KR102404584B1 - 유기발광표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착층과, 제 2 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층으로 합착되어 있는 유기발광표시장치 및 2개의 접착층을 이용하여 유기발광표시장치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 각각의 기판에 적층 및/또는 코팅하여 기판에 형성되는 단차를 완전히 채울 수 있을 뿐만 아니라, 외력이 인가되더라도 접착층의 모듈러스 값의 차이로 인하여 응력이 분산, 완화되기 때문에 접착층이 기판으로부터 박리(delamination)되지 않는다. 따라서, 수분이나 산소와 같은 성분이 소자 내부로 침투하여 소자가 열화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

유기발광표시장치 및 그 제조 방법{ORGANIC LIGHT EMITING DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 유기발광표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 사이의 합착 성능이 개선된 유기발광표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

유기발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)가 적용된 표시 장치는 다른 표시 소자가 적용된 표시 장치에 비하여 응답 속도가 빠르고 전력 소모량이 상대적으로 적다. 또한 유기발광표시장치는 명암 대비(contrast ratio)가 크고, 시야각의 제한이 없을 뿐만 아니라, 저온에서도 안정적이고, 낮은 전압에서도 구동하기 때문에 구동 회로의 제작 및 설계가 용이하다는 이점을 갖는다. 아울러, 별도의 광원이 요구되지 않는 자체 발광 타입이므로 박형화에 유리하다는 이점을 갖는다.

하지만, 유기발광표시장치의 표시 소자인 OLED를 구성하는 유기 소재 및 금속 전극은 수분이나 산소 등에 매우 취약하다. 따라서 이들 외부 환경적 요인으로 인하여 유기 소재나 금속 전극이 열화(degradation)되고 이로 인하여 화소(pixel)의 변형(shrinkage)이나 dark spot 등의 불량이 발생하기 쉬우므로 수분이나 산소 등을 차단할 수 있는 봉지 기술이 요구된다. 외부의 수분이나 산소 등을 차단하기 위한 방법으로서 하부 기판과 상부 기판을 합착할 때, 이들 기판 사이에 접착 필름을 적층(lamination)하는 방법이나 스크린 인쇄를 통하여 열경화 수지를 이들 기판 사이에 채우는 방법이 채택되고 있는데, 이에 대하여 첨부하는 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 종래 유기발광표시장치(1)에서 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 접착 필름(30)을 이용하여 합착하는 과정을 개략적으로 도시하고 있다. 유기발광표시장치(1)는 OLED(12)와 같은 패턴이 형성된 하부 기판(10)과, 하부 기판(10)과 대향되어 있으며 하부 기판(10)과 마주하는 면에 컬러필터층(22)과 같은 패턴이 형성된 상부 기판(20)을 포함한다.

도 1의 (a)에 도시한 것과 같이, 종래 접착 필름(30)을 적층하여 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 합착하는 방식의 경우, 예를 들어 상부 기판(20) 중 하부 기판(10)과 마주하는 면에 감압 접착제(Pressure Sensitive Resin, PSA)와 같은 접착 필름(30)을 적층하여 상부 기판(20)에 접착 필름(30)을 부착한다. 이어서, 상부 기판(20)에 부착된 접착 필름(30)을 하부 기판(10) 중 OLED 소자(12)가 형성된 전면에 접근시켜, 접착 필름(30)을 통하여 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 합착한다. 상부 기판(20)에 부착된 접착 필름(30)은 하부 기판(20) 쪽을 향하는 압력을 받으면서 접촉한다. 따라서, 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 합착할 때, 접착 필름(30)은 하부 기판(10)을 가압하면서 하부 기판(30)의 전면으로 퍼져 나간다.

그런데, 하부 기판(10)에 형성되는 OLED 소자(12)는 일정한 패턴을 가지기 때문에, 다른 영역과 비교해서 상부 기판(20) 쪽으로 돌출되어 있다. 따라서, 도 1의 (b)에 도시한 것과 같이, 상부 기판(20)과 마주하는 하부 기판(10)의 전면 영역 중에서도 특히 패턴이 형성된 OLED 소자(12)에 인접한 주변 영역으로는 접착 필름(30)이 채워지지 못하게 된다(Not filling).

다시 말하면, 하부 기판(10)에 형성된 패턴으로 인하여, 상부 기판(20)과 마주하는 하부 기판(10)의 전면에는 단차가 형성될 수밖에 없다. 따라서, 감압 접착제와 같은 접착 필름(30)을 상부 기판(20)에 적층하고, 이어서 하부 기판(10)에 부착하는 종래의 합착 방식에서는 하부 기판(10)에 형성된 단차를 완전히 메울 수 없다. 또한 박형화가 추구되고 있는 유기발광표시장치에서 하부 기판(10)과 상부 기판(20) 사이의 패널 갭이 점차 감소할 필요가 있고, 이에 따라 접착 필름(30)의 두께 역시 감소한다. 접착 필름(30)을 이용한 적층 방식에서는 추가적인 경화 공정이 없기 때문에, 접착 필름(30)의 두께가 감소하게 되면, 기판(10, 20)을 합착하기 위한 접착 필름(30)의 접착력이 저하될 우려가 있다.

한편, 스크린 인쇄 방식에서는 감압 수지(Pressure Sensitive Resin, PSR)와 같은 접착 수지를 상부 기판(20)에 스크린 인쇄 등의 방법으로 코팅한 뒤, 하부 기판(10)에 부착한다. 이어서, UV나 열 경화 공정을 이용하여 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 견고하게 합착한다. 그런데, 하부 기판(10)과 상부 기판(20) 사이의 패널 갭을 메우기 위하여 매우 얇은 두께로 접착제를 균일하게 코팅하는 작업은 용이하지 않다.

또한, 하부 기판(10)과 상부 기판(20)을 합착할 때 이들 기판에서의 정렬(align)이 틀어지게 되어 합착 불량이 발생할 수 있다. 아울러, 스크린 인쇄를 이용한 합착에 있어서도 하부 기판(10)에 형성된 단차를 완전히 채우지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제점은 접착 필름(30)을 하부 기판(10)에 형성하고 상하 기판(10, 20)을 합착하는 경우에도 발생한다.

즉, 종래 방식에 따라 상하 기판(10, 20)을 합착하는 경우, 상하 기판(10, 20) 사이에 접착 필름(30)이 채워지지 못하는 공간이 초래되는데, 이 공간의 접착력이 취약할 수밖에 없다. 따라서, 도 2에 도시한 것과 같이, 외력이 유기발광표시장치(1)에 작용하는 경우, 접착 필름(30)이 채워지지 않아 접착력이 취약한 영역, 예를 들어 하부 기판(10) 중에서 OLED 소자(12)에 인접한 영역에서 접착 필름(30)이 하부 기판(10)으로부터 박리(delamination)되고, 이 과정에서 크랙(crack)이 발생한다. 박리된 영역을 통하여 수분이나 발생한 크랙이 인접한 OLED 소자(12) 내부로 침투하여 OLED 소자(12)의 성능을 저하시킬 수 있으며, 특히 yellow mura와 같은 고질적인 불량을 야기할 수 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 기판을 합착할 때, 접착층과 유기발광소자 및/또는 컬러필터층을 갖는 기판 사이에 빈 공간이 발생하는 문제점을 해결하고자 한다.

즉, 본 발명의 목적은 접착층으로 기판을 합착할 때, 기판과 기판 사이에 빈 공간 없이 접착층으로 채워져 있는 유기발광표시장치 및 유기발광표시장치를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 접착층과 기판의 계면에서의 접착 성능을 향상시키고, 접착층의 유연성(flexibility)을 개선하여 외력에 의한 박리 및 크랙 발생을 억제할 수 있는 유기발광표시장치 및 유기발광표시장치를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시 소자로의 수분 및 산소 침투를 방지하여 표시 소자의 열화를 방지할 수 있는 유기발광표시장치 및 유기발광표시장치를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

전술한 목적을 가지는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 제 1 기판과; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과; 상기 제 1 기판에 배치되어 있는 유기발광소자와; 제 1 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 상기 유기발광소자를 덮는 제 1 접착층과; 제 2 모듈러스 값을 가지며 상기 제 2 기판을 덮는 제 2 접착층을 포함하는 유기발광표시장치를 제공한다.

예시적인 실시형태에서, 상기 제 2 기판과, 상기 제 2 접착층 사이에 컬러필터층이 위치할 수 있다.

하나의 예시적인 실시형태에서, 상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층보다 낮은 모듈러스 값을 가질 수 있다.

이때, 상기 제 1 접착층은 경화제와, 경화제 비반응성 수지를 포함하고, 상기 제 2 접착층은 경화제 반응성 수지를 포함할 수 있다.

다른 예시적인 실시형태에서, 상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층에 비하여 높은 모듈러스 값을 가질 수 있다.

이때, 상기 제 1 접착층은 경화제 반응성 수지를 포함하고, 상기 제 2 접착층은 경화제와, 경화제 비반응성 수지를 포함할 수 있다.

상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층이 합착되는 계면 영역은 상기 제 1 접착층의 모듈러스 값과 상기 제 2 접착층의 모듈러스 값 사이의 모듈러스 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 다르면, 본 발명은 제 1 모듈러스(modulus) 값을 갖는 제 1 접착층을 제 1 기판의 전면에 적층하는 단계와; 상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 전면으로 제 2 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층을 적층하는 단계와; 상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층을 합지하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치를 제조하는 방법을 제공한다.

바람직하게는, 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중 적어도 하나는 상온에서 경화될 수 있다.

본 발명에 따르면 제 1 기판과 제 2 기판에 각각 모듈러스 값이 상이한 접착층을 형성한 뒤, 이들 접착층을 합착하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착한 유기발광표시장치를 제안한다.

모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 이용하여 기판을 합착함으로써, 전체 접착층에서의 유연성(flexibility)이 향상된다. 따라서, 합착 후에 상?하 접착층의 모듈러스 차이로 인하여, 표시 장치에 외력이 작용하였을 경우, 기판 사이를 채우는 서로 다른 모듈러스 값을 갖는 접착층에서 응력이 전달, 분산될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 각각의 기판에 접착층을 형성하여 단차를 보상한 뒤에 기판의 합착 공정이 수행된다. 따라서, 기판에 단차 영역이 형성되어 있는 경우에도 기판 사이의 전 영역으로 접착층을 도포할 수 있어서 접착층과 기판의 계면 사이의 접착 성능을 개선할 수 있다.

이처럼, 본 발명의 유기발광표시장치는 접착층과 기판의 계면에서의 접착 성능을 향상시키고, 유연성(flexibility)을 개선함으로써, 외력에 의한 박리 및 크랙 발생을 방지할 수 있다.

결국, 접착 성능 및 유연성이 증가하여 기판과 접착층 사이에서의 박리 및 크랙 발생을 억제할 수 있게 되면서, 종래 접착층을 사용한 경우에 기판과 접착층 사이에서의 박리 영역을 통한 수분 및 산소 침투로 인한 표시 소자의 열화 문제 및 yellow mura와 같은 고질적인 불량을 해소할 수 있다.

도 1은 종래 유기발광표시장치를 구성하는 상부 기판과 하부 기판을 합착하는 공정과 그 공정에 따른 문제점을 보여주기 위하여, 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 유기발광표시장치에서 외력이 작용하는 경우에, 접착 필름과 기판의 계면에서 박리가 일어나고 크랙이 발생하는 것을 보여주는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하기 전의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 3b는 도 3a의 'A' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 전에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착한 후의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 4b는 도 4a의 'B' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 후에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 각 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4c는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에서 외부 압력에 대한 응력이 접착층에서 분산된 상태를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 5a는 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착한 후의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 5b는 도 5a의 'C' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 후에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 각 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층에 의해 제 1 기판과 제 2 기판이 합착된 유기발광표시장치를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에서 단차 채움성 정도를 측정한 사진으로 패턴이 형성된 기판의 단차 영역이 완전히 채워졌음을 보여준다.
도 8a 및 도 8b는 각각 비교예 1 및 비교예 2에 따라 1개의 접착제를 사용하여 합착한 유기발광표시장치에서의 단차 채움성 정도를 측정한 사진으로, 단차가 형성된 영역에 접착제가 채워지지 않았음을 보여준다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에 대한 굽힘 테스트 결과를 촬영한 것으로, 접착층과 기판 사이에 박리가 일어나지 않았다는 것을 보여준다.
도 10은 비교예에 따라 1개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에 대한 굽힘 테스트 결과를 촬영한 것으로, 접착층과 기판 사이에 박리가 일어난 것을 보여준다.

이하, 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하기 전의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 3b는 도 3a의 'A' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 전에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 이들 도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기발광표시장치(100A)는 표시 영역(Display Region, DR)과 표시 영역(DR) 주변의 비표시 영역(Non-Display Region, NDR)이 정의되어 있다. 유기발광표시장치(100A)는 제 1 기판(101)과, 제 1 기판(101)과 대향적으로 위치하는 제 2 기판(102)을 포함한다.

제 1 기판(101)의 표시 영역(DR)에는 유기발광소자(OLED, 110)가 형성되고, 제 2 기판(102)의 표시 영역(DR)에는 컬러필터층(170)이 형성된다. 유기발광소자(110)는 마주하는 제 2 기판(102)쪽을 향하여 돌출되는 제 1 패턴 영역을 이루면서 제 1 기판(101)에 형성된다. 컬러필터층(170)은 마주하는 제 1 기판(101)쪽을 향하여 돌출되는 제 2 패턴 영역을 이루면서 제 2 기판(102)에 형성된다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따르면 서로 다른 모듈러스 값을 갖는 2개의 접착층(210, 220) 중 제 1 접착층(210)은 제 1 기판(101)에 형성되어 있으며, 제 2 접착층(220)은 제 2 기판(102)에 형성된다. 예를 들어, 이들 접착층(210, 220)은 접착 필름 형태로 각각의 기판(101, 102)에 형성된다. 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)을 각각 필름 형태로 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에 형성하기 위하여 핫롤 라미네이트 방식, 열 압착(hot press) 방식 또는 진공 압착 방식이 수행될 수 있다.

예시적인 실시형태에서, 제 1 기판(101) 쪽에 위치하는 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값은 제 2 기판(102) 쪽에 위치하는 제 2 접착층(220)의 모듈러스 값보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 낮은 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착층(210)은 바인더 수지로서 경화제 비반응성 수지(212)와, 경화제(Hardener, 230)을 포함한다. 선택적으로 제 1 접착층(210)은 가소제 성분을 포함하여 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값을 낮출 수 있으며, 필요한 경우에 점착부여제(tackifier)를 포함하여 피착물에 대한 접착력을 개선할 수 있다. 반면, 상대적으로 높은 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층(220)은 경화제 반응성 수지(222)를 포함할 수 있다.

경화제 비반응성 수지(212) 및/또는 경화제 반응성 수지(222)는 상온 경화형일 수 있다. 이처럼, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)을 구성하는 수지(212, 222) 중 적어도 하나가 상온에서 경화될 수 있다면, 고온에서의 경화 과정에 의하여 유기발광소자(110)가 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 경화제 비반응성 수지(212) 및 경화제 반응성 수지(222)는 광학 투명 수지(Optically Clear Resin, OCR)일 수 있다. 이 경우, 제 1 접착층(210) 및 제 2 접착층(220)은 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive, OCA)일 수 있다. 예를 들어, 제 1 접착층(210) 및 제 2 접착층(220)은 필름 형태일 수 있다.

경화제 비반응성 수지(212)는 후술하는 경화제(230)와 반응하지 않는 수지로서, 예를 들어 폴리아크릴 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 수지, 비닐 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 페녹시 수지, 이들의 조합 및 이들의 공중합체로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경화제 비반응성 수지(212)는 아크릴산 및 에스테르로 구성되는 수지, 아세트산비닐, 부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 스티렌과 같은 불포화 모노머의 공중합 수지, 및 페녹시 수지로 구성되는 군에서 적어도 1종 이상 선택될 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 경화제 비반응성 수지(212)의 모듈러스 값은 경화제 반응성 수지(222)의 모듈러스 값보다 낮다. 예를 들어, 경화제 비반응성 수지(212)는 강성도(stiffness)가 낮은 soft type 수지일 수 있다. 경화제 비반응성 수지(212)는 50,000 이하, 예를 들어 5,000 ~ 50,000 Pa의 모듈러스 값(G')을 가질 수 있지만, 본 발명의 경화제 비반응성 수지(212)의 모듈러스 값이 전술한 범위로 한정되지 않는다.

경화제 반응성 수지(222)는 경화제(230)와 반응하여 더욱 경화되는 수지로서, 예를 들어 글리시딜기를 갖는 에폭시 수지일 수 있다. 에폭시 수지는 비스페놀-A형 에폭시 수지; 비스페놀-F형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀-A 노볼락 에폭시 수지와 같은 노볼락 에폭시 수지; 도데칸올 글리시딜 에테르(dodecanol glycidyl ether), 헥사하이드로프탈산의 디글리시딜에스테르(diglycidly ester of hexahydrophthalic acid), 트리메틸로프로판 트리글리시딜에테르(trimethylopropane triglycidyl ether) 등과 같은 지방족 에폭시 수지; 3,4 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카르복시레이트(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate) 등과 같은 지환족(cyclo-aliphatic) 에폭시 수지; 트리글리시딜-p-아미노페놀 (triglycidyl-p-aminophenol), 테트라글리시딜 디아민디페닐메탄(tetraglycidyl diamine diphenyl methane, TGDDM), N,N,N,N-테트라글리시딜-4,4-메틸렌비스 벤질아민 (N,N,N,N-tetraglycidyl-4,4-methylenebis benzylamine) 등과 같은 아민 계열의 에폭시 수지(glycidylamine epoxy resin); 고무 변성 에폭시 수지; 실란 변성 에폭시 수지 등에서 1종 이상 선택될 수 있다.

경화제 반응성 수지(222)는 경화제 비반응성 수지(212)에 비하여 상대적으로 높은 모듈러스 값을 가질 수 있다. 경화제 반응성 수지(222)는 강성도(stiffness)가 높은 hard type 수지일 수 있다. 예를 들어, 경화제 반응성 수지(222)는 100,000 이상, 예를 들어 100,000 ~ 500,000 Pa의 모듈러스 값(G')을 가질 수 있지만, 본 발명의 경화제 반응성 수지(222)의 모듈러스 값이 전술한 범위로 한정되지 않는다.

에폭시 수지일 수 있는 경화제 반응성 수지(222)를 경화시킬 수 있는 경화제(230)는 아민계, 산무수물과 같은 무수물계, 페놀계, 티올계, 머캅탄계, 이미다졸계, 디시안디아미드(dicyan diamide, DICY), 이소시아네이트계, 멜라민계 및 이들의 조합을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 아민계 경화제 및/또는 이미다졸계 경화제이다. 제 1 접착층(210) 중에 경화제(230)는 경화제 비반응성 수지(212) 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부, 바람직하게는 5 ~ 20 중량부의 비율로 포함될 수 있다.

아민계 경화제는 트리에탄올아민, 디에틸렌트리아민(diethylene triamine, DETA), 트리에틸렌아민, 디메틸아미노에탄올, 트리에틸렌테트라아민(triethylene tetraamine, TETA), 테트라에틸렌펜타아민(tetraethylene pentaamine, TEPA), 디에틸아미노프로필아민(diethylamino propyl amine, DEAPA)과 같은 지방족 아민; N-아미노에틸피페라진(N-aminoethyl piperazine, N-AEP), 이소포론 디아민(isophorone diamine)과 같은 지환족 아민; M-자일렌디아민(M-xylene diamine, MXDA), 디아미노디페닐메탄(diaminophenyl methane, DDM), 디아미노디페닐설폰(diaminodiphenyl sulphone, DDS), 벤질디메틸아민과 같은 방향족 아민; 단량체 지방산 또는 이량체 지방산과 다관능성 아민류의 탈수 축합(condensation) 산물인 폴리아미드 아민(polyamide amines), 만니히 타입(Mannich type) 경화제, 에폭시 애덕트 타입(epoxy adduct type) 경화제, 마이클 애덕트 타입(Michael adduct type) 경화제와 같은 변성 아민 중에서 적어도 1종 선택될 수 있다.

산 무수물계 경화제는 프탈산무수물(phthalic anhydride, PA), 테트라하이드로프탈산무수물(tetrahydrophthalic anhydride, THPA), 메틸테트라하이드로프탈산 무수물(Methyltetrahydrophthalic anhydride, MTHPA), 메틸헥사하이드로프탈산무수물(methylhexahydrophthalic anhydride, MHHPA), 말레인산무수물(maleic anhydride)과 같은 방향족산 무수물; 헥사하이드로프탈산 무수물(Hexahydrophthalic anhydride, HHPA), 테트라하이드로프탈산 무수물(tetrahydrophthalic anhydride, THPA), 메틸헥사하이드로프탈산 무수물(methylhexahydrophthalic anhydride), 메틸-5-노르보넨-2,3-디카르복시산 무수물(Methyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, MNA)과 같은 지환족 무수물 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.

페놀계 경화제는 비스페놀-A 또는 노볼락과 같은 폴리페놀을 사용할 수 있다. 티올계 경화제로서는 특히 머캅탄계 경화제를 사용할 수 있다. 머캅탄계 경화제로는 펜타에리스리톨(pentaerythritol), 폴리설파이드(polysulfide), 트리옥산트리메틸렌메르캅탄(trioxyantrimethylenemercaptan) 등을 들 수 있다.

이미다졸계 경화제로는 이미다졸, C₁-C₁₀ 알킬 치환된 이미다졸, 아릴이미다졸, 알킬아릴이미다졸 등을 들 수 있다.

이소시아네이트계 경화제는 2,4-트릴렌 디이소시아네이트, 2,6-트리렌 디이소시아네이트, 수소화 트릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등에서 1종 이상 선택될 수 있다.

멜라민계 경화제는 헥사 메톡시 메틸 멜라민, 헥사 에톡시 메틸 멜라민, 헥사 프로폭시 메틸 멜라민, 헥사 부톡시 메틸 멜라민, 헥사 펜틸 옥시메틸멜라민 및 헥사헥실 옥시 메틸 멜라민 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

선택적으로 제 1 접착층(210)에 포함될 수 있는 가소제는 경화제 비반응성 수지(212)에 혼합되어 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값을 낮출 수 있는 임의의 가소제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 접착층(210) 중에 가소제는 경화제 비반응성 수지(212) 100 중량부에 대하여 5 ~ 50 중량부, 바람직하게는 10 ~ 30 중량부의 비율로 포함될 수 있다.

가소제는 지방족, 환형지방족 및 방향족 미네랄 오일(mineral oil), 프탈산(phthalic acid)디에스테르 또는 프탈산 폴리에스테르와 같은 프탈산계, 디옥틸아미페이트(DOA)계, 트리크레실포스테이트(TCP), 디옥틸아졸레이트(DOZ)계, 에스테르(Esther)계, 폴리이소프렌계, 트리멜리트산(trimellitic acid), 아디프산(adipic acid), 액상고무(liquid rubbers, 예. 니트릴고무 또는 폴리이소프린고무), 부틴 및/또는 이소부틴, 아크릴레이트, 폴리비닐에테르의 액상폴리머, 점착부여제(tackifier) 수지용 원재료를 기반으로 하는 액상수지 및 연질수지(soft resin), 라롤린 및 그 밖의 왁스를 포함한다. 올레핀 이중결합이 없는 내노화 가소제인 것이 특히 바람직할 수 있다.

구체적으로, 프탈산계 가소제는 탄소수 1-20의 디알킬프탈레이트(예를 들어 디옥틸프탈레이트, DOP); 부틸벤질프탈레이트와 같은 아릴 또는 알킬아릴프탈레이트; 디-2-에틸헥실아디페이트; 디사이클로헥실프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트와 같은 지환족프탈레이트 중에서 적어도 1종 선택될 수 있다.

한편, 모듈러스 값이 상대적으로 낮은 제 1 접착층(210)에는 피착 대상물에 대한 접착력을 향상시키기 위하여 점착부여제(tackifier) 성분이 포함될 수 있다. 점착부여제 성분으로는 C₅ 지방족 점착부여제, C₉ 방향족 점착부여제, 및 로진 에스테르(rosin ester) 타입의 점착부여제를 사용할 수 있다. 제 1 접착층(210)에서 점착부여제는 경화제 비반응성 수지(212) 100 중량부에 대하여 5 ~ 30 중량부, 바람직하게는 10 ~ 20 중량부의 비율로 포함될 수 있다.

이어서, 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 2개의 접착층을 이용하여 대향적으로 위치한 2개의 기판(101, 102)을 합착한 상태에 대해서 설명한다. 도 4a는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착한 후의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 4b는 도 4a의 'B' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 후에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 각 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

본 실시형태에 따라, 제 1 기판(101)에 상대적으로 낮은 제 1 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착층(210)을 형성하고, 제 2 기판(102)에 상대적으로 높은 제 2 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층(220)을 형성한 뒤, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)을 합지하여, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)을 합착한다. 합착된 유기발광표시장치(100A)의 패널 갭(기판 사이의 이격 거리)은 't1'으로 도시하였다. 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)이 접촉하면, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면에서는 제 1 접착층(210)에 함유된 경화제(230)와 제 2 접착층(220)에 함유된 경화제 반응성 수지(222)가 반응하고, 이에 따라 경화제 반응성 수지(222)의 경화에 의하여, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)은 그 계면에서 합착될 수 있다.

제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)이 합착되면 기본적으로는 모듈러스가 상이한 2개의 접착층(210, 220)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 합착된다. 하지만, 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따라, 모듈러스 값이 상대적으로 낮은 제 1 접착층(210)에 경화제 비반응성 수지(212)와 경화제(230)를 포함하고, 모듈러스 값이 상대적으로 높은 제 2 접착층(220)에 경화제 반응성 수지(222)를 포함한 경우, 최종적으로 합착된 접착층(210, 220)은 점진적으로 모듈러스 값에 차이가 생기는 3개의 영역으로 구분될 수 있다.

즉, 도 4b에 도시한 것과 같이, 제 1 접착층(210)에서 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)은 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)에서 멀리 떨어져 있다. 이 때문에 제 1 접착층(210)의 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)으로는 제 2 접착층(220)에 포함된 경화제 반응성 수지(222)가 확산되지 않는다. 결과적으로 제 1 접착층(210) 중에서 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)은 합착되기 전의 제 1 접착층(210)과 마찬가지로 경화제 비반응성 수지(212)와 경화제(230)가 혼합되어 있다. 이들 성분은 합착에 의해서도 서로 반응이 일어나지 않기 때문에, 제 1 접착층(210) 중에서 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)은 합착되기 전의 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값이 유지되므로, 상대적으로 낮은 모듈러스(Low modulus) 값을 갖는 접착 영역이 형성된다.

제 2 접착층(220)에서 제 2 기판(102)의 계면 영역(244)은 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)에서 멀리 떨어져 있다. 이 때문에 제 2 접착층(220) 중에서 제 2 기판(102)의 계면 영역(244)으로는 제 1 접착층(210)에 포함된 경화제(230) 및/또는 경화제 비반응성 수지(212)가 확산되지 않는다. 결과적으로 제 2 접착층(220) 중에서 제 2 기판(102)의 계면 영역(244)에는 합착되기 전의 제 2 접착층(220)과 마찬가지로 더 이상 경화되지 않은 경화제 반응성 수지(222)만 존재한다. 따라서, 제 2 접착층(220)의 제 2 기판 계면 영역(244)은 합착되기 전의 제 2 접착층(220)의 모듈러스 값이 유지되므로, 상대적으로 높은 모듈러스(High modulus) 값을 갖는 접착 영역이 형성된다.

하지만, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)이 합착되는 계면 영역(240)에서는 제 1 접착층(210)에 포함된 낮은 모듈러스 값을 갖는 경화제 비반응성 수지(212)와, 제 2 접착층(220)에 포함된 높은 모듈러스 값을 갖는 경화제 반응성 수지(222)가 확산되어 혼합된다. 따라서, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)의 모듈러스 값은, 제 1 접착층(210)의 제 1 기판(101) 계면 영역(242)의 모듈러스 값(Low modulus)보다 크고, 제 2 접착층(220)의 제 2 기판(102) 계면 영역(244)의 모듈러스 값(High modulus)보다는 작은 중간 모듈러스 값(Middle modulus)을 갖게 된다. 예시적으로, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)은 60,000 ~ 90,000 Pa, 또는 70,000 ~ 80,000 Pa의 모듈러스 값을 가질 수 있다.

이처럼 본 발명의 제 1 실시형태에 따라, 유기발광소자(110)가 형성된 제 1 기판(101)으로 모듈러스 값이 상대적으로 작은 경화제 비반응성 수지(212)와 경화제(230) 성분이 혼합된 제 1 접착층(210)을 형성하고, 컬러필터층(170)이 배치된 제 2 기판(102)으로 모듈러스 값이 상대적으로 큰 경화제 반응성 수지(222)를 포함하는 제 2 접착층(222)을 형성한 뒤, 이 2개의 접착층을 합착한다. 합착에 의하여, 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)의 낮은 모듈러스 값을 갖는 접착층과, 제 1 접착층(210)-제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)의 중간 모듈러스 값을 갖는 접착층과, 제 2 기판(102)의 계면 영역(244)의 높은 모듈러스 값을 갖는 접착층이 형성된다. 다시 말하면, 제 1 기판(101)에서부터 제 2 기판(102) 방향으로 점진적으로 모듈러스 값이 높아지는 3개의 접착 영역이 형성된다.

모듈러스 값이 상이한 3개의 접착층이 형성되어, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)을 충진하는 접착층에서 모듈러스 차이로 인하여 전체 접착층의 유연성(flexibility)이 향상된다. 이에 따라 종래의 단일 모듈러스 값을 가지는 접착층에 비하여 외력에 대한 응력이 분산되므로, 종래에 비하여 피착 대상물에 대한 접착력을 개선할 수 있는데, 도 4c를 참조하면서 이에 대해서 설명한다.

도 4c는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에서 외부 압력에 대한 응력이 접착층에서 분산된 상태를 개략적으로 도시한 모식도이다. 도시한 것과 같이, 외부적인 압력, 즉 외력이 유기발광표시장치(100A)에 작용하면, 이 외력은 제 1 기판(101) 및/또는 제 2 기판(102)을 경유하여 합지된 접착층에 인가된다. 외력으로 인하여, 전체 접착층의 두께, 즉 패널 갭 't2'는 외력이 인가되기 전의 패널 갭 't1'(도 4a 참조)에 비하여 감소한다.

본 발명에 따라 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이를 충진하는 접착층은 단일한 모듈러스 값을 갖는 것이 아니고, 영역에 따라 모듈러스 값에 차이가 있다(modulus variation). 특히, 예시적인 실시형태에서 접착층은 제 1 기판(101)에서부터 제 2 기판(102)쪽을 향하여 점진적으로 높은 모듈러스 값을 갖는다. 높은 모듈러스(High modulus) 값을 갖는 제 2 기판(102) 계면 영역(244, 도 4b 참조)의 제 2 접착층(220, 도 4b 참조)은 그보다 낮은 중간 모듈러스(Middle modulus) 값을 갖는 접착층 계면 영역(240, 도 4b 참조)으로 외력을 전달한다. 접착층 계면 영역(240, 도 4b)은 낮은 모듈러스(Low modulus) 값을 갖는 제 1 기판(101)의 계면(242, 도 4b 참조)의 제 1 접착층(210, 도 4a 참조)로 외력을 전달한다.

본 발명에 따르면, 서로 다른 모듈러스 값을 갖는 접착층 사이에서 상대적으로 높은 모듈러스 값을 갖는 접착 영역이 상대적으로 적은 외력을 받게 되고, 낮은 모듈러스 값을 갖는 접착 영역은 상대적으로 많은 외력을 받는 형태로 외력이 분산된다. 즉, 도시한 실시형태에서 제 1 기판(101)에 인접한 영역(Low modulus 영역)에 외력이 많이 전달되고, 제 2 기판(102)에 인접한 영역(High modulus 영역)에 외력이 적게 전달되며, 그 사이의 영역(Middle modulus 영역)은 중간 정도의 외력이 전달된다.

이러한 외력의 차이로 인하여, 제 1 기판(101)에 인접한 영역(242)은 응력이 많이 발생하고, 제 2 기판(102)에 인접한 영역(244)은 응력이 적게 발생하며, 그 사이의 영역(240)은 중간 정도의 응력이 발생한다. 제 1 기판(101)에 인접한 영역(242)은 낮은 모듈러스 값을 가지기 때문에, 외력에 대한 응력이 많이 발생한다고 하더라도, 탄성적인 변형을 통하여 이 응력을 극복할 수 있기 때문에, 피착 대상물인 제 1 기판(101)에서부터 박리되지 않는다.

즉, 본 발명에 따르면 전체 접착층 중 각각의 영역(240, 242, 244)에서의 상대적인 모듈러스 값이 다르기 때문에, 접힘(folding)이나 굽힘(bending)과 같은 외력이 적용되더라도, 모듈러스 값 차이에 따른 외력이 전달, 분산된다. 전체 접착층의 유연성(flexibility)이 유지될 수 있으므로, 전체 접착층은 원래의 형태로 복귀하는 응력을 발휘할 수 있다. 결국, 본 발명에 따라 모듈러스 값 차이를 보이는 전체 접착층은, 강력한 외력이 작용하더라도 외력을 분산시킬 수 있으므로, 접착층 계면의 박리 및/또는 피착물인 기판(101, 120)로부터 접착층이 박리되는 것을 방지할 수 있다.

하지만, 종래와 같이 제1, 2 기판(101, 102) 사이를 동일한 모듈러스 값을 갖는 1개의 소재로 접착층을 이용하여 합착하는 경우, 단층의 접착층은 외력을 분산시킬 수 없으므로 피착물에서 박리된다. 또한, 제 1, 2 접착층(210, 220)이 동일한 모듈러스 값을 갖는 경우, 접착층의 모듈러스 값 차이로 인한 외력의 분산이 없기 때문에, 특히 제 1,2 접착층(210, 220)의 계면으로 외력이 집중되어 제1, 2 접착층(210, 220) 계면에서 박리가 일어날 수 있다.

결국, 본 발명에 따라 모듈러스 값이 다른 2개의 접착층을 합지함으로써, 합착되어야 하는 2개의 기판 사이에 아무런 빈 공간을 남기지 않고 접착층이 채울 수 있다. 아울러, 모듈러스 값이 상이한 접착층이 합쳐지면, 외력에 의해서도 피착 대상물이나 접착 계면으로부터 박리(delamination)되지 않으며, 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 박리에 의해 형성된 접착층과 기판 사이의 공간을 통하여 수분 등이 OLED 소자(110) 내부로 침투하여 소자를 열화시키는 문제점과, 발생된 크랙으로 인한 품질 불량의 문제점을 해소할 수 있다.

한편, 전술한 실시형태와 달리, 모듈러스 값이 상대적으로 높은 접착층을 제 1 기판(101) 쪽에 위치시키고, 모듈러스 값이 상대적으로 낮은 접착층을 제 2 기판(102) 쪽에 위치시킬 수 있다. 도 5a는 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층을 사용하여 제 1 기판과 제 2 기판을 합착한 후의 유기발광표시장치를 개략적으로 도시한 모식도이다. 도 5b는 도 5a의 'C' 부분을 확대한 모식도로서, 합착 후에 모듈러스 값이 상이한 접착층을 구성하는 각 성분의 배열 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기발광표시장치(100B)는 제 2 기판(102) 쪽에 위치하는 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값은 제 1 기판(101) 쪽에 위치하는 제 2 접착층(220)의 모듈러스 값보다 낮다. 이를 위하여, 상대적으로 낮은 모듈러스 값을 갖는 제 1 접착층(210)은 경화제 비반응성 수지(212)와, 경화제(Hardener, 230)를 포함한다. 선택적으로 제 1 접착층(210)에는 가소제 성분을 포함하여 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값을 낮출 수 있다. 반면, 상대적으로 높은 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층(220)은 경화제 반응성 수지(222)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 경화제 비반응성 수지(212)의 모듈러스 값은 경화제 반응성 수지(222)의 모듈러스 값보다 낮다.

제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)이 합쳐지면서, 모듈러스가 상이한 2개의 접착층(210, 220)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 합착된다.

제 1 접착층(210)에서 제 2 기판(102)의 계면 영역(244)은 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)에서 멀리 떨어져 있으므로, 이 계면 영역(244)으로는 제 2 접착층(220)에 포함된 경화제 반응성 수지(222)가 확산되기 어렵다. 결과적으로 제 1 접착층(210) 중에서 제 2 기판(101)의 계면 영역(244)은 합착되기 전의 제 1 접착층(210)의 모듈러스 값이 유지되므로, 상대적으로 낮은 모듈러스(Low modulus) 값을 갖는 접착 영역이 형성된다.

제 2 접착층(220)에서 제 1 기판(101)의 계면 영역(242)은 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)에서 멀리 떨어져 있다. 이 때문에 제 2 접착층(220)의 제 1 기판(102)의 계면 영역(242)으로는 제 1 접착층(210)에 포함된 경화제(230) 및/또는 경화제 비반응성 수지(212)가 확산되기 어렵다. 따라서, 제 2 접착층(220) 중에서 제 1 기판(102)의 계면 영역(242)은 합착되기 전과 동일한 경화제 반응성 수지(222)만 분산되어 있으므로, 상대적으로 높은 모듈러스(High modulus) 값을 갖는 접착 영역이 형성된다.

반면, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)이 합착되는 계면 영역(240)에서는 제 1 접착층(210)에 포함된 낮은 모듈러스 값을 갖는 경화제 비반응성 수지(212)와, 제 2 접착층(220)에 포함된 높은 모듈러스 값을 갖는 경화제 반응성 수지(222)가 확산되어 혼합된다. 따라서, 제 1 접착층(210)과 제 2 접착층(220)의 계면 영역(240)의 모듈러스 값은, 제 1 접착층(210)의 제 1 기판(101) 계면 영역(242)의 모듈러스 값(Low modulus)보다 크고, 제 2 접착층(220)의 제 2 기판(102) 계면 영역(244)의 모듈러스 값(High modulus)보다 작은 중간 모듈러스 값(Middle modulus)을 갖게 된다.

전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기발광표시장치(100B)에서도 전체 접착층(210, 220)은 모듈러스 값이 상이한 3개의 접착 영역으로 구분할 수 있다. 즉, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)을 충진하는 접착층(210, 220) 사이의 모듈러스 차이로 인하여 전체 접착층의 유연성(flexibility)이 향상된다. 이에 따라 종래의 단일 모듈러스 값을 가지는 접착층에 비하여 외력이 전체 접착층 사이에서 분산되므로, 종래에 비하여 피착 대상물에 대한 접착력을 개선할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따라 상이한 모듈러스 값을 갖는 2개의 접착층(210, 220)으로 합착되어 있는 유기발광표시장치의 구성에 대해서 좀 더 상세하게 살펴본다. 도 6은 본 발명에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층에 의해 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 합착된 유기발광표시장치(100)를 보다 상세하게 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광표시장치(100)는 표시 영역(DR)과 표시 영역(DR) 주변에 비표시 영역(NDR)이 정의되어 있으며, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 소정 간격 이격되어 마주하고 있다. 유기발광표시장치(100)를 구성하는 제 1 기판(101) 및/또는 제 2 기판(102)는 유리 또는 플렉서블(flexible) 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 기판(101) 및/또는 제 2 기판(102)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate, PET) 소재로 제조될 수 있다. 이러한 플라스틱 소재를 채택하여 플렉서블(flexible) 기판으로 응용될 수 있다.

유기발광표시장치(100)를 구성하는 유기발광다이오드(150)를 구성하는 유기물이나 금속 전극은 수분이나 산소에 특히 취약하다. 따라서 유기발광표시장치(100)를 외부와 봉지(encapsulation)하기 위하여, 제 1 기판(101)과 유기발광소자(110) 사이 및/또는 제 2 기판(102)과 컬러필터층(170) 사이에는 예를 들어, 무기층-유기층-무기층의 멀티 버퍼층(multi buffer layer)층이 일종의 배리어층으로 개재될 수 있다.

유리 또는 플라스틱 기판일 수 있는 제 1 기판(101)의 표시 영역(DR)을 구성하는 각각의 화소에 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와, 구동 박막트랜지스터(DTr)와, 유기발광다이오드(150)를 포함하는 유기발광소자(110)가 형성된다. 한편, 유기발광다이오드(150)의 인캡슐레이션을 위하여 제 2 기판(102)이, 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층(210, 220)을 통하여 합착한다. 전술한 것과 같이, 제 1 접착층(210)은 유기발광다이오드(150)를 포함하는 유기발광소자(110)가 형성된 제 1 기판(101)에 형성되고, 제 2 접착층(220)은 컬러필터층(170)이 형성된 제 2 기판(102)에 형성될 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 제 1 기판(101)의 표시 영역(DR)에는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 연결되는 스위칭 박막트랜지스터(미도시)가 형성되고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 일 전극 및 전원배선(미도시)과 연결되는 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성된다. 예를 들어, 구동박막트랜지스터(DTr)는 게이트 전극(122)과, 게이트 절연막(114)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(116a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(116b)으로 구성된 반도체층(116)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(122, 124)으로 구성되고 있다. 도면에 나타내지 않았지만 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 또한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조를 이루고 있다. 한편, 반도체층(116)은 산화물 반도체 물질로 이루어지는 단층 구조일 수 있다.

도 6에서는 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 순수 및 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(116)을 포함하여 바텀 게이트(bottom gate) 구조를 갖는 것을 일례로 설명하였지만, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 폴리실리콘의 반도체층(미도시)을 구비하여 탑 게이트(top gate) 구조를 갖도록 구성될 수도 있다.

이 경우 상기 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터는 순수 폴리실리콘의 액티브층과 이의 양측에 불순물이 도핑된 폴리실리콘의 소스 및 드레인 영역으로 이루어진 반도체층과, 게이트 절연막과, 상기 액티브층과 중첩하여 형성된 게이트 전극과, 상기 소스 및 드레인 영역을 노출시키는 반도체 콘택홀을 갖는 층간 절연막과, 상기 반도체층 콘택홀을 통해 각각 상기 소스 및 드레인 영역과 접촉하며 서로 이격하며 형성된 소스 및 드레인 전극을 포함하여 구성된다.

한편, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)의 상부에 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(124)을 노출시키는 드레인 콘택홀(126)을 갖는 평탄화막(130)이 형성되어 있다. 평탄화막(130)은 산화실리콘(SiOx)이나 질화실리콘(SiNx)과 같은 무기 소재 또는 포토아크릴과 같은 유기 소재와 같은 절연 물질로 제조된다.

평탄화막(130)의 상부에 형성된 드레인 콘택홀(126)을 통하여 드레인 전극(124)에 연결되는 유기발광다이오드(150)가 형성된다. 유기발광다이오드(150)는 평탄화막(130) 상부에 형성된 드레인 콘택홀(126)을 통하여 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(124)과 접촉하며 화소 영역별로 형성되는 제 1 전극(152)을 갖는다. 제 1 전극(152) 위로 각 화소 영역의 경계에 제 1 전극(152)의 테두리와 중첩하며 상기 제 1 전극(152)의 중앙부를 노출시키는 뱅크(미도시)가 형성되어 있다.

또한, 뱅크(미도시)로 둘러싸인 각 화소 영역별로 제 1 전극(152) 위로 유기 발광층(154)이 형성되어 있으며, 유기 발광층(154)의 상부에는 표시 영역(DR) 전면으로 제 2 전극(166)이 형성되어 있다. 유기발광다이오드(150)를 구성하는 제 1 전극(152) 및 제 2 전극(156) 중 어느 하나는 정공 주입 전극이고 다른 하나는 전자 주입 전극이다.

한편, 유기 발광층(154)은 저분자 유기물 또는 PEDOT와 같은 고분자 유기물로 이루어진 발광층을 포함한다. 유기 발광층은 발광층 단독의 단층 구조가 가능하지만, 필요한 경우에는 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transporting layer, HTL), 전자수송층(electron transporting layer, ETL), 전자주입층(electron injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 다층 구조일 수 있다.

이와 같이 구성되는 유기발광소자(110)의 전면으로 보호층(protection layer, 160)이 형성된다. 제 2 전극(156)만으로 유기발광다이오드(150)로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 없기 때문에, 유기발광소자(110)의 전면으로 보호층(160)을 형성함으로써 유기발광다이오드(150), 특히 유기 발광층(154)으로의 수분 침투를 억제할 수 있다.

하나의 예시적인 실시형태에서 보호층(160)은 산화실리콘/질화실리콘과 같은 무기 절연 소재로 구성되는 단층 구조일 수 있다. 다른 예시적인 실시형태에서, 보호층(160)은 산화실리콘/질화실리콘과 같은 무기 절연 소재를 이용하여 제 2 전극(156)의 상부에 적층되는 제 1 보호층과, 올레핀계 수지, 에폭시 수지, 플루오로 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리실록산과 같은 고분자 소재를 이용하여 제 1 보호층의 상부에 적층되는 유기층과, 산화실리콘/질화실리콘과 같은 무기 절연 소재를 이용하여 유기층의 상부에 적층되는 제 2 보호층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 제 1 기판(101)의 제 2 기판(102)과 마주하는 면에는 제 1 패턴 영역을 갖는 유기발광소자(110)가 형성된다.

한편, 제 1 기판(101)과 대향적으로 위치하는 제 2 기판(102)의 하부에는 블랙매트릭스(미도시)의 개구부를 따라 적, 녹, 청의 컬러필터층(170)이 형성된다. 필요한 경우에 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터의 하부에 각각 적색, 녹색, 청색 색변환층이 형성될 수 있다. 컬러필터층(170)의 하부에는 오버코트층(172)이 형성되어, 제 1 패턴 영역에 대응되는 제 2 패턴 영역이 제 2 기판(102)쪽에 형성된다.

본 발명의 유기발광표시장치(100)을 구성하는 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)은 각각 상대적으로 높은 모듈러스 값을 가지며 제 1 기판(101)쪽에 형성되는 제 1 접착층(210)과, 상대적으로 낮은 모듈러스 값을 가지며 제 2 기판(102)쪽에 형성되는 제 2 접착층(220)에 의해 합착된다. 따라서 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에 패턴 영역이 형성되더라도, 패턴 영역으로 인한 단차를 완전히 충진할 수 있다.

아울러, 경화제 비반응성 수지(212, 도 4a 참조)와 경화제(230, 도 4a 참조)를 함유하는 제 1 접착층(210)과, 경화제 반응성 수지(222, 도 4a 참조)를 함유하는 제 2 접착층(220)이 합지되는 경우, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이에는 모듈러스 값이 상이한 3개의 접착 영역으로 구성될 수 있다. 이에 따라 접힘이나 굽힘에 의해서도 전체 접착층은 피착 대상물로부터 박리되지 않기 때문에, 상이한 모듈러스 값을 갖는 2개의 접착층(210, 220)으로 합착된 유기발광표시장치(100)는 플렉서블(flexible) 표시 장치로 응용될 수 있다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나 터치 스크린 패널(미도시)이 표시 패널의 안쪽에 배치되는 In cell 구조에서, Tab 본딩을 구동 박막트랜지스(DTr) 하부 쪽에 하게 되는데, 상부의 터치 신호를 처리하기 위하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이에 이방성도전필름(ACF, 미도시)가 형성될 수 있다.

이하, 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 : 이중 접착제를 이용한 유기발광표시장치 제조

유기발광소자가 형성된 하부 기판에 핫롤 라미네이트 방식을 이용하여, 아크릴산 및 에스테르로 구성된 수지, 불포화 단량체인 아세트산비닐, 부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 스티렌의 공중합 수지 및 페녹시 수지로 구성된 경화제 비반응성 수지와, 아민계 및 이미다졸계 경화제와, 로진 에스테르 타입의 점착부여제가 혼합되어 있는 저-모듈러스 값(50000 Pa 이하)의 제 1 접착층을 5.5 ~ 6.5 ㎛의 두께로 적층하였다. 컬러필터층이 형성된 상부 기판에 핫롤 라미네이트 방식을 이용하여 비스페놀 A 노볼락 수지와 비스페놀 F 에폭시 수지가 배합된 고-모듈러스(100000 Pa 이상) 값을 갖는 에폭시 수지로 구성되는 제 2 접착층을 4 ~ 5 ㎛의 두께로 적층하였다. 이들 2개의 접착층을 합지한 뒤, 상온에서 에폭시 수지를 경화시켜 상,하 기판을 합착하여, 이중 접착제를 이용한 유기발광표시장치를 제조하였다.

비교예 1: 1층의 PSA 를 이용한 적층에 의한 유기발광표시장치 제조

상부 기판에 종래 사용되었던 감압 접착제(PSA)를 핫롤 라미네이션 방식을 이용하여 10 ㎛의 두께로 적층하고, 이를 하부 기판에 합착하여 유기발광표시장치를 제조하였다.

비교예 2: 1층의 수지를 이용한 스크린 방식에 의한 유기발광표시장치 제조

상부 기판에 종래 사용되었던 감압 수지를 스크린 방식을 이용하여 5 ㎛의 두께로 형성하고, 하부 기판에 합착한 뒤, 100℃에서 1시간 경화시켜 유기발광표시장치를 제조하였다.

실험예 1: 단차 채움성 평가

실시예에서 제조된 유기발광표시장치와, 비교예에서 제조된 유기발광표시장치에 대하여 각각의 접착제가 채워진 정도를 사진으로 촬영하였다. 도 7은 실시예에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에서 단차 채움성 정도를 측정한 사진으로 패턴이 형성된 기판의 단차 영역이 완전히 채워졌음을 보여준다. 도 8a와 도 8b는 각각 비교예 1 및 비교예 2에 따라 1개의 감압 접착제를 사용하여 합착한 유기발광표시장치에서의 단차 채움성 정도를 측정한 사진으로, 단차가 형성된 영역에 접착제가 채워지지 않았음을 보여준다.

실험예 2: 굽힘( bending ) 강성 평가

실시예에서 합착된 유기발광표시장치와, 비교예에서 합착된 유기발광표시장치에 대한 굽힘 평가를 통하여 접착력을 테스트하였다. 시험 조건은 2.5 R(굽힘 반경)이었다. 도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 모듈러스 값이 상이한 2개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에 대한 굽힘 테스트 결과를 촬영한 것으로, 접착층과 기판 사이에 박리가 일어나지 않았다는 것을 보여준다. 반면, 도 10은 비교예에 따라 1개의 접착층으로 합착한 유기발광표시장치에 대한 bending 테스트 결과를 촬영한 것으로, 접착층과 기판 사이에 박리가 일어난 것을 보여준다.

상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 전술한 실시형태 및 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 실시형태 및 실시예에 기초하여 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 이러한 변형과 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부하는 청구의 범위를 통해 더욱 분명해질 것이다.

100, 100A, 100B: 유기발광표시장치 101: 제 1 기판
102: 제 2 기판 110: OLED 소자
112: 게이트 전극 116: 반도체층
122, 124: 소스 및 드레인 전극 150: 발광 다이오드
152: 제 1 전극 154: 유기발광층
156: 제 2 전극 160: 보호층
170: 컬러필터층 172: 오버코트층
210: 제 1 접착층 212: 경화제 비반응성 수지
220: 제 2 접착층 222: 경화제 반응성 수지
230: 경화제 240: 접착 계면
DR: 표시 영역 NDR: 비표시 영역
DTr: 구동 박막트랜지스터 t1, t2: 패널 갭

Claims (15)

1. 제 1 기판과;
   상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과;
   상기 제 1 기판에 배치되어 있는 유기발광소자와;
   제 1 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 상기 유기발광소자를 덮는 제 1 접착층과;
   제 2 모듈러스 값을 가지며 상기 제 2 기판을 덮는 제 2 접착층
   을 포함하고, 상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중에서 어느 하나는 경화제와 경화제 비반응성 수지를 포함하고, 상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중에서 다른 하나는 경화제 반응성 수지를 포함하는 유기발광표시장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 기판과, 상기 제 2 접착층 사이에 컬러필터층이 위치하는 유기발광표시장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층보다 낮은 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치.
   
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 제 1 접착층은 경화제와, 경화제 비반응성 수지를 포함하고, 상기 제 2 접착층은 경화제 반응성 수지를 포함하는 유기발광표시장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층에 비하여 높은 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치.
   
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
   상기 제 1 접착층은 경화제 반응성 수지를 포함하고, 상기 제 2 접착층은 경화제와, 경화제 비반응성 수지를 포함하는 유기발광표시장치.
   
7. 제 1 기판과;
   상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판과;
   상기 제 1 기판에 배치되어 있는 유기발광소자와;
   제 1 모듈러스(modulus) 값을 가지며, 상기 유기발광소자를 덮는 제 1 접착층과;
   제 2 모듈러스 값을 가지며 상기 제 2 기판을 덮는 제 2 접착층을 포함하고,
   상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층이 합착되는 계면 영역은 상기 제 1 접착층의 모듈러스 값과 상기 제 2 접착층의 모듈러스 값 사이의 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치.
   
8. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
   상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 플렉서블(flexible) 기판인 유기발광표시장치.
   
9. 제 1 모듈러스(modulus) 값을 갖는 제 1 접착층을 제 1 기판의 전면에 적층하는 단계와;
   상기 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판의 전면으로 제 2 모듈러스 값을 갖는 제 2 접착층을 적층하는 단계와;
   상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층을 합지하는 단계
   를 포함하고, 상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중에서 어느 하나는 경화제와 경화제 비반응성 수지를 포함하고, 상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중에서 다른 하나는 경화제 반응성 수지를 포함하는 유기발광표시장치를 제조하는 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    제 1 접착층과 상기 제 2 접착층 중 적어도 하나는 상온에서 경화될 수 있는 유기발광표시장치를 제조하는 방법.
11. 삭제
12. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 접착층과 상기 제 2 접착층이 합착되는 계면 영역은 상기 제 1 접착층의 모듈러스 값과 상기 제 2 접착층의 모듈러스 값 사이의 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치를 제조하는 방법.
13. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층보다 낮은 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치를 제조하는 방법.
    
14. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 접착층은 상기 제 2 접착층에 비하여 높은 모듈러스 값을 갖는 유기발광표시장치를 제조하는 방법.
    
15. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 플렉서블(flexible) 기판인 유기발광표시장치를 제조하는 방법.

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