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KR20070033702A - 표시장치 - Google Patents

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KR20070033702A
KR20070033702A KR1020050088161A KR20050088161A KR20070033702A KR 20070033702 A KR20070033702 A KR 20070033702A KR 1020050088161 A KR1020050088161 A KR 1020050088161A KR 20050088161 A KR20050088161 A KR 20050088161A KR 20070033702 A KR20070033702 A KR 20070033702A
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film
display device
electrode
reinforcing substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020050088161A
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English (en)
Inventor
정재훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치는 기판소재 상에 형성되어 있는 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성되어 있는 발광층과; 상기 발광층 상에 형성되어 있는 제2전극과; 상기 제2전극 상에 형성되어 있는 보강기판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 간단한 구조로 외부충격을 방지할 수 있는 표시장치가 제공된다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
도 1 및 도 2는 종래 표시장치의 단면도이며;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 단면도이며;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
11 : 기판소재 21 : 화소전극
31 : 격벽 41 : 발광층
51 : 공통전극 61 : 제1보호막
62 : 제2보호막 71 : 흡습막
81 : 열전도층 91 : 보강기판
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 보강기판을 사용하여 외부충격에 강한 표시장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다. OLED는 구동방식에 따라 수동형(passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 나누어진다. 이중 수동형은 제조과정은 간단하지만 디스플레이 면적과 해상도가 증가할수록 소비전력이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 수동형은 주로 소형 디스플레이에 응용되고 있다. 반면 능동형은 제조과정은 복잡하지만 대화면과 고해상도를 실현할 수 있는 장점이 있다.
도 1과 도 2는 종래의 표시장치를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 종래의 표시장치(100a)는 기판소재(110), 기판소재(110) 상에 형성되어 있는 화소전극(120), 화소전극(120) 간을 구분하는 격벽(130), 화소전극(120) 상의 발광층(140), 발광층(140) 상에 형성되어 있는 공통전극(150)을 포함한다. 발광층(140)의 성능과 수명은 습기에 민감하며, 통상 소다-라임 유리를 이용하여 제작된 캐니스터(canister, 160)로 봉지되어 습기로부터 보호된다. 캐니스터(160)와 기판소재(110)는 자외선 경화 접착제(170)를 사용하여 상호접합되어 있으며 캐니스터(160)의 내벽에는 흡습제(180)가 부착되어 있다. 캐니스터(160)와 기판소재(100)로 둘러싸인 공간은 통상 질소로 충전되어 있다.
도 2에 도시한 종래의 표시장치(100b)는 흡습제(180)가 캐니스터(160)의 내벽에 부착되지 않고 공통전극(150)의 상부를 덮고 있다.
이와 같은 종래의 표시장치(100a, 100b)는 캐니스터(160)를 사용하기 때문에 비용이 추가되며 두꺼워지고 흡습제(180)를 설치할 별도의 공간이 필요하다. 자외선 경화 접착제(170)의 투습도(permeability)가 40g/m2일(day)로서 높기 때문에 외 부의 습기를 효과적으로 차단할 수 없다. 또한 표시장치(100a, 100b) 구동 시 많은 열이 발생하는데 발생한 열은 열전도율이 작은 질소를 통과해야 하기 때문에 열 방출이 어려운 문제가 있다.
한편 종래의 표시장치(100a, 100b)는 유리로 된 캐니스터(160)를 사용하기 때문에 충격에 약하여 소자가 손상되기 쉬운 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 간단한 구조로 외부충격을 방지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 기판소재 상에 형성되어 있는 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성되어 있는 발광층과; 상기 발광층 상에 형성되어 있는 제2전극과; 상기 제2전극 상에 형성되어 있는 보강기판을 포함하는 표시장치에 의하여 달성된다.
상기 보강기판은 강화유리판, 유리섬유판, 탄소섬유판 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 보강기판은 서스(SUS), 알루미늄, 구리, 티타늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2전극과 상기 보강기판 사이에 순차적으로 형성되어 있는 흡습막과 열전도층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열전도층은 금속, 탄소나노튜브 및 다이아몬드 라이크 탄소(diamon-like carbon)로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바 람직하다.
상기 열전도층의 두께는 100Å 내지 500㎛인 것이 바람직하다.
상기 열전도층은 탄소나노튜브와 은 페이스트를 포함하며, 스핀코팅, 화학기상응축 또는 잉크젯 프린팅 방법으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 열전도층은 다이아몬드-라이크 탄소를 포함하며, 스퍼터링, 화학기상증착, 또는 전자 빔 증착법으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 흡습막은 CaO, Ca, Ba, BaO, Mg, MgO 그리고 AlO 로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 흡습막의 가시광선 투과도는 40 내지 90%인 것이 바람직하다.
상기 흡습막의 두께는 10Å 내지 1mm인 것이 바람직하다.
상기 흡습막은 스퍼터링 또는 전자 빔 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제2전극과 상기 흡습막 사이에 위치하는 제1보호막과, 상기 흡습막과 상기 열전도층 사이에 위치하는 제2보호막을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1보호막 및 상기 제2보호막의 가시광선 투과율은 각각 40 내지 100%인 것이 바람직하다.
상기 제1보호막 및 상기 제2보호막 중 적어도 어느 하나는 SiO, SiN, SiON, MgO, AlO로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 무기막의 투습도는 1g/㎡일(day) 이하인 것이 바람직하다.
상기 무기막은 스퍼터링, 화학기상증착 또는 전자 빔 증착법을 이용하여 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1보호막 및 상기 제2보호막 중 적어도 어느 하나는 폴리아세틸렌 또는 폴리 이미드로 이루어진 유기막인 것이 바람직하다.
상기 유기막의 투습도는 60g/㎡일(day) 이하인 것이 바람직하다.
상기 유기막은 스핀코팅, 화학기상응축 또는 잉크젯 프린팅의 방법으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1보호막 및 상기 제2보호막의 두께는 각각 1 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 보강기판 외부에 부착되어 있는 열전도막을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 표시 장치(1)는 발광층(41) 상부에 제1보호막(61), 흡습막(71), 제2보호막(62), 열전도층(81) 및 보강기판(91)이 순차적으로 형성되어 있다.
이를 자세히 살펴보면 다음과 같다.
기판 소재(11) 상에 화소전극(21)이 형성되어 있다. 화소전극(21)은 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 전도물질로 이루어질 수 있으며 평면상에서 보면 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각각의 화소전극(21)은 스위칭소자(도시하지 않음), 예를 들어 박막트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있다.
각 화소전극(21) 사이에는 격벽(31)이 위치하고 있다. 격벽(31)은 발광층(41)이 형성될 공간을 정의하며 박막트랜지스터와 공통전극(51)이 단락되는 것을 방지하는 역할도 한다. 격벽(31)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다.
격벽(31)으로 둘러싸인 화소전극(21) 상에는 발광층(41)이 형성되어 있다. 화소전극(21)에서 전달된 정공과 공통전극(51)에서 전달된 전자는 발광층(41)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다. 도시하지는 않았지만 발광층(41)과 화소전극(21) 사이에 정공주입층 그리고/또는 정공전달층을 더 포함할 수 있으며, 발광층(41)과 공통전극(51) 사이에 전자주입층 그리고/또는 전자전달층을 더 포함할 수 있다.
도시한 발광층(41)은 고분자 타입이며 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 발광층(41)은 폴리플루오렌 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 사용할 수 있다.
발광층(41)이 고분자 타입이 아닌 저분자 유기물타입이면 발광층(41)은 증발 법에 의하여 형성될 수 있다.
발광층(41)이 고분자 또는 저분자 유기물인 경우, 무기물과 달리 발광층(41)의 성능과 수명은 수분과 산소에 의해 크게 영향받기 때문에 발광층(41)은 수분과 산소로부터 적절히 보호되어야 한다.
격벽(31) 및 발광층(41)의 상부에는 공통전극(51)이 위치한다. 공통전극(51)은 양극(cathode)이라고도 불리며 발광층(41)에 전자를 공급한다. 공통전극(51)은 칼슘층과 알루미늄층 또는 바륨층과 알루미늄층으로 적층되어 구성될 수 있다.
공통전극(51) 상부에 위치하며 흡습막(71)을 사이에 두고 있는 제1보호막(61) 및 제2보호막(62)은 수분과 산소가 발광층(41)에 침투하지 못하도록 한다. 구체적으로는 제1보호막(61)은 제2보호막(62)과 흡습막(71)으로도 차단되지 못한 수분과 산소를 최종적으로 차단하는 역할을 하며, 제2보호막(62)은 외부에서 들어오는 수분과 산소를 1차적으로 차단하는 역할을 한다.
보호막(61, 62)는 무기막 혹은 유기막으로 이루어질 수 있다. 보호막(61, 62) 중 어느 하나는 무기막으로 다른 하나는 유기막으로 이루어지는 것도 가능하다.
무기막으로는 SiO, SiN, SiON, MgO, AlO, AlN, TiO 등의 단일막 혹은 이들 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 무기막 형성방법은 진공증착방법인 스퍼터링, 화학기상증착, 전자빔 증착법 등이 있다. 두께는 100Å 내지 500 ㎛이며, 투습도는 1g/m2일이하인 것이 바람직하다. 가시광선의 투과도는 40 내지 100%이다.
유기막으로는 폴리아세틸렌, 폴리이미드 계열의 기본 재료를 사용할 수 있다. 유기막 형성방법은 스핀코팅 또는 화학기상응축(chemical vapor condensation) 또는 잉크젯 프린팅 방법 등이 있다. 두께는 1㎛내지 500 ㎛이며, 투습도는 60g/m2일이하인 것이 바람직하다. 가시광선의 투과도는 40 내지 100%이다.
흡습막(71)은 수분과 산소의 저장소 역할을 하며 Ca, CaO, Ba, BaO, Mg, MgO, AlO 등을 사용한다. 형성방법은 진공증착방법인 스퍼터링, 전자빔 증착법 등을 사용할 수 있다. 두께는 10Å 내지 1mm이며, 표시소자(1)가 바텀 에미션 방식 혹은 탑 에미션 방식인지에 따라 가시광선의 투과도는 40 내지 90%사이에서 조절한다.
제2보호막(62) 상에는 열전도층(81)이 형성되어 있다. 열전도층(81)은 발광층(41) 등에서 발생하는 줄(joule)열을 효과적으로 흡수하고 외부로 방출하는 역할을 한다. 열전도층(81)은 열전도율이 큰 금속, 예를 들어, Ag, Cu, Al, Au이 혼합된 접착제를 사용할 수 있으며 특히 탄소나노튜브와 은 페이스트를 혼합한 열전도 접착제 혹은 다이아몬드-라이크 탄소(diamond-like carbon)박막을 사용할 수 있다. 열전도층(81)의 두께는 100Å 내지 500 ㎛이며, 형성하는 방법은 스핀코팅, 화학기상응축, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅을 사용할 수 있다. 특히 다이아몬드-라이크 탄소 박막은 스퍼터링, 화학기상증착, 전자-빔 증착법을 이용할 수 있다.
열전도율(thermal conductivity, k)은 통과열량에 비례하므로 통과열량이 큰 금속인 Ag, Cu, Al, Au, 탄소나노튜브 또는 다이아몬드-라이크 탄소를 사용하면 표 시장치(1)의 방열에 유리하다. 도시한 표시장치(1)는 전류를 이용한 소자이기 때문에 화면 크기가 대형화되면 내부에서 발생하는 열은 더욱 증가하는데 열전도층(81)을 형성하여 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
열전도층(81)의 상부에는 보강 기판(91)이 마련되어 있다. 열전도층(81)과 보강 기판(91)은 접착제를 이용하여 상호 접착되어 있을 수 있다.
보강기판(91)은 강화유리판, 유리섬유판, 탄소섬유판 중 어느 하나로 이루어져 외부충격으로부터 소자를 보호한다.
보강기판(91)은 금속을 포함하여 이루어질 수 있는데 서스(SUS), 알루미늄, 구리, 티타늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로는 보강기판(91)은 서스판, 알루미늄판, 구리판, 티타늄판 또는 합금판일 수 있다. 보강기판(91)이 금속을 포함할 경우 열전달 방출이 더욱 용이해진다.
이상의 제1실시예에 따른 표시장치(1)는 보호막(61, 62)과 흡습막(71)의 적용으로 발광층(41)이 수분과 산소에 노출되지 않아 수명이 증가하며 표시품질이 우수하다. 이와 동시에 열전도층(81)을 적용하여 내부에서 발생하는 열을 외부로 효과적을 방출한다. 또한 별도의 캐니스터를 사용하지 않기 때문에 표시장치(1)의 제조비용이 절감되며 표시장치(1)의 두께를 얇게, 예를 들어 1mm 이하로 제조할 수 있다.
도 4는 본발명의 제2실시예에 따른 표시장치(1b)의 단면도이다. 제1실시예에 따른 표시장치(1a)와 다른 점을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
제2실시예에 따른 표시장치(1b)는 보호막(63)이 단일막으로 마련되어 있으며 공통전극(51)과 흡습막(71)사이에 위치한다. 보호막(63)은 제1실시예의 제1보호막(61) 및 제2보호막(62)보다 두껍게 마련되는 것이 바람직하다. 보호막(63)의 재질로는 SiO, SiN, SiON, MgO, AlO, AlN, TiO 과 같은 무기물과 폴리아세틸렌, 폴리이미드와 같은 유기물을 사용할 수 있다.
한편 보강기판(91)의 외부면에는 열전도막(92)이 부착되어 있다. 열전도막(92)은 보강기판(91)으로 전달된 열을 외부로 방열하는 역할을 한다. 열전도막(92)은 방열 패드(thermal pad) 또는 테이프 형태일 수 있으며, 탄소로 이루어질 수 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 간단한 구조로 외부충격을 방지할 수 있는 표시장치가 제공된다.

Claims (22)

  1. 기판소재 상에 형성되어 있는 제1전극과;
    상기 제1전극 상에 형성되어 있는 발광층과;
    상기 발광층 상에 형성되어 있는 제2전극과;
    상기 제2전극 상에 형성되어 있는 보강기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강기판은 강화유리판, 유리섬유판, 탄소섬유판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강기판은 서스(SUS), 알루미늄, 구리, 티타늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 보강기판 사이에 순차적으로 형성되어 있는 흡습막과 열전도층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열전도층은 금속, 탄소나노튜브 및 다이아몬드 라이크 탄소(diamon-like carbon)로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 열전도층의 두께는 100Å 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열전도층은 탄소나노튜브와 은 페이스트를 포함하며,
    스핀코팅, 화학기상응축 또는 잉크젯 프린팅 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 열전도층은 다이아몬드-라이크 탄소를 포함하며,
    스퍼터링, 화학기상증착, 또는 전자 빔 증착법으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 흡습막은 CaO, Ca, Ba, BaO, Mg, MgO 그리고 AlO 로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 흡습막의 가시광선 투과도는 40 내지 90%인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 흡습막의 두께는 10Å 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 흡습막은 스퍼터링 또는 전자 빔 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 흡습막 사이에 위치하는 제1보호막과, 상기 흡습막과 상기 열전도층 사이에 위치하는 제2보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1보호막 및 상기 제2보호막의 가시광선 투과율은 각각 40 내지 100%인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1보호막 및 상기 제2보호막 중 적어도 어느 하나는 SiO, SiN, SiON, MgO, AlO로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어지는 무기막인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무기막의 투습도는 1g/㎡일(day) 이하인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 무기막은 스퍼터링, 화학기상증착 또는 전자 빔 증착법을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1보호막 및 상기 제2보호막 중 적어도 어느 하나는 폴리아세틸렌 또는 폴리 이미드로 이루어진 유기막인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 유기막의 투습도는 60g/㎡일(day) 이하인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 유기막은 스핀코팅, 화학기상응축 또는 잉크젯 프린팅의 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제1보호막 및 상기 제2보호막의 두께는 각각 1 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 보강기판 외부에 부착되어 있는 열전도막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Patent event code: PA01091R01D

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Patent event date: 20050922

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