KR20150138111A - 에지 시일을 구비한 봉지 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

에지 시일을 구비한 봉지 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20150138111A
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Abstract

본 발명은 봉지 소자, 소자를 봉지하는 방법, 및 상기 봉지 소자를 제조하는 방법에 대한 것이다.

Description

에지 시일을 구비한 봉지 소자 및 이의 제조방법 {ENCAPSULATED DEVICE HAVING EDGE SEAL AND METHODS OF MAKING THE SAME}
본 발명은 에지 시일을 구비한 봉지 소자 및 이의 제조 방법에 대한 것이다. 본 출원은 2014년 5월 30일에 출원된 미국 가출원 일련번호 62/006,016 (발명의 명칭: METHOD OF CREATING A NARROW EDGE SEAL IN A FLEXIBLE DISPLAY)의 우선권 및 이익을 주장하고 있으며, 이들 각각의 설명은 모든 도면 및 표를 포함하는 전체로서 여기에 참조로서 인용된다.
유기 발광 소자 등과 같은 많은 소자들은 작동환경 내의 수증기나 산소, 제품의 제조, 핸들링 또는 저장 과정에서 사용될 수 있는 기타 화합물 등의 기체나 액체의 투과에 의해 열화되기 쉽다. 이러한 피해를 주는 액체, 기체, 및 화합물의 투과를 감소시키기 위해, 일반적으로 소자는 배리어 코팅층으로 코팅되거나, 소자의 일면 또는 양면에 배리어 스택을 포함시킴으로써 밀봉된다.
배리어 코팅층은 일반적으로 알루미늄, 실리콘, 알루미늄 산화물, 또는 실리콘 질화물 등의 무기 재료로 이루어진 단일층을 포함한다. 그러나, 많은 소자의 경우, 상기 단일 배리어 코팅층으로는 산소나 수증기 투과를 차단하거나 감소시키기에 충분하지 않다. 예컨대, 유기 발광 소자의 경우 매우 낮은 산소 및 수증기 투과율이 요구되는데, 실제로 상기 단일 배리어 코팅층은 상기 가스, 액체 및 화합물의 투과를 차단하거나 감소시키기에 적합하지 않다. 따라서, 상기 소자(예를 들어, 유기 발광 소자 등)에서, 상기 기체, 액체 및 화합물의 투과를 더욱 차단하거나 감소시키기 위한 노력으로 배리어 스택이 사용되고 있다.
일반적으로, 배리어 스택은 멀티플 단위체를 포함하고, 각각의 단위체는 배리어층과 디커플링층을 포함하는 2층 구조로 되어 있다. 상기 배리어 스택은 보호되어야 할 소자에 직접 증착될 수도 있고, 세퍼레이트 필름 또는 지지체 상에 증착된 후 소자 상에 적층될 수도 있다. 배리어 스택이 세퍼레이트 필름 상에 증착된 후 소자 상에 적층될 때, 소자의 가장자리 주변은 공기 중에 노출된 상태로 남아있게 되어, 수증기나 산소 등의 유입이 가능하게 된다. 따라서, 이러한 가장자리의 처리는 수증기나 산소 등의 유해물질의 유입을 차단하기 위해 중요하다.
종래 에지 시일은 접착층 또는 게터(getters)를 사용하는 형태였다. 예컨대, 에지 시일은 가장자리 또는 가장자리 전면(full face)에 접착층을 적용한 형태였다. 그러나, 이러한 접착층은 전형적으로 유기발광소자(OLED)와 같은 민감한 소자의 긴 수명에 대한 요구를 만족시키지 못하는 수준의 수증기 투과율을 가진다. 게다가, 이러한 접착층은 일반적으로 유연하지 않다. 압력을 감지하는 접착층 봉지재 또한 사용되고 있으나, 이는 두께가 두꺼워서(예컨대, 25 micron), 가장자리 투과를 막는 배리어로서 제공되기 어렵다.
글래스 프릿(Glass frit) 및 레이저 실링 방법 또한 유리-유리(glass-to-glass) 소자에 사용되곤 하나, 이러한 기술은 플렉서블 플라스틱 기재에 적용되기 어렵다. 또한, 이러한 기술은 플렉서블 유리 기판에 사용되는데, 가장자리에서의 기계적 스트레스로 인해 유리 기재가 부서지기도 한다.
에지 시일은 또한 봉지된 부피(예컨대, 소자와 배리어 필름 사이의 공간)(an encapsulated volume) 내부에 놓인 게터(getters) 및 열가소성 건조 테이프의 사용을 통해 실링제로서의 역할을 수행하기도 한다. 그러나, 건조 테이프는 고온에서 경화되는데, 일반적으로 경화된 건조 테이프는 유연하지 않다. 나아가, 게터(getters)가 봉지된 부피 내 접착층을 통해 수증기와 산소의 투과를 막아, 투명도가 저하되는 문제도 있다.
본 발명의 일 구현예는 에지 시일을 구비한 봉지 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 소자의 봉지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 봉지 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 구현예에 따르면, 봉지 소자는 소자 위에 위치하는 배리어 적층체, 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 위치하는 접착층, 및 에지 시일부를 포함하고, 상기 에지 시일부는 상기 봉지 소자의 가장자리에 위치한다. 상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함한다. 상기 에지 시일부는 상기 접착층 내에 박혀 있거나, 상기 접착층의 적어도 일면을 에워싸거나, 상기 배리어 적층체의 가장자리 및/또는 상기 접착층의 가장자리를 덮고 있을 수 있다. 상기 에지 시일부는 금속 재료, 예컨대 플렉서블 금속 재료를 포함한다. 예컨대, 상기 에지 시일부는 금속 리본, 금속 스트럿, 금속 잉크, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 금속 리본, 금속 스트럿, 금속 잉크, 또는 이들의 조합은 상기 금속 재료를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 에지 시일부는 금속 리본을 포함할 수 있고, 상기 금속 리본은 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 덮고 있을 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 공간은 봉지된 부피로 정의되고, 상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 금속 리본은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 큰(두꺼운) 두께를 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 에지 시일부는 금속 스트럿(strut)을 포함할 수 있고, 상기 금속 스트럿은 상기 소자로부터 뻗어나와, 상기 접착층 내에 박혀 있을 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 빈 공간은 봉지된 부피로 정의되고, 상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 금속 스트럿은 상기 소자로부터 뻗어나와, 상기 접착층 내에 존재할 수 있다. 그리고, 상기 금속 스트럿의 두께는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 작을(얇을) 수 있다. 또한, 상기 금속 스트럿은 상기 소자의 두께보다 작은(얇은) 두께를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 상기 에지 시일부는 상기 소자에 인접하여, 상기 접착층 내에 박혀있거나, 상기 접착층의 적어도 일면을 에워싸고 있는 금속 잉크를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 빈 공간은 봉지된 부피로 정의되고, 상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 금속 잉크는 소자와 인접한 곳(예컨대, 상기 소자 바로 밑에 놓인 기판 위 등)에 인쇄될 수 있고, 상기 금속 잉크의 두께는 상기 봉지된 소자의 가장자리 두께보다 작거나(얇거나) 같을 수 있다. 또한, 상기 금속 잉크의 두께는 상기 소자의 두께보다 작거나(얇거나) 같을 수 있다.
상기 에지 시일부 내 금속 재료는 적절한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 금속 재료는 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 배리어층 내 배리어 재료는 기체 투과를 효과적으로 막을 수 있는 적절한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서 상기 배리어 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 카바이드, 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 알루미늄, 지르코늄, 아연, 주석, 티타늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 소자의 봉지 방법을 제공한다. 상기 소자의 봉지 방법은 상기 소자의 가장자리 또는 상기 소자의 가장자리 인접부에 에지 시일부를 증착(적용)하는 단계를 포함한다. 상기 제조방법은 또한 상기 소자 및 에지 시일부 위에 접착층을 적용하는 단계, 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계를 포함한다. 상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함한다.
상기 에지 시일부를 적용하는 단계는 에지 시일부를 증착하는 단계일 수 있다. 상기 에지 시일부를 증착하는 단계는, 상기 소자의 가장자리나 상기 소자의 가장자리 인접부에 금속 스트럿을 붙이는 단계 또는 상기 소자의 가장자리 부근에 금속 잉크를 증착시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계는 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 봉지된 부피를 만드는 단계일 수 있고, 상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 금속 잉크 또는 금속 스트럿은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 작은(얇은) 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 잉크는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 잉크 또는 금속 스트럿의 두께는 상기 봉지된 소자의 두께보다 작거나(얇거나) 같을 수 있다.
상기 에지 시일부 내 금속 재료는 적절한 금속, 예컨대 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 배리어층 내 배리어 재료는 전술한 바와 같을 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 봉지 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 봉지 소자의 제조 방법은 소자 위에 접착층을 적용하는 단계, 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계, 및 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 덮는 에지 시일부를 적용하는 단계를 포함한다. 상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함한다. 상기 에지 시일부는 금속 재료를 포함한다.
상기 에지 시일부를 적용하는 단계는 에지 시일부를 증착하는 단계일 수 있다. 상기 에지 시일부를 증착하는 단계는, 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리에 금속 리본을 붙이는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계는 가장자리 두께를 가지는 봉지된 부피를 만드는 단계일 수 있고, 상기 금속 리본은 상기 봉지된 부피의 두께보다 큰(두꺼운) 두께를 가질 수 있다.
상기 에지 시일부 내 금속 재료는 적절한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 배리어층 내 배리어 재료는 전술한 바와 같을 수 있다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 에지(가장자리)가 금속 잉크로 형성되거나, 에지 단면적이 감소되어, 수증기와 산소의 침투가 적어지게 된다. 또한, 금속 호일 또는 필름은 디스플레이의 유연성을 지지한다.
본 발명의 특징 및 장점은 하기 도면 및 상세한 설명을 참고할 때 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 배리어 필름(또는 적층체)으로 봉지되기 전, 베이스 기재(base substrate)가 증착된 소자의 평면도이다. 이는 소자가 배리어 필름으로 봉지될 때의 가장자리 너비(edge width)를 보여준다.
도 2는 에지 시일의 적용 전, 봉지 소자의 사시도이다. 이는 봉지 소자의 가장자리 두께(edge thickness)를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지 소자의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 봉지 소자의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 봉지 소자의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배리어 필름(또는 적층체)의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배리어 필름(또는 적층체)의 단면도이다.
본 명세서에서, "에지(Edge)"는 "가장자리"와 같은 의미일 수 있다.
본 명세서에서, "층(layer)"은 "필름(film)"과 같은 의미일 수 있다.
본 명세서에서, 봉지된 부피라 함은 '배리어 적층체 및 소자 사이의 공간' 또는 '배리어 적층체 및 기재 사이의 공간'을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 접착층은 소자를 에워싸고 있을 수 있다. 예컨대, 상기 접착층은 베이스 기재와 접촉되어 있지 않은 소자의 모든 면을 에워싸고 있을 수 있다.
본 명세서에서, 봉지 소자는 소자를 포함하는 개념일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 소자 위에 위치하는 배리어 적층체, 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 위치하는 접착층, 및 에지 시일부를 포함하는 봉지 소자를 제공한다. 상기 배리어 적층체는 밑에 놓인 소자를 침투된 유해 가스(예컨대, 수증기나 물 등)로부터 보호한다. 그러나, 상기 침투는 봉지 소자의 가장자리(에지) 부분에서 계속 발생하게 된다. 구체적으로, 도 1에서 보는 바와 같이, 배리어 적층체를 봉지하기 전, 소자(60)는 베이스 기재(15) 위에 증착될 수 있고, 상기 소자 주위에 가장자리(E)가 생기게 된다. 도 2에서 보는 바와 같이, 소자(60) 위에 배리어 필름(10)을 적용하면, 봉지된 부피가 소자(60)의 가장자리 및 베이스 기재(15)와 배리어 필름(10)의 가장자리 사이에 생기게 된다. 이러한 봉지된 부피는 가장자리 두께(Et)를 가지고, 상기 가장자리 두께는 베이스 기재(15) 및 배리어 필름(10) 사이의 두께로 정의될 수 있다. 이는 상기 봉지된 부피가 베이스 기재(15) 및 배리어 필름(10) 사이에 위치한 소자(60) 때문에 생기기 때문이다. 나아가, 상기 봉지된 부피는 소자(60)의 가장자리 및 베이스 기재(15)와 배리어 필름(10)의 가장자리 사이의 공간(또는 너비)에 의해 정의되는 가장자리 너비(Ew)를 가질 수 있다. 도 2에서 보는 바와 같이, 봉지된 부피의 가장자리는 수증기나 산소 등의 유해 가스를 투과시킬 수 있다. 상기 봉지된 부피의 가장자리에서 특정 접착층이 적용되면, 봉지 소자로 투과되는 물질을 조금 감소시킬 수 있으나, 현존하는 접착층 기술만으로는 유기발광소자(OLED 등)와 같은 매우 민감한 소자의 수명을 연장시킬 수 있기에 충분히 낮은 투과율을 가지기가 어렵다.
또한, 최근의 유기발광소자(OLED 등)는 가능한 한 가장 작은 디스플레이 크기를 유지하면서, 넓은 조망 스크린(large viewing screens)을 가질 것이 요구된다. 따라서, 조망 스크린의 크기와 가능한 한 가까운 크기를 가지는 엔드 디스플레이(end display)를 만들기 위해, 봉지된 부피의 가장자리는 가능한 한 그 크기가 작아야 한다(가장자리 너비(Ew)의 최소화). 그러나, 가장자리 너비(Ew)가 넓어야 민감한 소자(OLED 등)에 도달하는 유해 가스들의 이동 경로가 길어지게 된다. 즉, 가장자리 너비의 최소화는 유해 가스들의 이동 경로를 짧게 만들고, 이로 인해 봉지된 소자(OLED 등)에 피해를 주게 된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 봉지 소자는 최소화된 가장자리 너비를 가짐에도 불구하고, 상기 유해 가스들의 투과를 효과적으로 차단한다. 전술한 바와 같이, 일 구현예에 따른 봉지 소자는 소자 위에 위치하는 배리어 적층체, 접착층, 및 에지 시일부를 포함한다. 상기 에지 시일부는 상기 접착층 내에 박혀있거나(도3 및 도 4 참고), 상기 배리어 적층체의 가장자리 및/또는 상기 접착층의 가장자리를 덮고 있을 수 있다.(도 5 참고) 상기 에지 시일부는 에지 시일 재료, 예컨대 금속 재료를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 에지 시일 재료는 예컨대 플렉서블 금속 재료를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 예를 들면, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 에지 시일부는 에지 시일 재료 내에 에지 스트립(edge strip) 또는 스트럿(300)을 포함할 수 있다. 상기 에지 스트립 또는 스트럿은 봉지된 소자(60)의 가장자리에 붙어 있다. 예를 들면, 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 소자(60)의 활성화 지역 주위에 붙어 있을 수 있다. 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 봉지된 부피의 가장자리 너비를 따라 소자(60)로부터 뻗어나올 수 있고, 접착층(200) 내에 박혀 있을 수 있다. 도 3에서 보는 바와 같이, 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 소자(60)의 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 그러나, 상기 에지 스트립의 두께가 이에 제한되는 것은 아니며, 일 구현예에서 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 상기 소자의 두께와 일반적으로 동일한 두께를 가질 수도 있다. 본 명세서에서, "일반적으로"라 함은 정확한 수치를 나타내는 용어가 아닌 근사치를 나타내는 용어이고, 상기 에지 스트립(또는 스트럿) 및 상기 소자의 두께를 측정할 때의 내재된 편차나 표준 편차가 계산(반영)된 변경 가능한 정도의 값을 의미한다. 일 구현예에서, 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 상기 소자보다 두꺼울 수 있다.
에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 봉지된 부피의 가장자리 두께(Et)를 감소시켜, 가스가 투과되어 유입되는 지역을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 "Et-Tes/Et" 인수(factor)에 따라, 봉지 소자의 가장자리에서 가스가 투과되어 유입되는 지역을 감소시킬 수 있다. 상기에서, Et는 (전술한) 봉지된 부피의 가장자리 두께를 의미하고, Tes는 에지 스트립(또는 스트럿)의 두께를 의미한다. 일 구현예에서, 에지 스트립(또는 스트럿) (300)은 소자(60)의 가장자리에 붙어 있는 금속 스트립(또는 스트럿)을 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 예를 들면, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 에지 시일부는 소자(60) 주변에 증착(예컨대, 인쇄)된 에지 시일 잉크(300')(본 명세서에서는 이를 "에지 잉크"라고 간단히 언급하기도 함)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 4에서 보는 바와 같이, 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리에 증착되고, 베이스 기재(250) 위의 소자 주변에 위치할 수 있다. 에지 시일 잉크(300')는 가장자리 두께(Et)를 따라 베이스 기재로부터 뻗어나갈 수 있고, 접착층(200) 내에 (적어도 부분적으로) 박혀 있을 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 에지 시일 잉크(300?)는 소자(60)의 두께와 일반적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 여기서 "일반적으로"라 함은 정확한 수치를 나타내는 용어가 아닌 근사치를 나타내는 용어이고, 상기 에지 실링 잉크 및 상기 소자의 두께를 측정할 때의 내재된 편차나 표준 편차가 계산(반영)된 변경 가능한 정도의 값을 의미한다. 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리를 완전히 실링할 수 있고, 접착층을 포함하지 않는 봉지된 부피의 가장자리에 지역을 만들어, 상기 소자와 상기 배리어 적층체 사이에 접착층이 위치(enclosing)할 수 있도록 한다. 에지 시일 잉크(300')는 그 두께에 제한이 없고, 일 구현예에서, 에지 시일 잉크(300')는 소자의 두께보다 작거나 큰(얇거나 두꺼운) 두께를 가질 수 있다. 또한, 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리 두께(Et)보다 작거나(얇거나) 일반적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에지 시일 잉크(300')는 소자 주변의 베이스 기재 위에 인쇄된 금속 잉크를 포함할 수 있다.
에지 시일 잉크(300')는 소자(60)로 유입되는 유해 가스를 막는 댐의 역할을 한다. 구체적으로, 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리에 위치하고, 상기 가장자리에서 가스의 투과를 차단하는 배리어로서의 역할을 해, 소자(60)쪽으로의 가장자리 너비(Ew)를 통한 가스의 유입을 막는다. 나아가, 일 구현예에서, 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 더 작은(얇은) 두께를 가질 수 있고, (접착층 내에 박혀있는) 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리 두께(Et)를 감소시켜, 가스가 투과되는 지역을 감소시키게 된다. 특히, 도 3의 에지 시일 스트립(300)과 같이, 에지 시일 잉크(300')는 "Et-Tei/Et" 인수(factor)에 따라, 봉지 소자의 가장자리에서 가스가 투과되어 유입되는 지역을 감소시킬 수 있다. 상기에서, Et는 (전술한) 봉지된 부피의 가장자리 두께이고, Tei는 에지 잉크(edge ink)의 두께이다. 일 구현예에서, 에지 시일 잉크(300')는 봉지된 부피의 가장자리에서 소자 주변의 베이스 기재(250) 위에 증착(예컨대, 인쇄)된 금속 잉크를 포함할 수 있다. 가장자리 잉크(300')는 통상의 기술자에게 잘 알려진 다수의 적절한 인쇄 또는 증착 공정을 통해 증착될 수 있다.
일 구현예에서, 예를 들면, 도 5에서 보는 바와 같이, 에지 시일부는 봉지된 부피의 가장자리 두께(Et)를 덮은 에지 시일 리본(300")(본 명세서에서는 이를 "에지 리본"이라고 간단히 언급하기도 함)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이, 에지 시일 리본(300")은 베이스 기재(250) 및 배리어 적층체(100)의 가장자리 두께뿐만 아니라, 가장자리 두께의 외부 전체 표면에 적용될 수 있다. 일 구현예에서, 도 5에서 보는 바와 같이, 에지 리본(300")은 또한 봉지 소자의 두께(예컨대, 봉지된 부피, 베이스 기재, 및 배리어 적층체가 결합된 가장자리 두께) 너머까지를 아우르는 오버래핑 지역(overlapping regions)을 포함할 수도 있다. 상기 오버래핑 부분은 도 5에서 보는 바와 같이, 배리어 필름(100) 윗부분 및 베이스 기재(250) 아래부분을 모두 실링할 수 있다. 에지 실링 리본(300")은 적절한 두께를 가질 수 있지만, 에지 리본(300")은 봉지 소자의 가장자리를 실링(enclose)하는 것이므로, 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께 또는 소자에 어떠한 영향을 줄 정도의 특정 두께를 가질 필요는 없다. 대신에, 에지 리본(300")은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께 전체를 덮을 수 있을 정도로 충분한 너비(또는 두께)를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 도 5에서 보는 바와 같이, 에지 리본(300")의 너비(또는 두께)는 에지 리본(300")에 의해 가장자리 두께가 완전히 덮힐 수 있도록 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 더 클(두꺼울) 수 있다. 그러나, 에지 리본(300")의 너비(또는 두께)가 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 더 클(두꺼울) 수도 있고, 일반적으로 동일할 수도 있고, 더 작을(얇을) 수도 있다. 여기서 "일반적으로"라 함은 정확한 수치를 나타내는 용어가 아닌 근사치를 나타내는 용어이고, 상기 리본 너비(또는 두께) 및 상기 가장자리 두께를 측정할 때의 내재된 편차나 표준 편차가 계산(반영)된 변경 가능한 정도의 값을 의미한다. 일 구현예에서, 에지 시일 리본(300")은 상기 봉지 소자의 가장자리에 붙어 있는 금속 리본을 포함할 수 있다.
에지 리본(300")은 봉지 소자의 가장자리 너비를 효과적으로 증가시키는 역할을 한다. 구체적으로, 에지 실링 리본(300")은 봉지 소자의 가장자리 부근에 위치하여, 에지 실링 프레임을 만들고, 이는 봉지 소자의 가장자리 너비를 증가시킨다. 에지 실링 리본(300")의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 에지 실링 리본(300")은 봉지 소자의 결합된 두께(예컨대, 봉지된 부피, 베이스 기재, 및 배리어 적층체가 결합된 두께)보다 더 큰(두꺼운) 두께를 가질 수 있다. 하나의 비제한적인 예로, 봉지 소자의 결합된 총 두께(예컨대, 봉지된 부피, 베이스 기재, 및 배리어 적층체가 결합된 두께)는 상기 에지 리본이 500 micron 이상의 두께를 가질 경우, 200 micron 이하일 수 있다. 일 구현예에서, 에지 실링 리본(300")은 봉지 소자의 가장자리에 적용된 금속 리본을 포함할 수 있다. 에지 리본(300")은 적절한 방법, 예컨대 접착제를 사용하여 봉지 소자의 가장자리에 적용될 수 있다.
상기 에지 실링부(전술한 에지 실링 스트립(또는 스트럿)(300), 에지 실링 잉크(300'), 및 에지 실링 리본(300") 포함) 내 에지 실링 재료는, 소자로의 가스 투과를 감소시키거나 막을 수 있는 재료라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 에지 실링 재료는 유해 가스(예컨대, 수증기 및 산소 등)와 반응하지 않는 재료일 수 있으나, 또한 가스 투과성이 없는 것일 수 있다. 그래야 소자로의 가스 유입을 차단하는 배리어로서의 역할을 할 수 있기 때문이다. 그러나, 일 구현예에서, 상기 에지 실링 재료는 산화를 통해 유해 가스(예컨대, 수증기 및 산소 등)와 부분적으로 반응하여, 상기 유해 가스가 소자에 도달하기 전에 상기 유해 가스를 흡수하는 등의 역할을 수행할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 상기 에지 실링 재료는 적절한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 상기 금속 재료는 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 상기 에지 실링부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 에지 실링 재료는 금속 호일과 같은 플렉서블 금속 재료를 포함할 수 있다. 에지 실링부에 상기 금속 호일 등과 같은 플렉서블 금속 재료를 사용할 경우, 봉지 소자의 유연성이 유지될 뿐만 아니라, 가장자리를 통한 가스의 유입 또한 감소시킬 수 있다.
상기 접착층은 소자에 배리어 적층체를 접착하는데 사용되는 등, 유기 발광 소자 등과 같은 민감한 소자에 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 상기 접착층은 경화성 접착제 또는 압력을 감지하는 접착체를 포함할 수 있다. 이러한 목적으로 사용되는 당업계에게 잘 알려진 접착제라면, 상기 소자에 배리어 적층체를 적층하는 용도로 적절하게 선택되어 사용될 수 있다.
상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체 각각은 평탄화층(a smoothing or planarization layer)의 역할을 하는 제1층 및 배리어층의 역할을 하는 제2층을 포함한다. 배리어 적층체의 상기 층들은 기재 또는 세퍼레이트 지지체 상에 증착된 후, 소자에 적층된다. 상기 단위체의 제1층은 고분자 또는 다른 유기 재료를 포함하며, 평탄화 및/또는 디커플링층(a planarization, decoupling and/or smoothing layer)의 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1층은 표면 거칠기를 줄여주고, 구덩이(pits), 스크래치, 구멍(digs), 및 입자(particles)와 같은 표면 결함을 메워줘, 층 표면을 평탄하게 만들어 줌으로써, 이후 다른 층이 용이하고 적절하게 증착될 수 있게 도와준다. 여기서, "제1층", "평탄화층(smoothing layer, planarization layer)", "디커플링층(decoupling layer)"의 용어는 서로 바꾸어 사용할 수 있고, 상기 제1층을 언급하는 모든 용어는 여기에서 정의된 바와 같다. 제1층은 진공 증착 공정(vacuum processes), 대기 증착 공정(atmospheric processes) 등 적절한 증착 공정 등을 사용하여 기재 상에 증착될 수 있으며, 상기 증착 공정의 종류가 제한되는 것은 아니다. 비제한적인 예로, 제1층의 진공 증착 공정은 진공 하에서의 중합과 함께 순간 증발(flash evaporation with in situ polymerization), 플라즈마 증착, 및 중합을 포함한다. 다른 비제한적인 예로, 제1층의 대기 증착 공정은 스핀 코팅, 잉크젯 코팅, 스크린 프린팅 및/또는 스프레잉(spraying)을 포함한다.
상기 제1층은 평탄화 층(a planarization, decoupling and/or smoothing layer)의 역할을 할 수 있는 적절한 재료이면 어떤 재료를 포함해도 좋을 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 제1층은 유기 폴리머, 무기 폴리머, 유기금속 폴리머, 유무기 하이브리드 폴리머, 규산염(silicates), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1층의 재료는 아크릴레이트 함유 폴리머, 알킬아크릴레이트 함유 폴리머(메타크릴레이트 함유 폴리머에 제한되지 않음), 실리콘계 폴리머, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 제1층은 적절한 두께를 가질 수 있고, 그러한 두께를 가지는 층은 충분히 평탄화된 층 표면을 가질 수 있다. 여기서 "충분히"라 함은 정확한 수치를 나타내는 용어가 아닌 근사치를 나타내는 용어이고, 제1층의 평탄화 특성의 측정 또는 평가에 있어 변경 가능한 정도까지를 포함한다. 예컨대, 상기 제1층은 100 nm 내지 1000 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 단위체의 제2층은 배리어층으로서의 역할을 하는 층으로, 봉지 소자 내에 해를 입힐 수 있는 가스, 액체, 화합물 등의 투과를 방지하는 층이다. 여기서, "제2층" 및 "배리어층"의 용어는 서로 바꾸어 사용할 수 있다. 상기 제2층은 상기 제1층 상에 증착되는데, 상기 제2층의 증착방법은 상기 제2층에 사용되는 재료에 따라 다를 수 있다. 그러나, 일반적으로, 어떠한 증착 공정 및 증착 환경 모두 상기 제2층의 증착에 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 제2층은 스퍼터링(sputtering), 화학기상 증착법(chemical vapor deposition), 유기금속 화학기상 증착법(metalorganic chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition), 증발, 승화, 전자 사이클로트론 공명-플라즈마 강화 화학기상 증착법(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 및 이들의 조합과 같은 진공 증착 공정을 사용하여 증착될 수 있다.
상기 제2층은 AC 또는 DC 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다. 예컨대, 상기 제2층은 AC 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다. 상기 AC 스퍼터링 증착법은 빠른 증착, 우수한 층 속성(better layer properties), 공정 안정성, 컨트롤(control), 적은 입자 및 원호(fewer particles and fewer arcs) 등의 이점을 제공한다. 상기 AC 스퍼터링 증착 환경은 통상의 기술자에게 이해되는 정도이면 특별히 제한되지 않고, 증착하려는 대상 지역(위치) 및 증착 대상 및 지지체(기재)와의 거리 등에 따라 증착 환경은 달라질 수 있다. 그러나, 상기 AC 스퍼터링 환경은 약 3 kW 내지 약 6 kW, 예컨대 약 4 kW의 출력(power), 약 2 mTorr 내지 약 6 mTorr, 예컨대 약 4.4 mTorr의 압력(pressure), 약 80 sccm 내지 120 sccm, 예컨대 약 100 sccm의 Ar flow rate, 약 350V 내지 약 550V, 예컨대 약 480V의 타겟 전압(target voltage), 약 90 cm.min 내지 약 200 cm.min, 예컨대 약 141 cm.min의 트랙 속도(track speed) 등을 포함할 수 있다. 또한, AC 스퍼터링 공정에 사용되는 불활성 기체는 적절한 불활성 기체(헬륨, 아르곤, 제논, 크립톤 등)라면 어떤 불활성 기체도 사용할 수 있다. 예컨대 상기 불활성 기체는 아르곤일 수 있다. 예컨대, AC 스퍼터링 공정은 상기 불활성 기체 분위기 하에서 진행될 수 있다.
상기 제2층의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 봉지 소자에 해를 입힐 수 있는 가스, 액체, 화합물(예를 들어, 산소, 수증기)의 투과를 감소시키거나 차단할 수 있는 적절한 배리어 재료이면, 어떠한 재료도 사용 가능할 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 제2층의 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 탄화물(metal carbides), 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 통상의 기술자라면 금속 산화물, 금속 질화물, 및 금속 옥시나이트라이드 중에서 배리어층의 바람직한 속성을 나타낼 수 있는 적절한 재료를 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 금속은 Al, Zr, Si, Zn, Sn, 또는 Ti 일 수 있다.
상기 제2층의 밀도 및 굴절율은 특별히 제한되지는 않으나, 이는 상기 제2층의 재료에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 제2층은 약 1.6 이상, 예컨대 1.675의 굴절율을 가질 수 있다. 상기 제2층의 두께 또한 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 제2층의 두께는 약 20 nm 내지 약 100 nm, 예컨대 약 40 nm 내지 70 nm일 수 있다. 예컨대 상기 제3층의 두께는 약 40 nm 일 수 있다. 통상의 기술자라면 상기 두께는 밀도에 따라 달라질 수 있고, 상기 밀도는 굴절율에 영향을 받을 수 있다. (Smith, et al., "Void formation during film growth: A molecular dynamics simulation study," J. Appl. Phys., 79 (3), pgs. 1448-1457 (1996); Fabes, et al., "Porosity and composition effects in sol-gel derived interference filters," Thin Solid Films, 254 (1995), pgs. 175-180; Jerman, et al., "Refractive index of this films of SiO2, ZrO2, and HfO2 as a function of the films? mass density," Applied Optics, vol. 44, no. 15, pgs. 3006-3012 (2005); Mergel, et al., "Density and refractive index of TiO2 films prepared by reactive evaporation," Thin Solid Films, 3171 (2000) 218-224; and Mergel, D., "Modeling TiO2 films of various densities as an effective optical medium," Thin Solid Films, 397 (2001) 216-222, all of which are incorporated herein by reference. Also, the correlation between film density and barrier properties is described, e.g., in Yamada, et al., "The Properties of a New Transparent and Colorless Barrier Film," Society of Vacuum Coaters, 505/856-7188, 38th Annual Technical Conference Proceedings (1995) ISSN 0737-5921 참조) 따라서, 통상의 기술자라면 굴절율 및/또는 두께 정보에 기초하여, 상기 제2층의 밀도를 계산할 수 있다.
배리어 적층체의 일 구현예를 도 6 및 도 7에 도시하였다. 도 6에 도시된 배리어 적층체(100)는 2개의 단위체(135)를 포함하고, 각각의 단위체는 평탄화층을 포함하는 제1층(110) 및 배리어층을 포함하는 제2층(120)을 포함한다. 단위체(135)는 기재(150) 위에 증착되어 배리어 적층체(100)가 완성된다. 기재(150)는 종래의 어떤 기재를 사용해도 되며, 특별히 제한되지 않는다. 상기 기재의 비제한적인 예로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트, 폴리이미드, 및 폴리에테르에테르 케톤(PEEK) 등을 들 수 있다.
일 구현예에서, 제1층(110) 및 제2층(120)으로 각각의 단위체(135)가 구성되는 배리어 적층체(100')는 제1층(110) 및 기재(150) 사이에 제3층(130)을 더 포함할 수 있다(도 7 참조). 비록 본 명세서에 기재된 도면에서는 제1층(110) 및 제2층(120)으로 구성된 각각의 단위체(135) 및 제3층(130)이 일정한 순서(예컨대, 제1층을 먼저 증착하고, 제2층을 두번째로 증착하고, 제3층을 세번째로 증착하는 순서 등)로 기재(150) 위에 증착될 수 있는 것처럼 보이지만, 상기 제1층, 제2층, 및 제3층이 증착 순서를 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 일 구현예에서, 제3층(130)은 제1층(110)의 증착 전에 기재(150) 상에 먼저 증착된다.
제3층(130)은 결합층(tie layer)으로서의 역할을 하여, 단위체(135)의 층들 및 기재(150) 사이의 접착력을 개선시킨다. 제3층(130)의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 상기 제2층에서 언급된 재료를 포함할 수 있다. 또한, 제3층의 재료는 상기 제2층의 재료와 같거나 다를 수 있다. 상기 제2층의 재료는 전술한 바와 같다.
나아가, 상기 제3층은 기재 상에 증착될 수 있는데, 상기 증착은 제2층에서 언급된 방법을 사용하여 증착될 수 있으나, 이에 한정되는 거은 아니다. 예컨대, 상기 제3층은 상기 제2층에서 언급된 환경과 유사한 환경 하에서 AC 또는 DC 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다. 또한, 상기 증착된 제3층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니며, 단위체(135)의 층들 및 기재(150) 사이의 접착력을 향상시키기에 적합한 정도의 두께를 가지면 충분하다. 예컨대, 상기 제3층은 약 20 nm 내지 약 60 nm, 예컨대 약 40 nm의 두께를 가질 수 있다.
제3층(130)을 포함하는 배리어 적층체(100')의 일 구현예는 도 7에 도시하였다. 도 7에 도시된 배리어 적층체(100')는 평탄화층(decoupling layer)을 포함하는 제1층(110), 산화물 결합층(oxide tie layer)을 포함하는 제3층, 및 배리어층을 포함하는 제2층(120)을 포함한다. 도 7에서, 단위체(135)는 기재(150) 상에 증착되고, 상기 기재는 종래의 것을 사용하면 되고, 특별히 그 종류가 제한되는 것은 아니다. 상기 기재의 비제한적인 예로는 PET, PEN, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 및 폴리에테르에테르 케톤(PEEK) 등이 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 봉지 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 봉지 소자의 제조 방법은 소자의 가장자리 또는 소자의 가장자리 부근에 에지 시일부를 붙임으로써 에지 시일부를 적용(형성)하는 단계, 상기 소자의 가장자리 부근에 에지 시일부를 증착하는 단계, 또는 에지 시일부로 상기 소자의 가장자리에 의해 정의된 봉지된 부피의 가장자리를 에워싸는(덮는) 단계(covering)를 포함한다. 상기 봉지 소자의 제조 방법은 상기 소자에 접착층을 적용하는 단계 및 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계를 더 포함한다. 상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체 각각은 배리어층 및 디커플링층을 포함한다. 예컨대, 상기 소자의 가장자리 또는 소자의 가장자리 부근에 에지 시일부를 붙임으로써 에지 시일부를 적용(형성)하는 단계, 상기 소자의 가장자리 부근에 에지 시일부를 증착하는 단계, 또는 에지 시일부로 상기 소자의 가장자리에 의해 정의된 봉지된 부피의 가장자리를 에워싸는(덮는) 단계(covering)는 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 덮는 에지 시일부를 적용하는 단계일 수 있다.
상기 에지 시일부는 봉지 소자를 구성하며, 전술한 바와 같다. 예를 들어, 상기 에지 시일부를 적용(증착)하는 단계는 상기 소자의 가장자리 또는 상기 소자의 가장자리 부근에 에지 스트럿(또는 스트립)을 붙이는 단계, 상기 소자의 가장자리 부근에 에지 잉크를 증착하는 단계, 또는 상기 봉지된 부피의 가장자리 및 배리어 적층체의 가장자리를 에워싸는(덮는) (covering) 에지 리본을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 에지 시일부 내 에지 시일 재료는 금속 재료, 예컨대 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 배리어 적층체는 상기 봉지 소자를 구성하고, 전술한 바와 같다. 상기 봉지 소자의 제조 방법은 상기 소자 위에 배리어 적층체를 적용하기 전에, 배리어 적층체를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 배리어 적층체를 형성하는 단계는 기재 위에 제1층(110)을 형성하는 단계를 포함한다. 제1층(110)은 전술한 바와 같이, 평탄화층(a decoupling, smoothing and/or planarization layer)으로서의 역할을 수행한다. 또한, 전술한 바와 같이, 제1층(110)은 소자(160) 또는 기재(150) 위에 증착될 수 있고, 상기 증착 공정은 진공 증착 공정, 대기 증착 공정 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비제한적인 예로, 상기 제1층의 진공 증착 공정은 진공 하에서의 중합과 함께 순간 증발(flash evaporation with in situ polymerization), 플라즈마 증착, 및 중합을 포함한다. 다른 비제한적인 예로, 상기 제1층의 대기 증착 공정은 스핀 코팅, 잉크젯 코팅, 스크린 프린팅, 및 스프레잉(spraying)을 포함한다.
상기 배리어 적층체를 형성하는 단계는 제1층(110) 표면에 제2층(120)을 증착하는 단계를 더 포함한다. 제2층(120)은 전술한 바와 같이 배리어층으로서의 역할, 즉 소자 내에 해로운 가스, 액체, 및 화합물이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 제2층(120)의 증착 공정은 상기 제2층에 사용되는 재료에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 일반적으로, 어떠한 증착 공정 및 증착 환경 모두 상기 제2층의 증착에 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 제2층은 스퍼터링(sputtering), 화학기상 증착법(chemical vapor deposition), 유기금속 화학기상 증착법(metalorganic chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition), 증발, 승화, 전자 사이클로트론 공명-플라즈마 강화 화학기상 증착법(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 및 이들의 조합과 같은 진공 증착 공정을 사용하여 증착될 수 있다. 예컨대, 제2층(120)은 AC 또는 DC 스퍼터링 공정, 예컨대 펄스드 AC 또는 펄스드 DC 스퍼터링 공정(pulsed AC or pulsed DC sputtering)에 의해 증착될 수 있다. 적용되는 증착 환경은 전술한 바와 같다.
일 구현예에서, 상기 배리어 적층체를 형성하는 단계는 상기 기재 상에 복수 개의 단위체(135)를 형성하기 위해, 제1층(110) 및 제2층(120)을 반복하여 증착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 배리어 적층체를 형성하는 단계는 기재(150) 및 제1층(110) 사이에 제3층(130)을 증착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제3층(130)은 전술한 바와 같고, 상기 기재와 단위체(135)의 제1층(110) 간 결합력을 향상시키기 위한 결합층으로서의 역할을 수행한다. 전술한 바와 같이, 제3층(130)은 어떠한 증착 공정을 사용하여 증착해도 무방할 수 있다. 예를 들면, 전술한 것처럼, 제3층(130)은 AC 또는 DC 스퍼터링 공정, 예컨대 펄스드 AC 또는 펄스드 DC 스퍼터링 공정(pulsed AC or pulsed DC sputtering)에 의해 기재(150) 상에 증착될 수 있다. 또한, 전술한 것처럼, 상기 배리어층 내 배리어 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 카바이드, 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 알루미늄, 지르코늄, 아연, 주석, 티타늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 접착층 상에 배리어 적층체를 적용하는 단계에서, 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 봉지된 부피가 만들어지게 된다. 상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가진다. 일 구현예에서, 상기 에지 시일부(예컨대, 에지 시일 잉크 또는 에지 시일 스트럿)는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 일반적으로 동일하거나, 작거나(얇거나), 또는 큰(두꺼운) 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에서, 상기 에지 시일부는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 작은(얇은) 두께를 가진다.
또 다른 구현예에 따르면, 소자의 봉지 방법을 제공한다. 상기 소자의 봉지 방법은 소자 위에 접착층을 적용하는 단계, 상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계, 및 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 에워싸는(덮는) (covering) 에지 시일부를 적용하는 단계를 포함한다. 상기 배리어 적층체는 전술한 바와 같고, 상기 에지 시일부는 금속 재료를 포함한다. 상기 에지 시일부는 적절한 두께를 가지는 에지 리본일 수 있으며, 상기 에지 시일부는 상기 봉지 소자를 구성하고, 전술한 바와 같다.
상기 에지 시일부를 증착하는 단계는 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리에 에지 리본(예컨대, 금속 리본)을 붙이는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 에지 리본은 적절한 너비(또는 두께), 예컨대 상기 배리어 적층체 및 상기 소자에 의해 정의되는 봉지된 부피의 가장자리 두께를 덮기에 적합한 너비(또는 두께)를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 상기 에지 리본은 상기 베이스 기재, 봉지된 부피, 및 배리어 적층체가 결합된 두께를 덮기에 적합한 너비(또는 두께)를 가질 수 있다. 또한, 일 구현예에서, 상기 에지 리본은 상기 베이스 기재, 봉지된 부피, 및 배리어 적층체가 결합된 두께보다 더 큰(두꺼운) 너비(또는 두께)를 가질 수 있다. 그리고, 상기 에지 리본의 오버래핑(overlapping) 부분은 상기 배리어 필름의 윗부분 및 상기 베이스 기재의 아랫부분에 붙어있어, 완전한 에지 시일이 만들어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 에지 시일부 내 에지 시일 재료는 금속 재료, 예컨대 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 예를 들면, 상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 구현예에 따르면, 봉지 소자는 소자 위에 위치하는 접착층, 상기 접착층 위에 위치하는 배리어 적층체, 및 상기 배리어 적층체 및 상기 소자에 의해 정의되는 봉지된 부피의 가장자리에 위치하는 에지 시일부를 포함한다. 상기 에지 시일부는 봉지된 부피의 가장자리를 통해 소자 쪽으로 유입되는 가스의 양을 감소시키거나 차단시킨다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.　
10: 배리어 필름(Barrier film)
100, 100': 배리어 적층체 (Barrier laminate)
110: 제1층 (First layer)
120: 제2층 (Second layer)
130: 제3층 (Third layer)
135: 단위체 (dyads)
15, 150, 250: 기재 (Substrate) 또는 베이스 기재 (Base substrate)
60, 160: 소자 (Device)
200: 접착층 (Adhesive)
300: 에지 스트립(또는 스트럿) (Edge strip (or strut))
300': 에지 실링 잉크 (Edge sealing ink)
300": 에지 실링 리본 (Edge sealing ribbon)

Claims (20)

  1. 소자 위에 위치하는 배리어 적층체;
    상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 위치하는 접착층; 및
    에지 시일부를 포함하는 봉지 소자이고,
    상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함하고,
    상기 에지 시일부는 상기 봉지 소자의 가장자리에 위치하고,
    상기 에지 시일부는 상기 접착층 내에 박혀 있거나, 상기 접착층의 적어도 일면을 에워싸거나, 상기 배리어 적층체의 가장자리 및/또는 상기 접착층의 가장자리를 덮고 있고,
    상기 에지 시일부는 금속 재료를 포함하는
    봉지 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에지 시일부는 금속 리본, 금속 스트럿(strut), 또는 금속 잉크를 포함하고,
    상기 금속 리본은 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 덮고 있고,
    상기 금속 스트럿은 상기 소자로부터 뻗어나와, 상기 접착층 내에 박혀 있고,
    상기 금속 잉크는 상기 소자에 인접하여 있고, 상기 접착층 내에 박혀있거나, 상기 접착층의 적어도 일면을 에워싸고 있는
    봉지 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에지 시일부 내 금속 재료는 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는
    봉지 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는
    봉지 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배리어층 내 배리어 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 카바이드, 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 알루미늄, 지르코늄, 아연, 주석, 티타늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인
    봉지 소자.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 공간은 봉지된 부피로 정의되고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 잉크는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 얇은 두께를 가지는
    봉지 소자.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 공간은 봉지된 부피로 정의되고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 스트럿은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 얇은 두께를 가지는
    봉지 소자.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이의 공간은 봉지된 부피로 정의되고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 리본은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 두꺼운 두께를 가지는
    봉지 소자.
  9. 소자의 가장자리 또는 소자의 가장자리 인접부에, 금속 재료를 포함하는 에지 시일부를 적용하는 단계;
    상기 소자 위에 접착층을 적용하는 단계; 및
    상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함하는
    소자의 봉지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에지 시일부를 적용하는 단계는 상기 에지 시일부를 증착하는 단계이고,
    상기 에지 시일부를 증착하는 단계는, 상기 소자의 가장자리 또는 소자의 가장자리 인접부에 금속 스트럿을 붙이는 단계 또는 상기 소자의 가장자리 또는 소자의 가장자리 인접부에 금속 잉크를 증착시키는 단계를 포함하는
    소자의 봉지 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 에지 시일부 내 금속 재료는 알칼리 금속, 알카리 토류 금속, 전이 금속, 제13족 금속, 제14족 금속, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는
    소자의 봉지 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는
    소자의 봉지 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 배리어층 내 배리어 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 카바이드, 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 알루미늄, 지르코늄, 아연, 주석, 티타늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인
    소자의 봉지 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계는 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 봉지된 부피를 만드는 단계이고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 잉크는 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 얇은 두께를 가지는
    소자의 봉지 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계는 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 봉지된 부피를 만드는 단계이고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 스트럿은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 얇은 두께를 가지는
    소자의 봉지 방법.
  16. 소자 위에 접착층을 적용하는 단계;
    상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계;
    상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리를 덮는 에지 시일부를 적용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 배리어 적층체는 하나 이상의 단위체를 포함하고, 상기 단위체는 배리어층 및 디커플링층을 포함하고, 상기 배리어층은 배리어 재료를 포함하고, 상기 디커플링층은 고분자 재료 또는 유기 재료를 포함하고,
    상기 에지 시일부는 금속 재료를 포함하는
    봉지 소자의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 에지 시일부를 적용하는 단계는 에지 시일부를 증착하는 단계이고,
    상기 에지 시일부를 증착하는 단계는, 상기 배리어 적층체의 가장자리 및 상기 접착층의 가장자리에 금속 리본을 붙이는 단계를 포함하는
    봉지 소자의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 에지 시일부 내 금속 재료는 바륨, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 스트론튬, 세슘, 지르코늄, 바나듐, 코발트, 철, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는
    봉지 소자의 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 배리어층 내 배리어 재료는 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시나이트라이드(metal oxynitrides), 금속 카바이드, 금속 옥시보라이드(metal oxyborides), 알루미늄, 지르코늄, 아연, 주석, 티타늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인
    봉지 소자의 제조 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 접착층 위에 배리어 적층체를 적용하는 단계는 상기 배리어 적층체 및 상기 소자 사이에 봉지된 부피를 만드는 단계이고,
    상기 봉지된 부피는 가장자리 두께를 가지고,
    상기 금속 리본은 상기 봉지된 부피의 가장자리 두께보다 두꺼운 두께를 가지는
    봉지 소자의 제조 방법.
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