점도가 10 내지 20CPS 일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은, 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 점도가 1000 내지 100,000CPS 일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 유기층은, 상기 제1 유기층의 표면장력에 비하여 더 작은 표면장력을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 유기층은, 상기 표시패널과 오버랩 되도록, 상기 표시패널과 서로 동일한 크기를 갖거나, 또는 더 큰 크기를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은, 플렉서블 기판일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판; 상기 기판 상의 표시패널; 및 상기 표시패널을 덮도록 서로 교번하여 형성되는 무기층 및 유기층을 포함하며, 최상층은 무기층인 봉지막;을 포함하며, 상기 유기층은 상기 표시패널과 오버랩 되지 않도록, 상기 무기층의 일부 영역 및 상기 기판 상에 형성된 제1 유기층; 및 상기 표시패널과 오버랩되도록 상기 무기층의 나머지 영역 상에 형성된 제2 유기층;을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은, 잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은, 상기 제2 유기층 보다 더 큰 접착력을 가지며, 무기 필러를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 유기층은, 상기 제1 유기층 보다 더 큰 광 투과율을 가지며, 상기 표시패널과 오버랩 되도록, 상기 표시패널과 서로 동일한 크기를 갖거나, 또는 더 큰 크기를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 플렉서블 기판이며, 상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 상에 표시패널을 형성하는 단계; 상기 표시패널을 덮도록 상기 기판 상에 제1 무기층을 형성하는 단계; 상기 표시패널과 오버랩 되지 않도록, 상기 제1 무기층의 일부 영역 및 상기 기판 상에 제1 유기층을 형성하는 단계; 상기 표시패널과 오버랩되도록 상기 제1 무기층의 나머지 영역 상에 제2 유기층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 제2 무기층을 형성하는 단계;를 포함하는 표시장치 제조방법을 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은, 잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 유기층은 상기 제2 유기층 보다 더 큰 접착력을 가지며, 상기 제2무기 유기층은 상기 제1 유기층 보다 더 큰 광 투과율을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판은 플렉서블 기판이며, 상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상술한 표시장치는 서로 다른 특성의 유기층을 선택적으로 표시소자 상에 형성하여 표시장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에서 제1 무기층 상에 유기층이 형성된 것을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 제조하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위하여 공정 순서를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있는 표시소자의 일 실시예를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 2는 도 1에서 제1 무기층 상에 유기층이 형성된 것을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 제조하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위하여 공정 순서를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있는 표시소자의 일 실시예를 개략적으로 보이는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다. 또한, 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 한 층이 기판이나 다른 층의 "위", "상부" 또는 "상"에 구비된다고 설명될 때, 그 층은 기판이나 다른 층에 직접 접하면서 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 또 다른 층이 존재할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에서 제1 무기층(31) 상에 유기층(32)이 형성된 것을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 표시장치(100)는 기판(21), 상기 기판(21) 상의 표시패널(22), 및 상기 표시패널(22)을 밀봉하는 봉지막(30, encapsulation film)을 포함한다.
상기 봉지막(30)은 표시패널(22)로 외부의 수분이나 산소 등 외기가 침투하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 서로 교번하여 적층된 적어도 하나 이상의 무기층(31) 및 적어도 하나 이상의 유기층(32)을 포함하며, 최상층은 무기층(35)으로 형성된다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 유기층(32)은 상기 표시패널(22)과 오버랩 되지 않도록, 제1 무기층(31)의 일부 영역 및 상기 기판(21) 상에 형성된 제1 유기층(32a) 및 상기 표시패널(22)과 오버랩되도록 상기 제1 무기층(31)의 나머지 영역 상에 형성된 제2 유기층(32b)을 포함한다.
상기 제1 유기층(32a) 및 상기 제2 유기층(32b)은 서로 다른 특징을 가지며, 순차로 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 유기층(32a)은 상기 표시패널(22)의 주위 및 기판(21) 상에 형성되므로, 접착력 및 투습력이 높은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제2 유기층(32b)은 표시패널(22) 상에 형성되므로, 투명도가 높은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 유기층(32)은 잉크젯 또는 젯 디스펜서(jet dispenser)를 이용함으로써, 서로 다른 특성을 갖는 제1 유기층(32a) 및 상기 제2 유기층(32b)을 각각 형성할 수 있다.
표시장치(100)의 보다 구체적인 구성을 살펴보면, 기판(21)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 마련될 수 있다. 상기 기판(21)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 세라믹재, 플라스틱재 또는 금속재 등, 다양한 재질의 기판을 이용할 수 있다.
상기 기판(21)은 굽힘이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 기판(21)은 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP)일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 기판(21)은 섬유 조직 또는/및 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 섬유 조직은 광 섬유 또는 광 섬유를 이용한 방적사나 직물로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 수지는 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 포함할 수 있다.
표시패널(22)은 문자, 도형, 또는 화상을 표시하는 패널을 구현하는 것으로, 복수의 표시소자 및/또는 이를 구동하기 위한 구동 소자를 포함할 수 있다. 표시소자는 액정표시소자, 유기발광표시소자, 플라즈마표시소자, 또는 전기영동표시소자 등일 수 있다.
일부 실시예에서, 표시소자는 게이트 신호를 전달하는 게이트선과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등의 신호선, 게이트선 및 데이터선에 연결된 스위칭 소자, 스위칭소자에 연결되어 데이터 신호를 인가받는 화소 전극 등을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 표시소자는 단위 화소를 이룰 수 있다.
상기 봉지막(30)은 상기 표시패널(22)로 외부의 수분이나 산소 등 외기가 침투하는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 표시패널(22)의 상면 및 측면을 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 봉지막(30)은 서로 교번하여 적층되는 적어도 하나 이상의 무기층(31) 및 유기층(32)을 포함하며, 최상층은 무기층(35)으로 형성된다.
상기 무기층(31)은 생산성이나 소자 특성에 따라 최적 두께를 결정할 수 있다. 또한, 상기 무기층(31)은 얇지만 밀도가 치밀하여 수분과 산소에 대한 장벽 특성을 갖는다.
상기 무기층(31)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층(31)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2, SiON, AZO, ZnO, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기층(31)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 한편, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기층(32)은 상기 무기층(31)의 특성, 생산성 및 디바이스 특성에 따라 최적 두께를 결정할 수 있다. 상기 유기층(32)은 외기를 차단하는 기능과 더불어 평탄화 기능 및/또는 스트레스 조절 기능을 가질 수 있다. 상기 유기층(32)은 잉크젯 또는 젯 디스펜서를 이용하여, 서로 다른 특성을 갖는 제1 및 제2 유기층(32a, 32b)을 형성할 수 있다.
제1 유기층(32a)은 상기 표시패널(22)의 외곽에 형성되므로, 상기 제1 유기층(32a)의 접착력 또는 투습력을 높이기 위해 무기 필러를 첨가한 불투명한 재료를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유기층(32a)은 접착력이 높은 에폭시 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 유기층(32a)의 접착력은 상기 제2 유기층(32b)의 접착력보다 더 클 수 있다. 상기 제1 유기층(32a)이 잉크젯 방식으로 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(32a)은 약 10 내지 20CPS 에 해당하는 점도를 갖는 물질을 이용할 수 있다. 상기 제1 유기층(32a)이 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(32a)은 약 1000 내지 100,000 CPS의 점도에 해당하는 고점도 재료를 사용할 수 있다.
상기 제1 유기층(32a)은 상기 기판(21) 및 상기 무기층(31)과 강하게 접착할 수 있으므로, 표시장치(100)가 플렉서블한 특성을 갖는 경우에도 상기 표시장치(100)의 에지부에서 외기가 침투하는 것을 방지하여 표시장치(100)의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 상기 제1 유기층(32a)은 접착력이 높은 재료를 이용하여 형성되므로, 제2 유기층(32b)이 표시패널(22) 상에만 형성되고, 그 이외의 영역으로 오버 플로우 되는 것을 방지하는 댐으로서 기능할 수 있다.
상기 제2 유기층(32b)은 상기 표시패널(22)과 오버랩되도록, 상기 제1 무기층(31)의 일부 영역 상에 형성된다. 상기 제1 유기층(32a) 및 상기 제2 유기층(32b)을 이용하여 상기 제1 무기층(31)을 덮도록 유기층(32)을 형성할 수 있다.
상기 제2 유기층(32b)은 화상이 표시되는 상기 표시패널(22) 상에 형성되므로, 투과도가 높고 아웃개싱(불순물)이 적은 아크릴, 실리콘, 또는 에폭시 계열의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유기층(32b)은 광투과율이 약 95% 이상인 물질을 재료로 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제2 유기층(32b)의 광 투과율은 상기 제1 유기층(32a)의 광 투과율 보다 더 클 수 있다. 또한, 상기 표시패널(22) 상에 형성되는 상기 제2 유기층(32b)은 레벨링(leveling) 특성이 중요하므로, 상기 제2 유기층(32b)은 상기 제1 유기층(32a)의 표면장력 보다 더 작은 값을 갖는 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
제2 무기층(33)은 상기 유기층(32)을 덮도록 상기 기판(21) 상에 형성된다.
상기 제2 무기층(33)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 무기층(33)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2, SiON, AZO, ZnO, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 무기층(33)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 한편, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 무기층(33) 상에는 잉크젯 또는 젯 디스펜서를 이용하여, 서로 다른 특성을 갖는 제1 및 제2 유기층(34a, 34b)을 형성할 수 있다.
제1 유기층(34a)은 상기 표시패널(22)과 오버랩 되지 않도록, 상기 제2 무기층(33)의 에지 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 제1 유기층(34a)은 접착력 또는 투습력을 높이기 위하여 무기 필러를 첨가한 불투명한 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유기층(34a)은 접착력이 높은 에폭시 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 유기층(34a)이 잉크젯 방식으로 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(34a)은 약 10 내지 20CPS 에 해당하는 점도를 갖는 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1 유기층(34a)이 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(34a)은 약 1000 내지 100,000 CPS의 점도에 해당하는 고점도 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 유기층(34a)은 상기 기판(21) 및 상기 제2 무기층(33)과 강하게 접착할 수 있으므로, 표시장치(100)가 플렉서블한 특성을 갖는 경우에도 상기 표시장치(100)의 에지부에서 외기가 침투하는 것을 방지하여 표시장치(100)의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 제2 유기층(34b)은 상기 표시패널(22)과 오버랩되도록, 상기 제2 무기층(33)의 일부 영역 상에 형성된다. 상기 제2 유기층(34b)은 화상이 표시되는 상기 표시패널(22) 상에 형성되므로, 투과도가 높고 아웃개싱(불순물)이 적은 아크릴, 실리콘, 또는 에폭시 계열의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유기층(34b)은 광투과율이 약 95% 이상인 물질을 재료로 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 표시패널(22) 상에 형성되는 상기 제2 유기층(32b)은 레벨링(leveling) 특성이 중요하므로, 표면장력이 작은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
상기 유기층(34)을 덮도록, 상기 기판(21) 상에 제3 무기층(35)을 형성한다.
상기 제3 무기층(35)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 무기층(35)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2, SiON, AZO, ZnO, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제3 무기층(35)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 한편, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도면에서는, 표시패널(22)로부터 차례대로, 제1 무기층(31), 유기층(32), 제2 무기층(33), 유기층(34) 및 제3 무기층(35)이 적층된 구조로 봉지막(30)이 형성되었으나, 상기 적층 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 봉지막(30)은 제1 무기층(31), 유기층(32) 및 제2 무기층(33)이 차례로 적층된 구조를 포함할 수 있다.
상기 표시패널(22)과 오버랩 되도록 형성되는 제2 유기층(32b, 34b)은 상기 표시패널(22)을 덮을 수 있도록, 상기 표시패널(22)과 서로 동일한 크기를 갖거나, 또는 상기 표시패널(22) 보다 더 큰 크기를 가질 수 있다.
또한, 봉지막(30)의 상부면에는 편광 필름(미도시), 위상차 필름(미도시), 필터(미도시) 등 외광 반사를 줄이기 위한 부재 또는 색 선명도를 위한 부재가 추가로 포함될 수 있다.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)를 제조하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위하여 공정 순서를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
우선, 도 3을 참조하면, 기판(21) 상에 표시패널(22)를 형성한다. 표시패널(22)은 복수의 표시소자 및 구동소자를 포함할 수 있으며, 상기 표시소자 및 구동소자의 종류에 따라 다양한 형성 방법에 의해서 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하면, 표시패널(22) 상에 제1 무기층(31)을 형성한다. 상기 제1 무기층(31)은 상기 표시패널(22)을 완전히 덮도록 형성될 수 있다.
상기 제1 무기층(31)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일층 또는 복수층일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 무기층(31)은 SiNx, Al2O-3, SiO2, TiO2, SiON, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 무기층(31)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 상기 제1 무기층(31)은 CVD(chemical vapor deposition), ALD(atomic layer deposition), 스퍼터법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하면, 상기 제1 무기층(31)의 에지 상에 제1 유기층(32a)을 형성한다. 상기 제1 유기층(32a)은 상기 표시패널(22)과 오버랩 되지 않도록 상기 제1 무기층(31) 상에 형성될 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 공정과정에서 상기 제1 유기층(32a)이 상기 표시패널(22)의 에지와 일부 영역이 오버랩 될 수도 있다.
상기 제1 유기층(32a)은 상기 제1 무기층(31)의 에지를 덮으면서 상기 기판(21) 상에 형성되므로, 상기 제1 유기층(32a)의 접착력 또는 투습력을 높이기 위해 무기 필러를 첨가한 불투명한 재료를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유기층(32a)은 접착력이 높은 에폭시 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 유기층(32a)의 접착력 또는 투습력은 상기 제2 유기층(32b)보다 더 클 수 있다. 상기 제1 유기층(32a)이 잉크젯 방식으로 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(32a)은 약 10 내지 20CPS 에 해당하는 점도를 갖는 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1 유기층(32a)이 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(32a)은 약 1000 내지 100,000 CPS의 점도에 해당하는 고점도 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 유기층(32a)은 접착력이 높은 고분자 물질을 사용하므로, 후술하는 제2 유기층(32b) 형성시에 상기 제2 유기층(32b)이 원치 않는 영역으로 오버플로우 되는 것을 방지하는 댐으로서 기능할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 상기 표시패널(22)과 오버랩 되도록, 상기 제1 유기층(32a)이 형성되지 않은 상기 제1 무기층(31) 상에 제2 유기층(32b)을 형성한다.
상기 제2 유기층(32b)은 화상이 표시되는 상기 표시패널(22) 상에 형성되므로, 투과도가 높고 아웃개싱(불순물)이 적은 아크릴, 실리콘, 또는 에폭시 계열의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유기층(32b)은 광투과율이 약 95% 이상인 물질을 재료로 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제2 유기층(32b)의 광 투과율은 상기 제1 유기층(32a)의 광 투과율 보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 표시패널(22) 상에 형성되는 상기 제2 유기층(32b)은 레벨링(leveling) 특성이 중요하므로, 상기 제1 유기층(32a)에 비하여 표면장력이 작은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 유기층(32a) 및 상기 제2 유기층(32b)은 각각 특성이 상이한 층으로서, 잉크 젯 또는 젯 디스펜서 방식에 의하여, 상기 제1 및 제2 유기층(32a, 32b)을 형성하여, 상기 무기층(31) 상에 유기층(32)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 유기층(32) 상에 제2 무기층(33)을 형성한다.
상기 제2 무기층(33)은 상기 유기층(32)을 완전히 덮도록 증착될 수 있다. 상기 제2 무기층(33)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일층 또는 복수층일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 무기층(33)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2, SiON, AZO, ZnO, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 무기층(33)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 상기 제2 무기층(33)은 CVD(chemical vapor deposition), ALD(atomic layer deposition), 스퍼터법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 상기 제2 무기층(33)의 에지 상에 제1 유기층(34a)을 형성한다. 상기 제1 유기층(34a)은 상기 표시패널(22)과 오버랩 되지 않도록 상기 제2 무기층(33) 상에 형성될 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 공정과정에서 상기 제1 유기층(34a)이 상기 표시패널(22)의 에지와 일부 영역이 오버랩될 수도 있다.
상기 제1 유기층(34a)은 상기 제2 무기층(33)의 에지를 덮으면서 상기 기판(21) 상에 형성되므로, 상기 제1 유기층(34a)의 접착력 또는 투습력을 높이기 위해 무기 필러를 첨가한 불투명한 재료를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유기층(34a)은 접착력이 높은 에폭시 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 상기 제1 유기층(34a)이 잉크젯 방식으로 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(34a)은 약 10 내지 20CPS 에 해당하는 점도를 갖는 물질을 이용할 수 있다. 상기 제1 유기층(34a)이 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 상기 제1 유기층(34a)은 약 1000 내지 100,000 CPS의 점도에 해당하는 고점도 재료를 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 유기층(34a)은 접착력이 높은 고분자 물질을 사용하므로, 후술하는 제2 유기층(34b)를 형성할 때, 상기 제2 유기층(34b)이 원치 않는 영역으로 오버플로우 되는 것을 방지하는 댐으로서 기능할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 상기 표시패널(22)과 오버랩 되도록, 상기 제1 유기층(34a)이 형성되지 않은 상기 제2 무기층(33) 상에 제2 유기층(34b)을 형성한다.
상기 제2 유기층(34b)은 화상이 표시되는 상기 표시패널(22) 상에 형성되므로, 투과도가 높고 아웃개싱(불순물)이 적은 아크릴, 실리콘, 또는 에폭시 계열의 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유기층(34b)은 광투과율이 약 95% 이상인 물질을 재료로 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시패널(22) 상에 형성되는 상기 제2 유기층(34b)은 레벨링(leveling) 특성이 중요하므로, 표면장력이 작은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
제1 및 제2 무기층(31, 33) 상에 형성되는 제2 유기층(32b, 34b) 각각은 서로 동일한 사이즈를 가질 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 유기층(34a) 및 상기 제2 유기층(34b)은 각각 특성이 상이한 층으로서, 잉크 젯 또는 젯 디스펜서 방식에 의하여 상기 제1 및 제2 유기층(34a, 34b)을 형성하여, 상기 제2 무기층(33) 상에 유기층(34)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 유기층(34) 상에 제3 무기층(35)을 형성한다.
상기 제3 무기층(35)은 상기 유기층(34)을 완전히 덮도록 증착될 수 있다. 상기 제3 무기층(35)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일층 또는 복수층일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 무기층(35)은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2, SiON, AZO, ZnO, ZrO 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제3 무기층(35)은 주석산화물(SnO)과 같은 저융점 유리(low melting glass)를 포함하는 막 구조를 취할 수 있다. 상기 제3 무기층(35)은 CVD(chemical vapor deposition), ALD(atomic layer deposition), 스퍼터법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 포함될 수 있는 표시소자의 일 실시예를 개략적으로 보이는 단면도이다.
표시장치(10)은 표시소자로 유기발광소자(OLED) 및 박막 트랜지스터(TR)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 표시패널(도 1의 22)은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED) 및 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 상기 유기발광소자(OLED) 및 상기 박막 트랜지스터는 기판(21) 상에 형성될 수 있다. 상기 기판(21)은 글래스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다.
상기 기판(21) 상에는 버퍼층(211)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(211)은 기판(21) 상부에 평탄면을 제공하고, 상기 기판(21)방향으로 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지하도록 절연물을 함유할 수 있다.
상기 버퍼층(211) 상에는 박막 트랜지스터(TR), 커패시터(미도시), 및 유기발광소자(organic light emitting device: OLED)가 형성될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(TR)는 크게 활성층(212), 게이트 전극(214), 소스/드레인 전극(216, 217)을 포함할 수 있다. 상기 유기발광소자(OLED)는 제1 전극(221), 제2 전극(222) 및 중간층(220)을 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 버퍼층(211)의 윗면에는 소정 패턴으로 형성된 활성층(212)이 배치될 수 있다. 상기 활성층(212)은 실리콘과 같은 무기 반도체 물질, 유기 반도체 물질 또는 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있고, p형 또는 n형의 도펀트를 주입하여 형성될 수 있다.
상기 활성층(212) 상부에는 게이트 절연막(213)이 형성될 수 있다. 상기 게이트 절연막(213)의 상부에는 상기 활성층(212)과 대응되도록 게이트 전극(214)이 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극(214)을 덮도록 층간 절연막(215)이 형성되고, 상기 층간 절연막(215) 상에 소스/드레인 전극(216, 217)이 형성되는데, 상기 활성층(212)의 소정의 영역과 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 소스/드레인 전극(216, 217)을 덮도록 평탄화막(218)이 형성되고, 상기 평탄화막(218)의 상부에는 별도의 절연막이 더 형성될 수도 있다.
상기 평탄화막(218) 상에 제1 전극(221)이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(221)은 관통홀(208)을 통해서 상기 소스/드레인 전극(216, 217)중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 전극(221)을 덮도록 화소 정의막(219)이 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(219)에 소정의 개구부를 형성한 후, 이 개구부로 한정된 영역 내에 유기 발광층을 구비하는 중간층(220)이 형성될 수 있다. 상기 화소 정의막(219)은 화소 영역과 비화소 영역을 정의한다. 즉, 상기 화소 정의막(219)의 개구부가 실질적인 화소 영역이 된다.
상기 중간층(220) 상에 제2 전극(222)이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(221)은 화소마다 패터닝될 수 있으며, 상기 제2 전극(222)은 모든 화소에 걸쳐 공통된 전압이 인가되도록 형성될 수 있다.
도면에서는 하나의 유기발광소자(OLED)만을 도시하였으나, 표시장치(10)는 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함할 수 있다. 각 유기발광소자(OLED) 마다 하나의 화소를 형성할 수 있으며, 각 화소별로 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 색을 구현할 수 있다.
그러나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 중간층(220)은 화소의 위치에 관계없이 평탄화막(218) 전체에 공통으로 형성될 수 있다. 이때, 유기 발광층은 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질을 포함하는 층이 수직으로 적층되거나 혼합되어 형성될 수 있다. 물론, 백색광을 방출할 수 있다면 다른 색의 조합이 가능함은 물론이다. 또한, 상기 방출된 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색변환층이나, 컬러 필터를 더 구비할 수 있다.
유기발광소자(OLED) 및 화소 정의막(219) 상에 도 1의 봉지막(30)이 배치될 수 있으며, 상기 봉지막(30)은 상기 유기발광소자(OLED)를 덮어 보호하는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 표시장치(100)는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10, 100: 표시장치 21: 기판
22: 표시패널 30: 봉지막
31: 무기층 32, 34: 유기층
32a, 34a: 제1 유기층 32b, 34b: 제2 유기층
33: 제2 무기층 34: 유기층
31, 33, 35: 무기층 208: 관통홀
211: 버퍼층 212: 활성층
213: 게이트 절연막 214: 게이트 전극
215: 층간 절연막 218: 평탄화막
219: 화소 정의막 220: 중간층
221: 제1 전극 222: 제2 전극
223: 보호층 216, 217: 소스/드레인 전극
22: 표시패널 30: 봉지막
31: 무기층 32, 34: 유기층
32a, 34a: 제1 유기층 32b, 34b: 제2 유기층
33: 제2 무기층 34: 유기층
31, 33, 35: 무기층 208: 관통홀
211: 버퍼층 212: 활성층
213: 게이트 절연막 214: 게이트 전극
215: 층간 절연막 218: 평탄화막
219: 화소 정의막 220: 중간층
221: 제1 전극 222: 제2 전극
223: 보호층 216, 217: 소스/드레인 전극
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상의 표시패널; 및
상기 표시패널을 덮도록 형성된 제1 무기층, 유기층 및 제2 무기층을 구비하는 봉지막;을 포함하며,
상기 유기층은,
상기 표시패널의 측면 및 상기 기판 상에 형성된 제1 유기층; 및
상기 표시패널과 오버랩되되 상기 제1 유기층에 직접 접하도록, 상기 제1 무기층의 일부 영역 상에 형성된 제2 유기층;
을 포함하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 유기층은,
상기 제2 유기층의 접착력보다 더 큰 접착력을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 유기층은,
상기 제1 유기층의 광 투과율 보다 더 큰 광 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 유기층은,
잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 유기층은,
에폭시 계열 또는 아크릴 계열의 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 유기층은,
잉크젯 방식을 이용하여 형성되는 경우, 점도가 10 내지 20CPS인 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 유기층은,
젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 경우, 점도가 1000 내지 100,000CPS 인 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 유기층은,
상기 제1 유기층의 표면장력에 비하여 더 작은 표면장력을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 유기층은,
상기 표시패널과 오버랩 되도록, 상기 표시패널과 서로 동일한 크기를 갖거나, 또는 더 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판은,
플렉서블 기판인 것을 특징으로 하는 표시장치. - 기판;
상기 기판 상의 표시패널; 및
상기 표시패널을 덮도록 서로 교번하여 형성되는 무기층 및 유기층을 포함하며, 최상층은 무기층인 봉지막;을 포함하며,
상기 유기층은 상기 표시패널과 오버랩 되지 않도록, 상기 무기층의 일부 영역 및 상기 기판 상에 형성된 제1 유기층; 및
상기 표시패널과 오버랩되되 상기 제1 유기층에 직접 접하도록 상기 무기층의 나머지 영역 상에 형성된 제2 유기층;
을 포함하는 표시장치. - 제12항에 있어서,
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은,
잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제12항에 있어서,
상기 제1 유기층은,
상기 제2 유기층 보다 더 큰 접착력을 가지며, 무기 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 유기층은,
상기 제1 유기층 보다 더 큰 광 투과율을 가지며, 상기 표시패널과 오버랩 되도록, 상기 표시패널과 서로 동일한 크기를 갖거나, 또는 더 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 제12 항에 있어서,
상기 기판은 플렉서블 기판이며, 상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. - 기판 상에 표시패널을 형성하는 단계;
상기 표시패널을 덮도록 상기 기판 상에 제1 무기층을 형성하는 단계;
상기 표시패널과 오버랩 되지 않도록, 상기 제1 무기층의 일부 영역 및 상기 기판 상에 제1 유기층을 형성하는 단계;
상기 표시패널과 오버랩되되 상기 제1 유기층에 직접 접하도록 상기 제1 무기층의 나머지 영역 상에 제2 유기층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층 상에 제2 무기층을 형성하는 단계;
를 포함하는 표시장치 제조방법. - 제17항에 있어서,
상기 제1 유기층 및 상기 제2 유기층은,
잉크젯 방식 또는 젯 디스펜서를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제17항에 있어서,
상기 제1 유기층은 상기 제2 유기층 보다 더 큰 접착력을 가지며, 상기 제2유기층은 상기 제1 유기층 보다 더 큰 광 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법. - 제17항에 있어서,
상기 기판은 플렉서블 기판이며, 상기 표시패널은 서로 이격된 복수의 유기발광소자(OLED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조방법.
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