Encapsulation Technology That Can Greatly Increase OLED Lifetime Unveiled

On July 29, at Chungcheong Display Forum held in Hoseo University in South Korea, an encapsulation technology that can greatly increase OLED lifetime was revealed.


Encapsulation technology prevents permeation of oxygen and moisture from affecting OLED panel’s performance and increases lifetime. As it is also the last process that decides OLED panel yield, OLED panel manufacturing companies are focused on finding the most optimal encapsulation technology.


The flexible OLED panel that is currently being mass produced uses hybrid structure of encapsulation where gas barrier cover plate is applied to the organic and inorganic stacks of passivation.


During this process, because cover plate with gas barrier characteristics is the key factor in deciding encapsulation performance the materials and technology are very important. The level of encapsulation that OLED panel requires is approximately 10-6g/m2day. The unit signifies the amount of permeation for 1m2 area a day. This amount is same as 1 drop of water in an area size of 6 World Cup stadiums.


Generally sputtering technology is used to form gas barrier layer. Sputtering technology is an evaporation technique where ions of the target material is coated to the substrate as noble gas, ionized via high voltage, collides against coating material.


This type of sputtering technology creates particles and defects during process. As such, in order to be applied to OLED, multilayer is required leading to a decrease in productivity and increase in production cost.


However, at the Chungcheong Display Forum, Professor MunPyo Hong of Korea University, revealed that defect that occurs during the existing sputtering process can be reduced by stabilizing target layer through installing reflector which induces neutral beam to be released.


According to Hong, this technology is sufficient to achieve the OLED level encapsulation standard of 10-6g/m2day even using a single layer. He revealed that this technology will be able to reduce the production cost and increase the productivity.


(a) Device Immediately After Production (b) Device with Insufficient Encapsulation with Insufficient Encapsulation (dark spot and pixel shrinkage occurs after certain amount of time) Source: UBI Research

OLED의 수명을 획기적으로 높일 수 있는 encapsulation 기술 공개

7월 29일 호서대에서 개최된 충청 디스플레이 포럼에서 OLED의 수명을 획기적으로 높일 수 있는 encapsulation 기술이 공개되었다.

Encapsulation 기술은 OLED panel의 성능에 영향을 주는 수분과 산소의 투습을 방지하여 수명을 증가시키는 기술이다. 또한 OLED panel의 수율을 결정짓는 마지막 공정이기 때문에 각 OLED panel 제조 업체는 최선의 encapsulation 기술을 찾는데 집중하고 있다.

현재 양산되고 있는 flexible OLED panel은 유무기 적층의 passivation에 gas barrier cover plate가 합착되는 hybrid 구조의 encapsulation이 적용되고 있다.

이 때 gas barrier 특성이 있는 cover plate가 encapsulation 성능을 결정짓는 핵심 요소이기 때문에 형성하는 재료와 기술이 매우 중요하다. OLED panel에서 요구되는 encapsulation의 수준은 10-6g/m2day이다. 이 단위의 의미는 1일에 1m2의 넓이에 투습되는 양을 의미한다. 이 정도의 양은 6개의 월드컵 경기장을 합친 크기의 공간에 한 방울의 물이 떨어지는 것과 같은 아주 작은 규모이다.

일반적으로 gas barrier layer를 형성하는 데에는 sputtering 기술이 사용되고 있다. Sputtering 기술은 고전압을 통해 이온화된 불활성기체가 코팅재료에 충돌하게 되고, 이 때 타깃물질의 이온이 튀어나와 기판에 달라붙어 코팅이 되는 증착기술이다.

이러한 sputtering 기술은 공정 중 particle이 발생하고 defect가 형성되기 때문에 OLED에 적용하기 위해서는 multilayer로 쌓아주어야 했다. 이 경우 생산성이 약화되고 원가가 증가되는 단점이 있었다.

하지만 충청 디스플레이 포럼에서 고려대학교 홍문표 교수는 sputtering 장비에 반사판을 설치하여 중성화 빔이 방출하도록 유도하면 target 박막을 안정화시켜 기존 sputtering 공정 중에 발생되는 defect를 줄일 수 있다고 발표하였다.

홍문표 교수에 따르면 이 기술은 single layer를 사용하면서도 OLED panel에서 요구하는 encapsulation의 수준인 10-6g/m2day를 달성하기 충분하기 때문에 원가를 낮추고 생산성을 높일 수 있다고 밝혔다.



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