JP2007200854A - 有機電界発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フリットをスキャンドライバと重畳されるように形成してデッドスペースを減少し、スキャンドライバと対応される位置に金属膜を形成することでフリットのレーザ照射の時にスキャンドライバの損傷を防止することができる有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】画素領域と非画素領域で分けられ、前記画素領域には第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子が形成され、前記非画素領域にはスキャンドライバ及び前記スキャンドライバの位置と対応されるように金属膜がそれぞれ形成された第１基板と、前記第１基板の画素領域及び非画素領域と所定間隔が離隔されて封着される第２基板と、前記第２基板の非画素領域の周辺部に沿って形成されたフリットと、を含み、前記フリットは前記非画素領域に形成されたスキャンドライバの活性領域部分まで重畳されるように形成される。
【選択図】図３
【解決手段】画素領域と非画素領域で分けられ、前記画素領域には第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子が形成され、前記非画素領域にはスキャンドライバ及び前記スキャンドライバの位置と対応されるように金属膜がそれぞれ形成された第１基板と、前記第１基板の画素領域及び非画素領域と所定間隔が離隔されて封着される第２基板と、前記第２基板の非画素領域の周辺部に沿って形成されたフリットと、を含み、前記フリットは前記非画素領域に形成されたスキャンドライバの活性領域部分まで重畳されるように形成される。
【選択図】図３
Description
本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法に関し、より詳細には、フリットをスキャンドライバと重畳されるように形成してデッドスペースを減少し、スキャンドライバと対応される位置に金属膜を形成することでフリットのレーザ照射の時にスキャンドライバの損傷を防止することができる有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
一般に、有機電界発光表示装置は画素領域と非画素領域を提供する基板と、密封のために基板と対向されるように配置されてエポキシのようなシーラントによって基板に合着される容器または基板で構成される。
基板の画素領域には、走査ラインとデータラインの間にマトリックス方式で連結された複数の発光素子が形成されて、発光素子はアノード電極及びカソード電極と、アノード電極及びカソード電極の間に形成されて正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層で構成される。
ところで、前記のように構成される発光素子は、有機物を含むので水素及び酸素に脆弱であり、カソード電極が金属材料で形成されるため、空気中の水気によって酸化しやすくなり、電気的特性及び発光特性が劣化される。そこで、これを防止するために金属材質のカンやカップ形態で製作された容器や、硝子、プラスチックなどの基板に吸湿剤をパウダー形態で搭載させるかフィルム形態で接着して外部から浸透される水気、酸素及び水素が除去されるようにする。
しかし、吸湿剤をパウダー形態で搭載させる方法は、工程が複雑になって材料及び工程単価が上昇され、かつ表示装置の厚さが増加されて前面発光には適用が難しい。また、吸湿剤をフィルム形態で接着する方法は、水気をとり除くのに限界があって耐久性と信頼性が低く、量産には適用が難しい。
そこで、このような問題点を解決するためにフリットで側壁を形成して発光素子を密封させる方法が利用された。
これに関し、国際特許出願ＰＣＴ／ＫＲ２００２／０００９９４号(2002.5.24)にはガラスフリットで側壁が形成された密封容器及びその製造方法について記載されている。
また、大韓民国特許公開特２００１−００８４３８０号(2001.9.6)にはレーザを利用したフリットフレームの密封方法について記載されている。
また、大韓民国特許公開特２００２−００５１１５３号(2002.6.28)にはレーザを利用してフリットで上部基板と下部基板を封着させるパッケージング方法について記載されている。
また、フリットで発光素子を密封させる方法を利用する場合フリットが塗布された封止基板を発光素子の形成された基板に合着させた後、封止基板の背面からレーザを照射してフリットが基板に溶融接着されるようにする。
図１は、従来の有機電界発光表示装置を図示した平面図で、図２は前記図１のＩ−Ｉ'を図示した断面図である。
図１及び図２に示されたように、従来の有機電界発光表示装置は、蒸着基板１０と、封止基板２０、フリット３０で構成される。
図１及び図２に示されたように、従来の有機電界発光表示装置は、蒸着基板１０と、封止基板２０、フリット３０で構成される。
蒸着基板１０は、少なくとも一つの有機発光素子を含む画素領域１１と、画素領域１１外縁に形成される非画素領域１５を含む基板であり、封止基板２０は蒸着基板１０の有機発光素子１６が形成された面に対向して接着される。
ここで、前記蒸着基板１０の非画素領域１５には駆動ドライバであるスキャン駆動ドライバ１２及びデータ駆動ドライバ１３がそれぞれ形成されている。
前記蒸着基板１０と前記封止基板２０の接着のためにフリット３０が蒸着基板１０と封止基板２０の縁に沿って塗布されて、フリット３０はレーザビームまたは紫外線照射等の方法によって硬化される。ここで、フリット３０が塗布されても密封剤をさらに形成して微細な隙間に浸透する水素、酸素、水気等を防止する。
一方、従来の有機電界発光表示装置は非画素領域１５にはスキャン駆動ドライバ（０．４ｍｍ）及び信号配線（０．３ｍｍ）を形成するようになって、前記画素領域１１と非画素領域１５の間のシール(１１．５ｍｍ)１４領域内にフリット（７ｍｍ）３０を形成するようになる。ここで、前記スキャン駆動ドライバの活性領域は約０．１５ｍｍで、スキャンドライバの配線領域が約０．２５ｍｍの幅を占めるようになる。
しかし、前記のように非画素領域であるデッドスペース領域が広く形成されることで有機電界発光表示装置が大きくなって製品の品位が落ちるという問題点が発生される。
国際特許出願ＰＣＴ／ＫＲ２００２／０００９９４号明細書
大韓民国特許公開特２００１−００８４３８０号明細書
大韓民国特許公開特２００２−００５１１５３号明細書
したがって、本発明の目的は、フリットをスキャンドライバと重畳されるように形成してデッドスペースを減少し、スキャンドライバと対応される位置に金属膜を形成することでフリットのレーザ照射の時にスキャンドライバの損傷を防止することができる有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供することである。
前記目的を果たすための本発明による有機電界発光表示装置は、画素領域と非画素領域で分けられ、前記画素領域には第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子が形成され、前記非画素領域にスキャンドライバ及び前記スキャンドライバの位置と対応されるように金属膜がそれぞれ形成された第１基板と、前記第１基板の画素領域及び非画素領域と所定間隔が離隔されて封着される第２基板と、前記第２基板の非画素領域の周辺部に沿って形成されたフリットと、を含み、前記フリットは前記非画素領域に形成されたスキャンドライバの活性領域部分まで重畳されるように形成される。
また、前記目的を果たすための本発明による有機電界発光表示装置の製造方法は、画素領域と非画素領域で分けられた第１基板の前記画素領域に第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子と、非画素領域にスキャンドライバ及び前記スキャンドライバと対応される位置に金属膜と、を形成する段階と、前記第１基板と所定間隔が離隔されて封着される第２基板であって前記第１基板の非画素領域のスキャンドライバと対応される位置の周辺部に沿ってフリットを形成する段階と、前記第２基板に形成されたフリットが前記第１基板の非画素領域であるスキャンドライバの活性領域まで重畳されるように前記第２基板を前記第１基板上部に配置する段階と、前記第２基板の背面から前記フリットにレーザビームを照射して前記第１基板と前記第２基板を接着させる段階と、を含む。
以上のように本発明によれば、フリットをスキャンドライバと重畳されるように形成してデッドスペースを減少し、スキャンドライバと対応される位置に金属膜を形成することでフリットのレーザ照射の時にスキャンドライバの損傷を防止することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する事にする。
以下の実施例はこの技術分野において通常の知識を有する者が本発明を充分に理解できるように提供され、かつ、さまざまな形態に変形することができる。また、本発明の範囲が次の実施例に限定されるのではない。
以下の実施例はこの技術分野において通常の知識を有する者が本発明を充分に理解できるように提供され、かつ、さまざまな形態に変形することができる。また、本発明の範囲が次の実施例に限定されるのではない。
図３は、本発明による有機電界発光表示装置の一実施例を示した平面図である。図３に示されたように、有機電界発光表示装置は、画素領域２１０と非画素領域２２０に分けられ、前記画素領域２１０には第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子が形成されて、前記非画素領域２２０にスキャンドライバ４１０及び前記スキャンドライバの位置と対応されるように金属膜１０８ｂがそれぞれ形成された第１基板２００と、前記第１基板２００の画素領域２１０及び非画素領域２２０と所定間隔が離隔されて封着される第２基板３００と、前記第１基板２００及び前記第２基板３００の非画素領域の離隔された間に形成されて、前記第１基板２００のスキャンドライバ４１０の活性領域まで重畳されるように形成されたフリット３２０と、を含んで構成される。
前記有機電界発光表示装置の第１基板２００は、前記画素領域２１０と、画素領域２１０を取り囲む非画素領域２２０に定義される。前記第１基板２００の画素領域２１０には走査ライン１０４ｂ及びデータライン１０６ｃの間にマトリックス方式で連結された複数の有機電界発光素子１００を形成して、非画素領域２２０には画素領域２１０の走査ライン１０４ｂ及びデータライン１０６ｃから延長された走査ライン１０４ｂ及びデータライン１０６ｃ、有機電界発光素子１００の動作のための電源供給ライン(図示せず)、そしてパッド１０４ｃ及び１０６ｄを通じて外部から提供された信号を処理して走査ライン１０４ｂ及びデータライン１０６ｃに供給する走査駆動部４１０及びデータ駆動部４２０を形成する。
一方、図４は前記図３のＩＩ−ＩＩ'を示した断面図である。図４に示されたように、画素領域に形成された有機電界発光素子１００は、第１電極であるアノード電極１０８ａ及び第２電極であるカソード電極１１１と、アノード電極１０８ａ及びカソード電極１１１の間に形成された有機薄膜層１１０からなる。
有機薄膜層１１０は正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層が積層された構造で形成されて、正孔注入層と電子注入層がさらに含まれることができる。また、有機電界発光素子１００の動作を制御するためのスイッチングトランジスタと信号を維持させるためのキャパシタがさらに含まれることができる。ここで、有機電界発光素子１００の製造過程をより詳しく説明すれば次のようになる。
まず、画素領域２１０及び非画素領域２２０の基板２００上にバッファー層１０１を形成する。バッファー層１０１は熱による基板２００の被害を防止して基板２００からイオンが外部へ拡散することを遮断するためのもので、シリコン酸化膜ＳｉＯ２やシリコン窒化膜ＳｉＮｘのような絶縁膜で形成する。
画素領域２１０のバッファー層１０１上に活性層を提供する半導体層１０２を形成した後、半導体層１０２を含む画素領域２１０の全体上部面にゲート絶縁膜１０３を形成する。
半導体層１０２上部のゲート絶縁膜１０３上にゲート電極１０４ａを形成する。この時、画素領域２１０にはゲート電極１０４ａと連結される走査ライン１０４ｂが形成されて、非画素領域２２０には画素領域２１０の走査ライン１０４ｂから延長される走査ライン１０４ｂ及び外部から信号を提供してもらうためのパッド１０４ｃが形成されるようにする。ゲート電極１０４ａ、走査ライン１０４ｂ及びパッド１０４ｃは、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属、またはこれらの合金や積層構造で形成する。
ゲート電極１０４ａを含む画素領域２１０及び非画素領域２２０の全体上部面に層間絶縁膜１０５を形成する。そして、層間絶縁膜１０５とゲート絶縁膜１０３をパターニングして半導体層１０２の所定部分が露出するようにコンタクトホールを形成して、コンタクトホールを通じて半導体層１０２と連結されるようにソース及びドレイン電極１０６ａ及び１０６ｂを形成する。この時画素領域２１０にはソース及びドレイン電極１０６ａ及び１０６ｂと連結されるデータライン１０６ｃが形成されて、非画素領域２２０には画素領域２１０のデータライン１０６ｃから延長されるデータライン１０６ｃ及び外部から信号を提供してもらうためのパッド１０６ｄが形成されるようにする。
ソース及びドレイン電極１０６ａ、１０６ｂ、データライン１０６ｃ及びパッド１０６ｄはモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属、またはこれらの合金や積層構造で形成する。
画素領域２１０及び非画素領域２２０の全体上部面に平坦化層１０７を形成して表面を平坦化させる。そして、前記画素領域２１０の平坦化層１０７をパターニングしてソースまたはドレイン電極１０６ａ、１０６ｂの所定部分が露出するようにビアホールを形成して、ビアホールを通じてソースまたはドレイン電極１０６ａ、１０６ｂと連結されるアノード電極１０８ａを形成する。
アノード電極１０８ａの一部領域が露出するように平坦化層１０７上に画素定義膜１０９を形成した後、露出したアノード電極１０８ａ上に有機薄膜層１１０を形成して、有機薄膜層１１０を含む画素定義膜１０９上にカソード電極１１１を形成する。
この時、前記アノード電極１０８ａを形成する時、非画素領域２２０の平坦化層１０７上にも前記アノード電極１０８ａのような金属物質を蒸着して金属膜１０８ｂを形成する。前記金属膜１０８ｂは前記フリット３２０が形成される位置と対応されるように前記スキャンドライバ活性領域、配線領域及び信号配線領域まで形成するようになる。
また、前記第２基板３００は画素領域２１０及び非画素領域２２０の一部と重畳される大きさの封止基板を準備する。第２基板３００では硝子のように透明な物質でなる基板を使うことができ、好ましくはシリコン酸化物ＳｉＯ２からなる基板を使用する。
一方、図５は前記図３のＩＩＩ−ＩＩＩ'を示した断面図である。これに示されたように、前記非画素領域２２０と対応される第２基板３００の周辺部に沿って密封のためのフリット３２０を形成する。ここで、前記フリット３２０は０．７ｍｍの幅で前記スキャンドライバ４１０の活性領域まで重畳されるように形成される。
より詳細には、前記非画素領域２２０で前記スキャンドライバ４１０は活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含み、０．７ｍｍの幅を持って、前記スキャンドライバの活性領域は０．１５ｍｍ、スキャンドライバ配線領域は０．２５ｍｍ及び信号配線は０．３ｍｍの幅をそれぞれ持つ。
そして、前記フリット３２０の幅０．７ｍｍは、前記スキャンドライバ４１０の活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含む０．７ｍｍ幅と重畳されるように形成する。
すなわち、前記フリット３２０はシール（１．５ｍｍ）４３０領域に形成されず、スキャンドライバの活性領域まで形成してシール（１．５ｍｍ）４３０領域の約０．７ｍｍ程度のデッドスペースを減少させることができ、また他のスキャンドライバが形成された他の一側のデッドスペースも減少するようになって両側で合計１．４ｍｍのデッドスペースを減少させることができるようになる。
また、前記フリット３２０は前記画素領域２１０と同時に延長されて非画素領域２２０まで順次形成されたバッファー層１０１、ゲート絶縁膜１０３、層間絶縁膜１０５、平坦化層１０７及び金属膜１０８ｂ上に形成される。
この時、前記フリット３２０にレーザビームまたは赤外線などを照射する時、前記金属膜１０８ｂによって前記スキャンドライバが形成された位置から反射されて前記スキャンドライバの損傷を防止することができる。
前記フリット３２０は、前記画素領域２１０を密封させて水素及び酸素や水気の浸透を防止するためのもので、画素領域２１０を含む非画素領域２２０の一部を取り囲むように形成する。ここで、前記フリット３２０が形成された外郭領域に補強吸湿剤をさらに形成することができる。
前記フリット３２０は、一般的にパウダー形態の硝子原料を意味するが、本発明ではレーザ吸収剤、有機バインダー、熱膨脹係数を減少させるためのフィルターなどが含まれたペースト状態のフリットがレーザや赤外線によって溶融された状態を意味する。
例えば、スクリーンプリンティングまたはディスペンシング方法で少なくとも一種の遷移金属がドーピングされたペースト状態の硝子フリットを１４〜１５μｍ程度の高さ及び０．６〜０．７ｍｍ程度の幅で塗布した後、水気や有機バインダーが除去されて硬化されるように焼成させる。
前記画素領域２１０及び非画素領域２２０の一部と重畳されるように第２基板３００を前記有機電界発光素子１００が形成された第２基板２００の上部に配置する。そして、第２基板３００の背面からフリット３２０に沿ってレーザを照射してフリット３２０が溶融されて第１基板２００に接着されるようにする。
より詳細には、前記レーザビームは３６ないし３８Ｗ程度のパワーで調節して照射し、一定の溶融温度及び接着力が維持されるようにフリット３２０に沿って一定の速度、例えば、１０ないし３０ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは２０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で移動させる。
また、本発明の効果を極大化させるためには表示装置を設計する時にフリット３２０と一致する非画素領域２２０の基板２００上に金属ラインなどのようなパターンに照射されないようにすることが好ましい。
一方、本実施例ではフリット３２０が画素領域２１０のみを密封させるように形成された場合を説明したが、これに限らず走査駆動部４１０を含むように形成することができる。この場合、封止基板３００の大きさも変更されなければならない。また、フリット３２０を封止基板３００に形成した場合を説明したが、これに限らず、基板２００に形成することができ、フリット３２０を基板２００に溶融接着させるためにレーザを使用したが、赤外線のような他の光源を使用することができる。
以上、添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
１００ 有機電界発光素子
１０１ バッファー層
１０２ 半導体層
１０３ ゲート絶縁膜
１０４ａ ゲート電極
１０４ｂ 走査ライン
１０４ｃ、１０４ｄ パッド
１０５ 層間絶縁膜
１０６ａ、１０６ｂ ソース及びドレイン電極
１０６ｃ データライン
１０７ 平坦化層
１０８ａ アノード電極
１０８ｂ 金属膜
１０９ 画素定義膜
１１０ 有機薄膜層
１１１ カソード電極
２００ 基板
２１０ 画素領域
２２０ 非画素領域
３００ 封止基板
３２０ フリット
４１０ 走査駆動部
４２０ データ駆動部
１０１ バッファー層
１０２ 半導体層
１０３ ゲート絶縁膜
１０４ａ ゲート電極
１０４ｂ 走査ライン
１０４ｃ、１０４ｄ パッド
１０５ 層間絶縁膜
１０６ａ、１０６ｂ ソース及びドレイン電極
１０６ｃ データライン
１０７ 平坦化層
１０８ａ アノード電極
１０８ｂ 金属膜
１０９ 画素定義膜
１１０ 有機薄膜層
１１１ カソード電極
２００ 基板
２１０ 画素領域
２２０ 非画素領域
３００ 封止基板
３２０ フリット
４１０ 走査駆動部
４２０ データ駆動部
Claims (15)
- 画素領域と非画素領域で分けられ、前記画素領域には第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子が形成され、前記非画素領域にはスキャンドライバ及び前記スキャンドライバの位置と対応されるように金属膜がそれぞれ形成された第１基板と、
前記第１基板の画素領域及び非画素領域と所定間隔が離隔されて封着される第２基板と、
前記第２基板の非画素領域の周辺部に沿って形成されたフリットと、を含み、
前記フリットは前記非画素領域に形成されたスキャンドライバの活性領域部分まで重畳されるように形成されることを特徴とする有機電界発光表示装置。 - 前記非画素領域の前記スキャンドライバは、活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含み、０．７ｍｍの幅を持つことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記スキャンドライバの活性領域は０．１５ｍｍ、スキャンドライバ配線領域は０．２５ｍｍ及び信号配線は０．３ｍｍの幅をそれぞれ持つことを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記フリットは、０．７ｍｍの幅で形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記フリットの幅は、前記スキャンドライバの活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含む０．７ｍｍの幅と重畳されるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記フリットは、前記レーザビームによって溶融されて前記第１基板に接着されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記金属膜は、前記非画素領域のスキャンドライバと対応される位置に前記第１電極のような金属物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 画素領域と非画素領域で分けられた第１基板の前記画素領域に第１電極、有機薄膜層及び第２電極からなる有機電界発光素子と、前記非画素領域にスキャンドライバ及び前記スキャンドライバと対応される位置に金属膜と、を形成する段階と、
前記第１基板と所定間隔が離隔されて封着される第２基板であって前記第１基板の非画素領域のスキャンドライバと対応される位置の周辺部に沿ってフリットを形成する段階と、
前記第２基板に形成されたフリットが前記第１基板の非画素領域にあるスキャンドライバの活性領域まで重畳されるように前記第２基板を前記第１基板上部に配置する段階と、
前記第２基板の背面で前記フリットにレーザビームを照射して前記第１基板と前記第２基板を接着させる段階と、
を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。 - 前記フリットは、０．７ｍｍの幅で形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記非画素領域で前記スキャンドライバは、活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含む０．７ｍｍの幅を持つように形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記スキャンドライバの活性領域は０．１５ｍｍ、スキャンドライバ配線領域は０．２５ｍｍ及び信号配線は０．３ｍｍの幅をそれぞれ持つように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記フリットの幅は、前記スキャンドライバの活性領域、スキャンドライバ配線領域及び信号配線を含む０．７ｍｍの幅と重畳されるように形成することを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記フリットは、レーザビームの代わりに赤外線で硬化させることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記金属膜は、前記非画素領域のスキャンドライバと対応される位置に前記第１電極のような金属物質で同時にパターニングして形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第１基板の非画素領域にはデータドライバーがさらに形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
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