KR20140063306A - 신축성 베이스 플레이트와 그것을 사용한 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

신축성 베이스 플레이트와 그것을 사용한 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

신축성 베이스 플레이트와 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 신축성 유기 발광 표시 장치는 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 제1금속전극들 및, 제1금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제1전원배선을 포함하는 신축성 베이스 플레이트; 신축성 베이스 플레이트 위에 형성된 발광층; 발광층 위에 제1금속전극들과 대면하도록 다수의 열을 이루며 배치된 제2금속전극들; 제2금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제2전원배선; 및, 제2전원배선 위를 덮어주는 봉지기판;을 포함한다. 이러한 구조에 의하면 신축 작용 시 금속 전극의 크랙이 억제되므로, 원활한 신축 작용이 가능한 스트레처블 제품을 구현할 수 있게 된다.

Description

신축성 베이스 플레이트와 그것을 사용한 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법 {Stretchable base plate and organic light emitting display device using the same and the manufacturing method thereof}
본 발명은 유기 발광 표시 장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 스트레칭이 가능한 신축성 베이스 플레이트와 그것을 사용한 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그들을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있는 것으로서, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조로 이루어져 있다.
한편, 최근에는 이러한 유기 발광 표시 장치를 스트레칭이 가능한 신축성 구조로 구현하려는 시도가 증가하고 있다. 즉, 단순히 휘어질 수 있는 유연한 특성 뿐만이 아니라, 유기 발광 표시 장치를 잡아당겨서 늘이거나 수축시킬 수 있는 신축성 있는 구조가 요구되고 있다.
이를 구현하기 위해서는 신축성이 있는 기판을 사용하면 되는데, 문제는 이 기판을 스트레칭시킬 때 그 기판 위에 형성된 금속전극에 크랙이 잘 생긴다는 점이다. 즉, 기판은 신축성이 있어도 금속전극은 그렇지 않기 때문에, 기판을 늘이거나 수축시킬 때의 응력에 의해 금속전극에 크랙이 생기는 것이다.
따라서, 신축성을 구비한 유기 발광 표시 장치를 구현하기 위해서는 이와 같은 신축 작용 시 금속 전극에 크랙이 생기지 않도록 하는 방안이 필요하다.
본 발명의 실시예는 금속 전극의 크랙 발생 없이 원활한 신축 작용이 가능하도록 개선된 신축성 베이스 플레이트와 그것을 사용한 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 신축성 베이스 플레이트는, 신축성 기판; 상기 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 금속전극들; 및, 상기 금속전극들을 각 열 별로 연결하는 전원배선을 포함한다.
상기 신축성 기판은 낱장의 단위 기판 여러 매가 적층된 적층체일 수 있다.
상기 신축성 기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함할 수 있다.
상기 금속전극의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 신축성 유기 발광 표시 장치는, 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 제1금속전극들 및, 상기 제1금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제1전원배선을 포함한 신축성 베이스 플레이트; 상기 신축성 베이스 플레이트 위에 형성된 발광층; 상기 발광층 위에 상기 제1금속전극들과 대면하도록 다수의 열을 이루며 배치된 제2금속전극들; 상기 제2금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제2전원배선; 및, 상기 제2전원배선 위를 덮어주는 봉지기판;을 포함한다.
상기 신축성 기판은 낱장의 단위 기판 여러 매가 적층된 적층체일 수 있다.
상기 신축성 기판 및 상기 봉지기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함할 수 있다.
상기 제1,2금속전극의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 제1,2전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 신축성 베이스 기판의 제조방법은, 신축성 단위 기판 상에 전원배선을 복수 열로 형성하고 그 위에 금속전극을 형성하는 단계; 상기 전원배선 및 금속전극이 각각 구비된 상기 신축성 단위 기판을 다층으로 적층한 적층체를 만드는 단계; 및, 상기 적층체를 상기 전원배선과 나란한 방향으로 잘라내는 단계를 포함한다.
상기 금속전극은 상기 적층체를 잘라낸 후에 서로 분리된 다수의 조각 상태로 배치될 수 있다.
상기 신축성 기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함할 수 있다.
상기 금속전극의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법은, 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 제1금속전극들 및, 상기 제1금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제1전원배선을 포함하는 신축성 베이스 플레이트를 준비하는 단계; 상기 신축성 베이스 플레이트 위에 발광층을 형성하는 단계; 상기 발광층 위에 상기 제1금속전극들과 대면하도록 제2금속전극들을 다수 열로 배치하는 단계; 상기 제2금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제2전원배선을 형성하는 단계; 및, 상기 제2전원배선 위를 봉지기판으로 덮는 단계; 포함한다.
상기 신축성 베이스 플레이트를 준비하는 단계는, 상기 신축성 단위 기판 상에 상기 제1전원배선을 복수 열로 형성하고 그 위에 상기 제1금속전극을 형성하는 단계와, 상기 제1전원배선 및 제1금속전극이 각각 구비된 상기 신축성 단위 기판을 다층으로 적층한 적층체를 만드는 단계 및, 상기 적층체를 상기 제1전원배선과 나란한 방향으로 잘라내는 단계를 포함할 수 있다.
상기 신축성 기판 및 상기 봉지기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함할 수 있다.
상기 제1,2금속전극의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.
상기 제1,2전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 신축성 베이스기판과 그것을 사용한 신축성 베이스 기판과 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법에 의하면, 신축 작용 시 금속 전극의 크랙이 억제되므로, 원활한 신축 작용이 가능한 스트레처블 제품을 구현할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2k는 도 1의 신축성 유기 발광 표시 장치를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 유기 발광 표시 장치를 도시한 것으로, 여기에서는 피동형(passive matrix) 유기 발광 표시 장치를 예시한다.
도시된 바와 같이 본 실시예의 신축성 유기 발광 표시 장치는, 신축성 베이스 플레이트(100)와, 그 위에 형성된 발광층(200), 이 발광층(200)을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트(100)의 제1금속전극(12)과 제1전원배선(11)에 대응하게 마련된 제2금속전극(22)과 제2전원배선(21), 그리고 그 위를 덮어주는 봉지기판(300) 등을 구비하고 있다.
상기 신축성 베이스 플레이트(100)의 신축성 기판(10)과 상기 봉지기판(300)은 신축성이 좋은 PDMS(polydimethylsiloxane) 재질로 구성된다. 따라서, 이 몸체를 잡아당기면 쉽게 스트레칭이 된다.
단, 이때 금속재질의 제1,2금속전극(12)(22)에 크랙이 생기면 안 되므로, 그러한 현상을 방지하기 위해 본 실시예에서는 제1,2금속전극(12)(22)을 서로 분리된 다수개의 조각 상태로 분산 배치하고 있다. 즉, 상기 베이스 플레이트(100)의 신축성 기판(10)은 PDMS 재질의 단위 기판(10a:도 2a 참조) 여러 매가 적층된 적층체로 구성되어 있으며, 상기 제1,2금속전극(12)(22)은 이 신축성 베이스 플레이트(10) 안에서 여러 조각으로 분산 배치되어 있다. 이렇게 되면, 상기 몸체를 잡아당기거나 수축시킬 때 작용하는 응력이 제1,2금속전극(12)(22)에 전달되기 전에 상기 신축성 기판(10)에 의해 흡수되기 때문에 제1,2금속전극(12)(22)에는 크랙이 잘 생기지 않게 된다. 즉, 외력이 신축성 기판(10) 안에 분산 배치된 제1,2금속전극(12)(22)에 잘 전달되지 않게 되므로 크랙도 잘 생기지 않게 되는 것이다. 따라서, 이러한 구조를 이용하면 금속전극(12)(22)에 크랙이 생기지 않게 신축시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
이와 같은 구조의 신축성 유기 발광 표시 장치는 도 2a 내지 도 2k와 같은 과정을 통해 제조될 수 있다. 도 2a 내지 도 2f는 상기 신축성 유기 발광 표시 장치의 베이스가 되는 신축성 베이스 플레이트(100)를 제조하는 과정을 도시한 것이고, 도 2g 내지 도 2k는 그 신축성 베이스 플레이트(100) 위에 유기 발광 표시 장치의 구성을 완성해가는 과정을 도시한 것이다.
먼저, 신축성 베이스 플레이트(100)를 만들 때에는 도 2a에 도시된 바와 같이 PDMS 재질의 신축성 단위 기판(10a)을 준비하고, 그 위에 스트라이프 형상의 개구가 마련된 제1마스크(1)를 댄 상태로 은나노와이어를 스프레이한다. 그러면, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 스트라이프 형상을 따라 복수 열의 은나노와이어 줄이 형성되며, 이것이 제1전원배선(11)이 된다.
그리고, 다시 이 위에 도 2c와 같은 제2마스크(2)를 대고 알루미늄과 같은 금속재료를 증착하여, 도 2d에 도시된 바와 같이 제1금속전극(12)을 패터닝한다.
이후, 이렇게 제1전원배선(11)과 제1금속전극(12)이 형성된 단위 기판(10a)을 다수 매 적층하여 도 2e와 같은 적층체를 만든다. 즉, 도 2d까지 만들어진 단위 기판(10a) 위에 다시 새로운 단위 기판(10a)을 부착하고 그 위에 상기 제1전원배선(11)과 제1금속전극(12)을 형성하는 과정을 반복하여 단위 기판(10a)들이 여러 층으로 적층된 적층체를 만든다.
그 다음에는 도 2e의 절취선을 따라 제1전원배선(11)과 나란한 방향으로 적층체를 잘라낸다. 그러면, 도 2f에 도시된 바와 같은 신축성 베이스 플레이트(100)가 만들어진다. 이 신축성 베이스 플레이트(100)에는 전술한 바와 같이 다수의 단위 기판(10a)들이 적층되어 신축성 기판(10)을 형성하고 있으며, 그 안에 제1금속전극(12)들이 서로 분리된 상태로 분산 배치되어 있다. 그리고, 각 제1금속전극(12)들은 각 열 단위로 제1전원배선(11)에 의해 연결되어 있다.
이렇게 만들어진 신축성 베이스 플레이트(100)는 제1금속전극(12) 들이 PDMS 재질의 신축성 기판(10) 안에 여러 조각 상태로 분산 배치되어 있기 때문에, 신축력이 작용하더라도 이 제1금속전극(12) 까지는 응력이 잘 전달되지 않는다. 따라서, 제1금속전극(12)에 크랙이 발생하는 현상은 충분히 억제될 수 있으며, 이 신축성 베이스 플레이트(100)를 가지고 이후에 계속해서 피동형 신축성 유기 발광 표시 장치를 제조해나간다.
도 2g를 참조하면, 상기 신축성 베이스 플레이트(100) 위에 발광층(200)을 증착하여 형성한다.
그리고, 도 2h와 같이 제3마스크(3)를 발광층(200) 위에 대고 알루미늄과 같은 금속 재료를 증착하여 도 2i에 도시된 바와 같은 제2금속전극(22)을 형성한다. 제2금속전극(22)은 상기 신축성 베이스 플레이트(100)의 제1금속전극(12)에 대응하는 위치에 형성된다.
이어서, 도 2j에 도시된 바와 같이 제4마스크(4)를 이용하여 상기 제2금속전극(22)을 열 단위로 연결하는 제2전원배선(21)을 도 2k와 같이 형성한다. 제2전원배선(21) 역시 제1전원배선(11)과 마찬가지로 은나노와이어 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1전원배선(11)과 제2전원배선(21)은 수직으로 교차하게 형성된다.
이후, 이 제2전원배선(21) 위에 봉지기판(300)을 형성하면 도 1에 도시된 바와 같은 신축성 유기 발광 표시 장치가 완성되며, 이 봉지기판(300)도 PDMS 재질로 형성할 수 있다.
이 상태에서 상기 제1,2전원배선(11)(21)에 선택적으로 전원이 공급되면, 전류가 흐르는 제1,2전원배선(11)(21)의 교차 지점에 위치한 제1,2금속전극(12)(22) 사이에 전압이 형성되면서 해당 영역의 발광층(200)이 발광하게 된다.
그리고, 이렇게 만들어진 신축형 유기 발광 표시 장치는 제1,2금속전극(12)(22)에 크랙이 생기지 않게 몸체를 신축시킬 수 있기 때문에, 매우 안정적인 신축 동작을 구현할 수 있게 해준다.
그러므로, 이상에서 설명한 바와 같은 신축성 베이스 플레이트와 신축성 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법에 따르면, 금속 전극의 크랙 발생 없이 원활한 신축 작용이 가능한 제품을 구현할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10:신축성 기판 11:제1전원배선
12:제1금속전극 21:제2전원배선
22:제2금속전극 100:신축성 베이스 플레이트
200:발광층 300:봉지기판

Claims (20)

  1. 신축성 기판;
    상기 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 금속전극들; 및,
    상기 금속전극들을 각 열 별로 연결하는 전원배선을 포함하는 신축성 베이스 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신축성 기판은 낱장의 단위 기판 여러 매가 적층된 적층체인 신축성 베이스 플레이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신축성 기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함하는 신축성 베이스 플레이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속전극의 재질은 알루미늄을 포함하는 신축성 베이스 플레이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함하는 신축성 베이스 플레이트.
  6. 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 제1금속전극들 및, 상기 제1금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제1전원배선을 포함하는 신축성 베이스 플레이트;
    상기 신축성 베이스 플레이트 위에 형성된 발광층;
    상기 발광층 위에 상기 제1금속전극들과 대면하도록 다수의 열을 이루며 배치된 제2금속전극들;
    상기 제2금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제2전원배선; 및,
    상기 제2전원배선 위를 덮어주는 봉지기판;을 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 신축성 기판은 낱장의 단위 기판 여러 매가 적층된 적층체인 신축성 유기 발광 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 신축성 기판 및 상기 봉지기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1금속전극과 제2금속전극의 재질은 알루미늄을 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1전원배선과 제2전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치.
  11. 신축성 단위 기판 상에 전원배선을 복수 열로 형성하고 그 위에 금속전극을 형성하는 단계;
    상기 전원배선 및 금속전극이 각각 구비된 상기 신축성 단위 기판을 다층으로 적층한 적층체를 만드는 단계; 및,
    상기 적층체를 상기 전원배선과 나란한 방향으로 잘라내는 단계를 포함하는 신축성 베이스 플레이트의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 금속전극은 상기 적층체를 잘라낸 후에 서로 분리된 다수의 조각 상태로 배치되는 신축성 베이스 플레이트의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 신축성 기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함하는 신축성 베이스 플레이트의 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속전극의 재질은 알루미늄을 포함하는 신축성 신축성 베이스 플레이트의 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함하는 신축성 베이스 플레이트의 제조방법.
  16. 신축성 기판 안에 서로 분리된 상태로 다수의 열을 이루며 분산 배치된 제1금속전극들 및, 상기 제1금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제1전원배선을 포함하는 신축성 베이스 플레이트를 준비하는 단계;
    상기 신축성 베이스 플레이트 위에 발광층을 형성하는 단계;
    상기 발광층 위에 상기 제1금속전극들과 대면하도록 제2금속전극들을 다수 열로 배치하는 단계;
    상기 제2금속전극들을 각 열 별로 연결하는 제2전원배선을 형성하는 단계; 및,
    상기 제2전원배선 위를 봉지기판으로 덮는 단계; 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 신축성 베이스 플레이트를 준비하는 단계는,
    상기 신축성 단위 기판 상에 상기 제1전원배선을 복수 열로 형성하고 그 위에 상기 제1금속전극을 형성하는 단계와, 상기 제1전원배선 및 제1금속전극이 각각 구비된 상기 신축성 단위 기판을 다층으로 적층한 적층체를 만드는 단계 및, 상기 적층체를 상기 제1전원배선과 나란한 방향으로 잘라내는 단계를 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 신축성 기판 및 상기 봉지기판의 재질은 PDMS(polydimethylsiloxane)를 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1금속전극과 제2금속전극의 재질은 알루미늄을 포함하는 신축성 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1전원배선과 제2전원배선의 재질은 은나노와이어를 포함하는 신축성 유기 발광 표시 장치의 제조방법.
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