OLED 수명 늘리는 밀봉 기술들
OLED 수명 늘리는 밀봉 기술들
  • 신현성 기자
  • 승인 2019.05.17 08:12
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OLED 표시장치가 차세대 디스플레이로 각광을 받고 있다. 기존의 다른 디스플레이에 비해 발광효율이 높고 휘도와 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 덕이다.

하지만 장점이 있으면 단점도 있기 마련이다. OLED는 산소와 수분에 노출되면 유기물질과 전극들이 쉽게 변질(산화)되어 표시장치의 성능이 크게 떨어진다. 3만 5천 시간 이상의 동작수명을 요구하는 TV 등의 양산에 어려움을 겪던 이유다.

최근 수분 차단 성능이 향상된 접착필름으로 OLED를 밀봉하는 방식이 개발되었다. OLED 표시장치의 수명과 내구성 및 내충격성 향상의 일등공신이다. 이로 인해 OLED 밀봉기술은 OLED 표시장치의 수명과 생산수율을 결정짓는 핵심기술로 부각되고 있다.

현재 OLED의 밀봉 방식은 표와 같다.

업계에 따르면, 현재는 여러 밀봉방식 중 프릿 밀봉방식과 엣지 밀봉방식이 주류를 이루고 있다. 밀봉 유리판과 OLED 기판 사이에 흡습제나 충진재를 삽입하여 그 내부의 수분을 제거하거나 기계적 강도를 높이는 방식이다.

박막밀봉방식은 OLED 상부에 무기막 또는 유기막의 단일막을 증착하는 대신 무기막과 유기막이 교대로 형성되는 다층막을 증착해 수분의 침투를 완전히 방지하는 형태가 많이 출원되었다.

접착필름밀봉방식은 OLED 표시장치의 대형화 및 플렉서블화에 적합한 방식이다. 압착플레이트나 롤러를 이용하여 접착필름을 OLED 상부에 가압하거나 경화성 접착제가 함유된 접착필름을 가열하여 OLED와 접착필름 사이에 빈 공간이 생기지 않도록 함으로써 수분의 침투를 방지하는 출원이 주를 이루고 있다.
 

OLED란?: OLED 소자의 구조 및 장점
OLED(Orgenic Light Emitting Diode)란 전류를 주입시키는 TFT영역(영상 구동 회로와 연결됨)과 주입된 전류를 빛으로 전환시키는 발광영역으로 이루어진 소자다. 발광하는 물질이 유기물로 이루어졌다 하여 OLED, 즉 유기발광다이오드라고 한다. 반도체 제조공정과 유사한 과정을 거쳐 만들어진다.

자외선 조사장치(블랙 라이트라고도 함)와 액정 그리고 색 필터를 이용해 RGB 색을 구현하는 LCD와 비교했을 때, OLED는 ▲매우 얇은 두께(백라이트가 없다) ▲넓은 시야각(액정의 이방성 문제로부터 자유롭다) ▲빠른 응답 속도(전자의 이동으로 휘도를 결정한다. 액정은 분자회전으로 인해 속도가 느리다) ▲높은 명암비(OLED는 전류주입이 없으면 완벽한 검정색을 표현할 수 있다. 반면 LCD는 백라이트를 완전히 차단할 수 없다) 등이 장점이다.

밀봉 기술에 대해

프릿밀봉: 기판과 유리판(그림 4의 노란 부분) 사이의 가장자리에 있는 프릿을 레이저로 녹여 밀봉하는 방식. 소형 OLED에서 주로 사용하던 방식이다.

엣지밀봉: 기판과 유리판(그림 5의 회색 부분) 사이의 가장자리 부분에 씰링재를 이용해 부착하는 방식. 이 방식은 OLED와 밀봉 유리판 사이에 빈 공간이 있다. 따라서 강도가 떨어지고 고열 공정 시 뒤틀림 현상이 일어나는 것이 단점이다. 최근에는 박막밀봉과 접착필름밀봉 등이 새로운 밀봉방식으로 떠오르고 있다.

박막밀봉: OLED 소자 상부에 무기막이나 유기막 혹은 두 방식 모두를 교대로 쌓아 박막을 증착하는 기술이다. 유기막과 무기막을 별도의 진공증착장비로 증착함으로써 만든다. 이 방식은 공정시간이 오래 걸리는 것이 단점이다. 무기막을 사용함으로써 유연성이 떨어지는 것 또한 아쉬운 점이다.

접착필름밀봉: OLED 소자에 접착필름을 직접 부착·밀봉하는 방식이다. 이 방식의 특징은 OLED 소자와 접착필름 사이에 빈 공간이 없다는 점이다. 유연성이 높은 것 또한 이점이다. 접착필름밀봉의 접합방법으로는 접착필름을 압착플레이트로 가압하는 방법, 가열 또는 광 조사를 통해 접착물질을 부착하는 방법, 가열·가압 방식을 혼용하는 방법 등이 있다.

 


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