KR102204786B1

KR102204786B1 - 유기발광소자

Info

Publication number: KR102204786B1
Application number: KR1020140061125A
Authority: KR
Inventors: 강태철; 전기현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2021-01-19
Also published as: US9680126B2; KR20150134511A; CN105098089B; EP2947708B1; EP2947708A1; US20150340640A1; CN105098089A

Abstract

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED)에 관한 것으로, 특히 뛰어난 강성을 갖는 동시에 효과적인 방열설계를 갖는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 OLED의 백커버에 보강절곡부를 형성하여, 공정비용의 증가 없이도 백커버의 강성 및 OLED의 전체적인 강성을 향상시키는 동시에, OLED패널의 배면으로 방열부재를 구비함으로써, 방열단차가 발생하지 않으면서도 OLED패널로부터 발생하는 고온의 열을 방열부재를 통해 외부로 효과적으로 방출할 수 있다.
또한, OLED패널과 방열부재 사이에 일정간격의 에어갭을 형성하도록 함으로써, 방열부재가 OLED패널을 누르는 OLED패널의 눌림현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

유기발광소자{Organic light emitting diode}

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diode : OLED)에 관한 것으로, 특히 뛰어난 강성을 갖는 동시에 효과적인 방열설계를 갖는 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, OLED패널과 결합되어 OLED패널을 지지하는 백커버를 포함한다.

한편, OLED는 자발광 특성을 가지므로, 장시간 구동하면 OLED패널의 유기발광층 자체에서 발생하는 열에 의해 유기발광층이 열화되어 변성 및 분해가 발생하게 된다.

이를 통해, 화소 간 휘도의 편차가 발생하여 잔상 등 화질 저하와 수명 저하를 초래하게 되며, 특히, OLED가 대면적화 될수록 이러한 열화 문제는 더욱 두드러진다.

그리고 OLED는 구성요소가 액정표시장치에 비해 적음으로써, 경량 및 박형이 가능한 반면 액정표시장치에 비해 강성이 낮은 문제점을 갖는다.

이는 결국, 제품의 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, OLED로부터 발생하는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 방열(防熱)설계를 갖는 OLED를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 공정비용의 증가 없이도 강성이 향상된 OLED를 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.

전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 OLED패널과; 상기 OLED패널을 지지하며, 보강절곡부가 형성된 백커버와; 상기 OLED패널과 상기 백커버 사이에 위치하는 방열부재를 포함하는 유기발광소자를 제공한다.

이때, 상기 보강절곡부는 금형에 프레스 작업을 통해 형성되는 단차로 이루어지며, 상기 백커버는 전기아연도금강판(EGI)으로 이루어진다.

그리고, 상기 방열부재는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 외부면이 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 적어도 어느 하나로 도금처리된 방열금속판으로 이루어지며, 상기 방열부재는 실리콘 조성물을 포함하는 방열패드로 이루어지거나, 에폭시를 포함하는 수지 조성물에 알루미늄(Al), 흑연, 구리(Cu)를 포함하는 열전달 필러가 함유된 형태의 방열패드로 이루어진다.

그리고, 상기 방열금속판으로 이루어지는 방열부재는 상기 백커버와 톡스(TOX)방식이나 버링(burring)방식을 통해 서로 접합되며, 상기 방열패드로 이루어지는 방열부재는 상기 백커버와 TIM(thermal interface material)으로 이루어지는 양면 접착성테이프를 통해 서로 부착된다.

또한, 상기 OLED패널과 상기 방열부재 사이에는 에어갭(air gap)이 형성되며, 상기 OLED패널과 상기 방열부재는 상기 OLED패널의 배면의 가장자리와 중심부에 형성되는 다수개의 양면 접착성테이프를 통해 서로 부착된다.

또한, 상기 OLED패널의 전방으로 위치하는 커버윈도우를 포함한다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 OLED의 백커버에 보강절곡부를 형성하여, 공정비용의 증가 없이도 백커버의 강성 및 OLED의 전체적인 강성을 향상시키는 동시에, OLED패널의 배면으로 방열부재를 구비함으로써, 방열단차가 발생하지 않으면서도 OLED패널로부터 발생하는 고온의 열을 방열부재를 통해 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 효과가 있다.

또한, OLED패널과 방열부재 사이에 일정간격의 에어갭을 형성하도록 함으로써, 방열부재가 OLED패널을 누르는 OLED패널의 눌림현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 OLED패널을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 개략적으로 도시한 정면도.
도 3b는 방열부재를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4a ~ 4c는 본 발명의 실시예에 따른 백커버와 방열부재가 접합된 모습의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 도 1의 OLED를 모듈화한 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6a는 백커버에 보강절곡부만 형성된 경우 열단차 현상이 발생된 모습의 실험사진.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 열단차 현상이 발생되지 않는 모습의 실험사진.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 OLED패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 OLED패널(110)과 OLED패널(100)을 지지하는 백커버(120), OLED패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 방열하기 위한 방열부재(140), 그리고 OLED패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(cover window : 130)를 포함한다.

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

여기서, 도 2를 참조하여 OLED패널(110)에 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.

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

OLED패널(110)은 연결부재(116)를 통해 인쇄회로기판(118) 상에 실장된 구동회로소자(미도시)들로부터 구동신호를 공급 받게 된다.

이러한 OLED패널(110)은 백커버(120)와 커버윈도우(130)를 통해 최종적으로 모듈화되는데, 백커버(120)는 OLED패널(110)의 배면을 덮는 판(plate) 형상으로 이루어져, OLED패널(110)은 백커버(120) 상에 안착 및 부착된다.

백커버(120)는 OLED패널(110)을 보호하는 동시에 OLED(100)에 강성을 부여할 수 있도록 힘살 또는 포밍(forming)부라 부르는 보강절곡부(123, 도 3a참조)가 형성된다.

그리고, OLED패널(110)의 전방으로는 OLED패널(110)을 보호하고자 커버윈도우(130)가 조립 체결되는데, OLED패널(110)과 양면 접착성 테이프(미도시)를 사용하여 밀착되어 부착된다.

커버윈도우(130)는 외부 충격으로부터 OLED패널(110)을 보호하며, OLED패널(110)로부터 방출되는 빛을 투과시켜 OLED패널(110)에서 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 한다.

이러한 커버윈도우(130)는 내충격성 및 광투과성을 가지는 아크릴(acrylic) 등의 플라스틱(plastic) 재질 또는 글래스(glass) 재질로 구성될 수 있다.

따라서, OLED패널(110)은 전방으로 커버윈도우(130)가 위치하며, OLED패널(110)의 후방으로는 백커버(120)가 위치하여, 각각 전후방에서 결합되어 일체로 모듈화된다.

이때, 백커버(120)는 커버버툼, 버텀커버, 하부커버라 일컬어지기도 한다.

여기서, 본 발명의 특징적인 구성은 OLED패널(110)과 백커버(120) 사이에 방열부재(140)가 더욱 개재되어, OLED패널(110)에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방출하게 된다.

즉, OLED패널(110)은 구동 시 구동 박막트랜지스터(DTr)의 열화와 함께 발생하는 열에 의해 약 80 ~ 90℃정도까지 온도가 상승하게 된다. 이와 같은 고열에 의해 OLED패널(110)의 수명이 급격히 감소하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 OLED패널(110)의 화상이 구현되지 않는 일면인 OLED패널(110)의 배면에 방열부재(140)를 구비함으로써, OLED패널(110)로부터 발생하는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있어, 화소 간 휘도의 편차가 발생하거나 잔상 등의 화질 저하와 수명 저하가 초래되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 백커버(120)에 보강절곡부(123, 도 3a 참조)가 형성되어도 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 OLED패널(110)로부터 발생하는 고온의 열을 방열부재(140)를 통해 외부로 효과적으로 방출할 수 있어, 방열단차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 백커버(120)에 보강절곡부(123, 도 3a 참조)를 형성하여, 백커버(120)의 강성 및 OLED(100)의 전체적인 강성을 향상시키는 동시에, OLED패널(110)의 배면으로 방열부재(140)를 구비함으로써, OLED패널(110)로부터 발생하는 고온의 열을 방열부재(140)를 통해 외부로 효과적으로 방출할 수 있다. 특히 백커버(120)에 보강절곡부(123, 도 3a 참조)를 형성하여도 방열단차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 3b는 방열부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.

그리고, 도 4a ~ 4c는 본 발명의 실시예에 따른 백커버와 방열부재가 접합된 모습의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(120)는 판(plate) 형상으로 이루어진다.

이러한 백커버(120)는 원재료에 소정의 힘을 가하여 변형시켜 가공하는 프레스(press) 작업을 통해 형성되는데, 알루미늄(Al), 서스(SUS), 냉연도금강판(HGI), 전기아연도금강판(EGI)을 원재료로 사용할 수 있는데, 여기서 가격적인 면과 양산성에 있어 경쟁력이 뛰어난 전기아연도금강판(EGI)을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 OLED(도 1의 100)의 제조비용을 최소화할 수 있다.

또한, 백커버(120)는 OLED패널(도 2의 110)을 보호하는 동시에 OLED(도 1의 100)에 강성을 부여할 수 있도록 힘살 또는 포밍(forming)부라 부르는 보강절곡부(123)가 형성되는데, 보강절곡부(123)는 금형에 프레스 작업을 통해 형성되는 단차를 갖도록 형성된다.

보강절곡부(123)에 의해 백커버(120)의 강성이 향상되게 되어, 외부충격으로부터 OLED패널(도 2의 110)을 효과적으로 보호할 수 있다.

이러한 백커버(120)의 내측과 OLED패널(도 2의 110)과의 사이로는 방열부재(140)가 구비되는데, 도 3b에 도시한 바와 같이 방열부재(140)는 OLED패널(도 2의 110)의 배면에 대응되는 사각형의 판(plate) 형태로 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나의 금속재로 이루어지거나, 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성되는 방열금속판으로 이루어질 수 있다.

또는 외부면이 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 적어도 어느 하나의 금속재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 도금처리된 방열금속판으로 이루어질 수 있다.

이때, 방열부재(140)가 열전도성이 우수한 알루미늄(Al)으로 이루어질 경우, 방열부재(140)는, 순도 99.5%의 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하며,

또한, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 애노다이징 처리된 방열부재(140)는 검은색을 띠게 되므로, 열흡수율이 증가하게 되고, 이에 따라 방열부재(140)는 높은 열전도특성을 갖게 된다.

그리고 방열부재(140)는 열전도 특성이 우수한 실리콘 조성물로 이루어지거나, 에폭시 등의 수지 조성물에 열전달 필러가 함유된 형태의 방열패드로 이루어질 수도 있다. 이때 열전달 필러는 알루미늄(Al), 흑연, 구리(Cu) 등 열전도성이 우수한 소재의 분말 형태로 이루어질 수 있다.

이러한 방열부재(140)는 방열단차가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 평평한 판(plate) 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 백커버(120)와 방열부재(140)는 양면 접착성테이프(150)를 사용하여 서로 부착되거나, 또는 톡스(TOX)방식이나 버링(burring)방식을 통해 서로 접합될 수 있다.

여기서, 방열부재(140)가 실리콘 조성물이나 열전달 필러를 함유하는 수지 조성물로 이루어질 경우, 방열부재(140)와 백커버(120)는 도 4a에 도시한 바와 같이 양면 접착성 테이프(150)를 통해 서로 접착될 수 있다.

이때, 양면 접착성테이프(150)는 접착성을 갖는 연성재질, 일예로 TIM(thermal interface material)으로 이루어질 수 있다. TIM은 계면특성과 열전달특성이 우수한 물질로써 실리콘계열의 물질이 포함될 수 있다.

TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)를 이용하여 방열부재(140)와 백커버(120)를 서로 부착시킴으로써, OLED패널(도 2의 110)로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 백커버(120)로 전달할 수 있으면서도 동시에, 방열부재(140)와 백커버(120)의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.

즉, 백커버(120)는 강성을 향상시키기 위하여 단차로 이루어지는 보강절곡부(123)가 형성됨에 따라 양면 접착성테이프를 딱딱한 재질로 사용할 경우에는 양면 접착성테이프와 백커버(120) 사이에 들뜸영역이 발생하게 된다.

이를 통해 백커버(120)와 양면 접착성테이프의 접착면적이 좁아 양면 접착성테이프의 탈착이 발생할 수 있는데, 양면 접착성테이프의 탈착이 발생할 경우 방열부재(140)와 백커버(120) 사이의 접착력이 줄어들게 되므로, 백커버(120)로부터 방열부재(140)가 탈착될 수 있다.

그러나, 부드러운 재질의 TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)를 사용하여 방열부재(140)를 백커버(120)에 부착할 경우에는 TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)가 백커버(120)의 보강절곡부(123)를 포함하여 모두 감싸도록 접착되게 되므로, TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)와 백커버(120) 사이에 들뜸영역이 발생하지 않고, TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)가 백커버(120)에 단단하게 부착되게 된다.

따라서, 방열부재(140)와 백커버(120)의 접착력이 향상되게 되고, 이를 통해 백커버(120)와 방열부재(140)가 안정적으로 서로 접착되게 된다.

이러한 양면 접착성테이프(150)는 방열부재(140)의 일면을 완전히 덮도록 방열부재(140)의 크기와 동일하게 형성될 수 있으며, 또는 공정상의 효율성을 향상시키기 위하여 다수개로 분리될 수도 있다.

또는 방열부재(140)가 방열금속판으로 이루어질 경우, 백커버(120)와 방열부재(140)를 서로 밀착시킨 상태에서 백커버(120)와 방열부재(140)를 소성변형 시키는 톡스(TOX)접합(B)을 통해 도 4b에 도시한 바와 같이 서로 접합되도록 할 수 있으며, 또는 도 4c에 도시한 바와 같이 백커버(120)와 방열부재(140)에 홀(160)을 형성한 뒤 홀(160)의 가장자리에 형성되는 버(burr : 161)를 프레스 펀치로 넓혀가는 버링(burring)접합을 통해 서로 접합되도록 할 수 있다.

여기서, 백커버(120)와 방열부재(140)를 톡스접합(B) 또는 버링접합을 통해 서로 접합할 경우, 백커버(120)는 톡스접합(B)에 의해 단차가 더욱 형성됨에 따라 백커버(120)의 강성이 더욱 향상될 수 있으며, 또한 버링접합에 의해서는 홀(160)의 가장자리에 형성되는 버(burr : 161)에 의해서도 백커버(120)의 강성이 더욱 향상될 수 있다.

이때, 톡스접합(B)과 버링접합은 백커버(120)와 방열부재(140)의 전면에 걸쳐 균일하게 다수개 형성함으로써, 방열단차가 발생하는 것이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 백커버(120)와 방열부재(140)가 서로 접착되면, 방열부재(140)의 전방으로 OLED패널(도 2의 110)이 위치하게 되며, 방열부재(140)와 OLED패널(도 2의 110)은 서로 양면 접착성테이프(170, 도 5 참조), 레진, 스크류 등을 통해 서로 고정되는데, 이때 방열부재(140)와 OLED패널(도 2의 110)은 서로 일정간격 이격하여 위치한다.

이에 대해 도 5를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 5는 도 1의 OLED를 모듈화한 일부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6a는 백커버에 보강절곡부만 형성된 경우 열단차 현상이 발생된 모습의 실험사진이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 열단차 현상이 발생되지 않는 모습의 실험사진이다.

도시한 바와 같이, 판(plate) 형상의 백커버(120) 상부로 방열부재(140)가 접착되어 있으며, 방열부재(140)의 상부로 OLED패널(110)이 위치한다.

그리고, OLED패널(110)의 전방으로는 커버윈도우(130)가 위치하여, 외부 충격으로부터 OLED패널(110)을 보호하게 된다.

여기서, 백커버(120)는 OLED패널(110)을 지지하는 동시에 OLED(도 1의 100) 자체에 강성을 부여하는 역할을 하게 되며, 방열부재(140)는 OLED패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출하는 역할을 하게 된다.

이때, OLED패널(110)과 커버윈도우(130)는 양면 접착성테이프(미도시)를 통해 서로 밀착되어 부착되며, 백커버(120)와 방열부재(140)는 TIM으로 이루어지는 양면 접착성테이프(150)를 통해 서로 부착되거나, 또는 톡스접합(도 4b의 B), 버링접합을 통해 서로 접합되며, 방열부재(140)와 OLED패널(110)은 양면 접착성테이프(170)를 통해 서로 접착됨으로써, OLED(도 1의 100)는 모듈화된다.

여기서, 방열부재(140)와 OLED패널(110)은 사이에 위치하는 양면 접착성테이프(170)를 통해 서로 일정간격 이격하여 위치하게 되는데, 이를 통해 OLED패널(110)과 방열부재(140) 사이의 이격공간에는 에어갭(air gap : A)이 형성되게 된다.

따라서, 방열부재(140)가 조립공차에 의해 백커버(120) 상에 완전히 밀착되어 부착되지 않는 경우 방열부재(140)가 OLED패널(110)의 배면을 눌러 OLED패널(110)의 눌림현상이 발생할 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 1의 100)는 방열부재(140)와 OLED패널(110) 사이에 형성되는 에어갭(A)에 의해 위와 같은 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이때, 양면 접착성테이프(170)는 OLED패널(110)의 배면 가장자리를 따라 위치하여, OLED패널(110)과 방열부재(140)가 서로 일정간격 이격하여 위치하도록 할 수 있으나, OLED패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 보다 효과적으로 방열부재(140)로 전달되도록 하기 위하여 OLED패널(110)의 배면 가장자리와 함께 중심부에도 다수개가 구비되어 다수개의 열전도패스가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, OLED패널(110)과 방열부재(140) 사이에 위치하는 양면 접착성테이프(170) 또한 열전도성이 높은 TIM(thermal interface material) 재질로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 1의 100)는 백커버(120)에 보강절곡부(123)를 형성하여, 백커버(120)의 강성 및 OLED(도 1의 100)의 전체적인 강성을 향상시키는 동시에, OLED패널(110)의 배면으로 방열부재(140)를 구비함으로써, OLED패널(110)로부터 발생하는 고온의 열을 방열부재(140)를 통해 외부로 효과적으로 방출할 수 있다. 특히 백커버(120)에 보강절곡부(123)를 형성하여도 방열단차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

첨부한 도 6a는 OLED(도 1의 100)에 있어서 방열부재가 구비되지 않고, 백커버(120)에 보강절곡부(123)만이 형성될 경우 OLED패널(110) 상에 열단차 현상이 발생한 모습을 나타낸 실험결과이다.

즉, OLED(도 1의 100)의 강성을 향상시키기 위하여 백커버(120)에 보강절곡부(123)를 형성할 경우, OLED패널(110)로부터 발생되는 고온의 열은 백커버(120)의 보강절곡부(123)에 의해 외부로 방출되는 양에 있어 차이를 갖게 된다.

이와 같은 열단차 현상은 화소 간 휘도의 편차를 유발하게 되며, 이를 통해 잔상 등 화질 저하를 야기하게 된다.

그리고, 위와 같은 열단차 현상을 방지하기 위하여 백커버(120)를 평평한 판 형상으로 형성할 경우에는 백커버(120) 자체를 강성이 높은 재질을 사용해야 하므로, 이는 OLED(도 1의 100)의 제조비용을 향상시키는 문제점을 야기하게 된다.

그러나, 본 발명의 실시예와 같이 백커버(120)에 보강절곡부(123)를 형성하여 백커버(120)의 강성 및 OLED(도 1의 100)의 강성을 향상시키더라도 방열부재(140)를 통해 OLED패널(110)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있어, 도 6b에 도시한 바와 같이 열단차 현상이 발생되지 않게 된다.

또한, OLED패널(110)과 방열부재(140) 사이에 일정간격의 에어갭(A)을 형성하도록 함으로써, 방열부재(140)가 OLED패널(110)을 누르는 OLED패널(110)의 눌림현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 1의 100)는 OLED패널(110)의 가장자리를 가이드 및 지지하는 캐비닛을 더욱 포함할 수 있으며, 백커버(120)를 판(plate) 형상으로 설명하였으나 백커버(120)의 네 가장자리가 수직 절곡된 측면을 포함할 수도 있다.

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

110 : OLED패널
120 : 백커버(123 : 보강절곡부)
130 : 커버윈도우
140 : 방열부재
150, 170 : 양면 접착성테이프
A : 에어갭

Claims

OLED패널과;
상기 OLED패널을 지지하며, 보강절곡부가 형성된 백커버와;
상기 OLED패널과 상기 백커버 사이에 위치하는 방열부재
를 포함하며,
상기 OLED패널과 상기 방열부재 사이로 양면 접착성테이프가 개재되며,
상기 양면 접착성테이프의 일면은 상기 OLED패널 배면에 부착되며,
상기 양면 접착성테이프의 타면은 상기 방열부재의 일면과 부착되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 보강절곡부는 금형에 프레스 작업을 통해 형성되는 단차로 이루어지는 유기발광소자.
제 2 항에 있어서,
상기 백커버는 전기아연도금강판(EGI)으로 이루어지는 유기발광소자.
제 2 항에 있어서,
상기 방열부재는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 외부면이 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 적어도 어느 하나로 도금처리된 방열금속판으로 이루어지는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 방열부재는 실리콘 조성물을 포함하는 방열패드로 이루어지거나, 에폭시를 포함하는 수지 조성물에 알루미늄(Al), 흑연, 구리(Cu)를 포함하는 열전달 필러가 함유된 형태의 방열패드로 이루어지는 유기발광소자.
제 4 항에 있어서,
상기 방열금속판으로 이루어지는 방열부재는 상기 백커버와 톡스(TOX)방식이나 버링(burring)방식을 통해 서로 접합되는 유기발광소자.
제 5 항에 있어서,
상기 방열패드로 이루어지는 방열부재는 상기 백커버와 TIM(thermal interface material)으로 이루어지는 양면 접착성테이프를 통해 서로 부착되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 OLED패널과 상기 방열부재 사이에는 에어갭(air gap)이 형성되는 유기발광소자.
제 8 항에 있어서,
상기 OLED패널과 상기 방열부재는 상기 OLED패널의 배면의 가장자리와 중심부에 형성되는 다수개의 양면 접착성테이프를 통해 서로 부착되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 OLED패널의 전방으로 위치하는 커버윈도우를 포함하는 유기발광소자.
제 7 항에 있어서,
상기 방열부재의 일면의 반대측인 타면은 상기 TIM(thermal interface material)으로 이루어지는 양면 접착성테이프의 일면과 부착되며,
상기 TIM(thermal interface material)으로 이루어지는 양면 접착성테이프의 타면은 상기 백커버의 내면과 부착되는 유기발광소자.
제 6 항에 있어서,
상기 단차는 이격되어 다수개 구비되며,
상기 톡스방식이나 상기 버링방식은 상기 다수개 구비되는 단차 사이의 이격영역에서 접합되는 유기발광소자.
제 1 항에 있어서,
상기 OLED패널로부터 발생된 고온의 열은 상기 양면 접착성테이프를 통해 상기 방열부재로 전달되며,
상기 방열부재로 전달된 상기 고온의 열은 상기 백커버로 전달되는 유기발광소자.