KR101094301B1

KR101094301B1 - 실링재 및 상기 실링재를 사용하는 표시 장치

Info

Publication number: KR101094301B1
Application number: KR1020090085013A
Authority: KR
Inventors: 남기현
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-12-19
Also published as: US20110057174A1; KR20110027082A

Abstract

무기 입자, 유기 바인더 및 섬유상 물질을 포함하는 실링재와 상기 실링재를 사용하는 표시 장치를 제공한다.

실링재, 섬유상 물질, 강도, 크랙, 접착성

Description

실링재 및 상기 실링재를 사용하는 표시 장치{SEALING MATERIAL AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

실링재 및 상기 실링재를 사용하는 표시 장치에 관한 것이다.

평판 표시 장치 중 하나인 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED)는 유기 발광 소자가 형성되어 있는 베이스 기판 및 상기 유기 발광 소자 위에 형성되어 상기 유기 발광 소자의 열화를 방지하기 위한 봉지 기판을 포함한다.

베이스 기판 및 봉지 기판은 실링재에 의해 접착 고정될 수 있다.

실링재는 베이스 기판 및 봉지 기판 중 어느 하나 위에 도포되고 베이스 기판 및 봉지 기판을 합착한 후 열 또는 광에 의해 경화시켜 형성할 수 있다.

그런데 실링재를 경화하는 단계에서 일부 성분이 제거되면서 실링재 내에 작은 틈(void)과 같은 결함이 발생할 수 있다. 이러한 결함은 실링재 표면에 크랙(crack)을 유발할 수 있고 외부의 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있다.

본 발명의 일 구현예는 크랙에 의한 불량을 줄여 강건한 구조를 유지할 수 있는 실링재를 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 상기 실링재를 사용하는 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 실링재는 무기 입자, 유기 바인더, 그리고 섬유상 물질을 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 활성층, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접착하여 고정하며 섬유상 물질을 포함하는 실링 부재를 포함한다.

상기 섬유상 물질은 지름과 길이의 비율이 적어도 1:5 일 수 있다.

상기 섬유상 물질은 상기 실링재의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.

상기 무기 입자 및 상기 유기 바인더는 각각 상기 실링재의 총 함량에 대하여 약 10 내지 90 중량% 및 약 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.

상기 섬유상 물질은 유리 섬유, 탄소 섬유, 셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 무기 입자는 레이저 흡수 물질을 포함할 수 있다.

상기 무기 입자는 SiO₂, BaO, Bi₂O₃, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, ZnO 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 활성층은 유기 발광층을 포함할 수 있다.

실링 부재에 크랙이 발생하는 것을 방지하여 외부의 충격에 의해 쉽게 파괴되지 않고 강건한 구조를 유지할 수 있으며 접착력을 개선할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이하 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치를 II-II 선에 따라 자른 단면도이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(300); 상기 유기 발광 소자(300)를 지지하는 베이스 기판(100); 상기 유기 발광 소자(300)를 밀봉하는 봉지 기판(200); 베이스 기판(100) 및 봉지 기판(200) 사이의 영역에 채워져 있는 충전재(400); 및 상기 베이스 기판(100)과 상기 봉지 기판(200)을 접착하여 고정하는 실링 부재(150)를 포함한다.

유기 발광 소자(300)는 서로 마주하는 한 쌍의 전극 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 개재되어 있는 유기 발광층을 포함한다.

한 쌍의 전극 중 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)일 수 있다. 애노드는 정공(hole)이 주입되는 전극으로, 일 함수(work function)가 높고 발광된 빛이 외부로 나올 수 있는 투명 도전 물질로 만들어질 수 있으며 예컨대 ITO 또는 IZO 일 수 있다. 캐소드는 전자(electrode)가 주입되는 전극으로, 일 함수가 낮고 유기 물질에 영향을 미치지 않는 도전 물질로 만들어질 수 있으며 예컨대 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 및 바륨(Ba)에서 선택될 수 있다.

유기 발광층은 한 쌍의 전극에 전압이 인가되었을 때 빛을 낼 수 있는 유기 물질을 포함한다.

하나의 전극과 유기 발광층 사이 및 다른 하나의 전극과 유기 발광층 사이에는 부대층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 부대층은 전자와 정공의 균형을 맞추기 위한 정공 전달층(hole transporting layer), 정공 주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer) 및 전자 전달층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다.

베이스 기판(100)은 유기 발광 소자(300)의 하부에 위치하며 유기 발광 소자(300)를 지지한다. 베이스 기판(110)은 유리, 실리콘 웨이퍼, 고분자 따위로 만들어질 수 있다.

봉지 기판(200)은 유기 발광 소자(300)를 밀봉하고 있으며 외부로부터 유입되는 수분 및 산소를 차단할 수 있다. 봉지 기판(200)은 유리, 고분자 박막 또는 금속 따위로 만들어질 수 있다.

충전재(400)는 무기 충전재 또는 유기 충전재일 수 있다.

실링 부재(150)는 도 1에 도시한 바와 같이 베이스 기판(100)과 봉지 기판(200)의 테두리를 따라 띠 모양으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실링 부재(150)는 베이스 기판(100)과 봉지 기판(200)을 접착하여 고정한다.

실링 부재(150)는 실링재(sealing material)를 경화하여 형성될 수 있다.

실링재는 무기 입자, 유기 바인더 및 섬유상 물질을 포함한다.

무기 입자는 레이저 빔을 흡수할 수 있는 무기 물질일 수 있으며, 예컨대 SiO₂, BaO, Bi₂O₃, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, ZnO 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 무 기 입자는 구형일 수 있으며 약 5nm 내지 50㎛ 의 크기를 가질 수 있다.

무기 입자는 실링재의 총 함량에 대하여 약 10 내지 90 중량%로 포함될 수 있다.

유기 바인더는 실링재의 각 성분들을 결합시키는 기능을 하며, 예컨대 아크릴 수지, 에틸비닐아세테이트, 폴리비닐알코올 등일 수 있다.

유기 바인더는 실링재의 총 함량에 대하여 약 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.

섬유상 물질은 지름과 길이의 비율이 적어도 1:5 로 한 방향으로 긴 모양을 가지는 물질로, 예컨대 유리 섬유, 탄소 섬유, 셀룰로오스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 섬유상 물질은 열 또는 광에 의해 용융되거나 손실되지 않는 물질이며, 경화된 후에도 섬유상을 그대로 유지할 수 있다.

섬유상 물질은 실링 부재(150)의 강도를 보강하고 실링 부재(150)에 불량이 발생하는 것을 방지한다. 구체적으로, 실링 부재(150)를 형성할 때, 베이스 기판(100) 또는 봉지 기판(200) 중 어느 하나에 실링재를 도포하고 양 기판(100, 200)을 합착시킨 후 열 또는 광에 의해 실링재를 경화한다.

이 때 실링재를 경화할 때 유기 바인더의 일부가 소실될 수 있고 이러한 유기 바인더의 소실 부분에 작은 틈(void)이 발생할 수 있다. 이러한 작은 틈의 주변에는 외부의 작은 충격에 의해 크랙이 발생할 수 있고 이는 실링 부재의 불량의 원인이 될 수 있다.

본 구현예에서 섬유상 물질은 실링 부재 전체적으로 조직화된 구조를 형성 하여 실링 부재에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 이러한 구조에 의해 외부의 충격에 의해 쉽게 파괴되지 않고 강건한 구조를 유지할 수 있다.

섬유상 물질은 실링재의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.

무기 입자, 유기 바인더 및 섬유상 물질은 용매에 혼합된 형태로 제조될 수 있으며, 이 때 용매는 무기 입자, 유기 바인더 및 섬유상 물질을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.

이러한 실링재는 베이스 기판(100) 및 봉지 기판(200) 중 하나 위에 도포될 수 있으며, 그 후 열 또는 광에 의해 경화되어 실링 부재(150)가 형성될 수 있다.

이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실링재 조성물 제조>

실시예 1

SiO₂ 60 중량%, 에틸 셀룰로오스 바인더 5 중량%, 및 10㎛ 크기의 잘게 부순 유리 섬유(chopped glass fiber) 10중량%를 준비하고, 이를 잔량의 α-테르핀올(α-terpineol) 및 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate, BCA)에서 혼합하여 실링재 조성물을 제조하였다.

실시예 2

SiO₂ 50 중량%, 에틸 셀룰로오스 바인더 5 중량%, 및 10㎛ 크기의 잘게 부순 유리 섬유(chopped glass fiber) 30중량%를 준비하고, 이를 잔량의 α-테르핀올(α-terpineol) 및 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate, BCA)에서 혼합하여 실링재 조성물을 제조하였다.

비교예

잘게 부순 유리 섬유를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실링재 조성물을 제조하였다.

<평가>

시편 제작

2.5인치 크기의 0.5mm 두께의 유리 기판 상 에지부에 상기 실시예 1 및 2와 비교예에서 제조된 실링재 조성물을 디스펜서로 폭 0.8mm, 높이 10㎛로 코팅하고 420℃ 오븐에서 20분 간 열처리하여 용제 제거 및 탈바인더 공정을 실시하였다. 이어서 상기 유리 기판을 동일 규격의 유리 기판과 합착한 후 고체 레이저로 실링 부위를 주사(scanning)하여 경화된 실링 부재를 형성하고 두 개의 유리 기판을 접착하였다.

상기 실시예 1 및 2와 비교예에 따른 실링재 조성물을 사용하여 각각 10개의 시편을 준비하였다.

낙하 시험

상기에서 준비된 각각 10개의 시편을 2.2m 높이에서 떨어뜨렸을 때 깨지지 않은 시편의 개수로 강도를 평가하였다.

그 결과는 표 1과 같다.

접착력 평가 시험

유리 기판 양면에 양면 점착 테이프를 사용하여 아크릴판과 붙인 후 두 유리기판 사이를 접착 강도 시험기에 걸어 상온/상습, 시험속도 100㎛/sec의 조건에서 유리 기판 사이의 접착력을 평가하였다.

그 결과는 표 1과 같다.

[표 1]

	낙하시험 (개)	접착력 (MPa)
실시예1	6	3.6
실시예2	8	5.9
비교예	1	0.7

표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 실링재 조성물을 사용한 시편은 비교예에 따른 실링재 조성물을 사용한 시편에 비하여 강도가 높으면서도 우수한 접착성을 나타내는 것을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치의 평면도이고,

도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치를 II-II 선에 따라 자른 단면도이다.

Claims

무기 입자,

유기 바인더, 그리고

섬유상 물질

을 포함하고,

상기 섬유상 물질은 무기 섬유상 물질인 실링재.
제1항에서,

상기 섬유상 물질은 지름과 길이의 비율이 적어도 1:5 인 실링재.
제1항에서,

상기 섬유상 물질은 상기 실링재의 총 함량에 대하여 0.1 내지 50 중량%로 포함되어 있는 실링재.
제3항에서,

상기 무기 입자 및 상기 유기 바인더는 각각 상기 실링재의 총 함량에 대하여 10 내지 90 중량% 및 1 내지 20 중량%로 포함되어 있는 실링재.
제1항에서,

상기 섬유상 물질은 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는 실링재.
제1항에서,

상기 무기 입자는 레이저 흡수 물질을 포함하는 실링재.
제6항에서,

상기 무기 입자는 SiO₂, BaO, Bi₂O₃, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, ZnO 또는 이들의 조합을 포함하는 실링재.
서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 활성층, 그리고

상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접착하여 고정하며 섬유상 물질을 포함하는 실링 부재

를 포함하고,

상기 섬유상 물질은 무기 섬유상 물질인 표시 장치.
제8항에서,

상기 섬유상 물질은 지름과 길이의 비율이 적어도 1:5 인 표시 장치.
제8항에서,

상기 섬유상 물질은 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 장치.
제8항에서,

상기 실링 부재는 무기 입자 및 유기 바인더를 더 포함하는 표시 장치.
제11항에서,

상기 무기 입자는 레이저 흡수 물질을 포함하는 표시 장치.
제11항에서,

상기 무기 입자는 SiO₂, BaO, Bi₂O₃, Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, ZnO 또는 이들의 조합을 포함하는 표시 장치.
제8항에서,

상기 활성층은 유기 발광층을 포함하는 표시 장치.