JP2011028210A - 平板表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】平板表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、第1基板及び第2基板を結合させるためのフリットと外部からの所定映像を表示するための映像信号、パネルテストのためのテスト信号及び有機層エージングのためのエージング信号を表示部に伝達するための信号配線との間に剥離現象を低減することができる平板表示装置及びその製造方法に関する。
本発明は、所定映像を表示するための表示部及び前記表示部の外側に位置する周辺部を含む第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記周辺部に位置し、前記第1基板と第2基板を結合させるためのフリットと、一部領域で前記フリットと重畳し、外部からの前記表示部に信号を伝達するための信号配線とを含み、前記一部領域に位置する前記信号配線端部は複数のパターンが形成されることを特徴とする平板表示装置に関する。
【選択図】図3A

Description

本発明は、平板表示装置及びその製造方法(Flat Panel Display device and Fabrication method for the same)に関し、第1基板及び第2基板を結合させるためのフリットと外部からの所定映像を表示するための映像信号、パネルテストのためのテスト信号及び有機層エージング(aging)のためのエージング信号を表示部に伝達するための信号配線との間の剥離現象を低減することができる平板表示装置及びその製造方法に関する。
平板表示装置(Flat Panel Display device)は軽量薄型の特性を有し、陰極線管表示装置(Cathode−ray Tube Display device)を代替することができる表示装置として用いられており、代表的な例としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display device;LCD)と有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting diode Display device;OLED)がある。その中、有機電界発光表示装置は液晶表示装置に比べて輝度特性や視野角特性が優れるため、バックライト(Backlight)を必要とせず、超薄型として実現できる長所がある。
有機電界発光表示装置は、駆動方法によって受動駆動(Passive matrix)方式と能動駆動(Active matrix)方式に区分されており、能動駆動方式は薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用いる回路を有する。
薄膜トランジスタは、一般にソース領域、ドレイン領域及びチャンネル領域を含む半導体層、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含む。前記半導体層は、多結晶シリコン(polycrystalline silicon;poly−si)または非晶質シリコン(amorphous silicon;a−si)から形成されるが、前記多結晶シリコンの電子移動度は非晶質シリコンの電子移動度よりも高いので、現在は多結晶シリコンが主に用いられる。
平板表示装置は、通常、表示素子で形成された表示部及び前記表示部の外側に位置する周辺部を含む第1基板、前記第1基板に対向する第2基板、及び前記周辺部に位置して前記第1基板と第2基板とを結合させて、前記表示部を密封するシーラントを含む。ここで、外部による前記表示部に水分及び湿気が流入されることを防止するために、前記シーラントとしてフリットが用いられる。
特開2004−319507号公報 特開2007−328027号公報 韓国公開特許第2005-004813号公報 韓国公開特許第2007-0010422号公報 特許第3484105号公報
上記の平板表示装置がフリットを用いて第1基板及び第2基板を結合する場合、外部からの所定映像を表示するための映像信号、パネルテストのためのテスト信号及び有機層エージングのためのエージング信号を表示部に伝達するための信号配線が所定領域で前記フリットと重畳するが、前記フリットと信号配線間の接着力はフリットと他の絶縁膜間の接着力よりも相対的に弱く、前記信号配線端部から急激な形状変化が発生して、フリットと接着面自体が変化し前記フリットと信号配線との間に発生する応力に非常に脆弱となるため、前記信号配線端部での前記フリット剥離が起きやすいという問題点がある。
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためのものであって、フリットが重畳される領域において、前記信号配線とフリットとの間で発生する応力を分散させ、前記フリットの剥離現象を低減する平板表示装置及びその製造方法を提供することに本発明の目的がある。
本発明の前記目的は、所定映像を表示するための表示部及び前記表示部の外側に位置する周辺部を含む第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記周辺部に位置し、前記第1基板と第2基板を結合させるためのフリットと、一部領域で前記フリットと重畳され、外部から前記表示部に信号を伝達するための信号配線とを含み、前記一部領域に位置する前記信号配線端部は複数のパターンが形成されることを特徴とする平板表示装置によって達成することができる。
また、本発明の上記目的は、表示部及び周辺部を含む第1基板を提供する工程と、前記第1基板に対向する第2基板を提供する工程と、外部からの前記表示部に信号を伝達するための信号配線を形成する工程と、前記周辺部の一部領域に位置する前記信号配線の一側または両端部に複数のパターンを形成する工程と、前記一部領域で前記信号配線と重畳されるようにフリットを塗布し、前記第1基板と第2基板とを結合する工程とを含む平板表示装置の製造方法によって達成することができる。
したがって、本発明による平板表示装置及びその製造方法は、フリットと重畳する領域に位置する信号配線端部に複数のパターンを形成し、前記フリットと信号配線との間で発生する応力を分散させることで、前記フリットの剥離現象を低減する効果を有する。
本発明の実施例に係る平板表示装置を示す平面図である。 図1の切断線I−I’による断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。 図1のA領域を拡大した断面図で、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を示す断面図である。
本発明の目的と技術的構成及びその作用効果に関する詳しい事項は本発明の好適な実施例を示す図面を参照しながら以下の詳細な説明によってさらに明確に理解することができる。また、説明の都合上、図面において、層及び領域の厚みは誇張されており、明細書の全体において同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
(実施例)
図1は本発明の実施例に係る平板表示装置を示す平面図であり、図2は図1の切断線I−I’による断面図である。
図1及び図2に示すように、本発明の実施例に係る平板表示装置は、所定映像を表示するための表示部D及び前記表示部Dの外側に位置する周辺部Eを含む第1基板100、前記第1基板100に対向する第2基板200、前記周辺部Eに位置し、前記第1基板100と第2基板200とを結合させるためのフリット300及び一部領域で前記フリット300と重畳し、外部からの前記表示部Dに表示するための映像信号、パネルテストのためのテスト信号及び有機層エージングのためのエージング信号などを伝達するための信号配線310を含む。
ここで、本発明の実施例に係る平板表示装置は、前記第1基板100の周辺部Eとフリット300との間に前記信号配線310が位置することで説明しているが、前記信号配線310は前記フリット300と第2基板200との間に位置することもでき、前記フリット300と第1基板100及び第2基板200との間にすべて位置することもできる。
また、前記フリットは、MgO、CaO、BaO、LiO、NaO、KO、B、V、ZnO、TeO、Al、SiO、PbO、SnO、P、RuO、RhO、Fe、CuO、TiO、WO、Bi、Sb、ホウ酸塩ガラス(lead−borate glass)、リン酸スズガラス(tin-phosphate glass)、バナジウム酸ガラス(Vanadate glass)及び硼硅酸ガラス(borosilicate glass)からなる群から選択された1つまたは複数の物質で形成される。
前記表示部Dは前記信号配線310を介して伝達された映像信号によって所定映像を表示するための部分であって、本発明の図2に示すように、半導体層120、ゲート電極135及びソース/ドレイン電極152を含む薄膜トランジスタ、及び下部電極160、上部電極190及び前記下部電極160と上部電極190間に位置する1つまたは複数の発光層(図示せず)を備える有機発光素子を含む有機電界発光表示素子が形成されているが、液晶を含むディスプレイ素子またはプラズマを用いるディスプレイ素子で形成することもできる。
図1及び図2に示すように、本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線を形成する方法を次に説明する。まず、所定映像を表示するための表示部D及び前記表示部Dの外側に位置する周辺部Eを含み、ガラスや合成樹脂、ステンレススチールなどの材質からなる第1基板100上に、バッファ層110を形成する。前記バッファ層110は、後続工程で形成する非晶質シリコンの結晶化時に前記第1基板100内の不純物が拡散されることを防止する。
次いで、前記バッファ層110の上部に非晶質シリコン層(図示せず)を積層した後、前記非晶質シリコン層を多結晶シリコン層(図示せず)に結晶化し、前記多結晶シリコン層をパターニングして半導体層120を形成する。ここで、前記非晶質シリコン層の結晶化は、固相結晶化法(Solid Phase Crystallization)、レーザー結晶化法(Laser Crystallization)、SGS結晶化(Super Grain Silicon Crystallization)、金属誘導結晶化法(Metal Induced Crystallization)及び金属誘導側面結晶化法(Metal Induced Lateral Crystallization)のうちいずれか1つとすることができる。
次いで、前記半導体層120を含む第1基板100上にゲート絶縁膜130が積層される。ここで、前記ゲート絶縁膜130はシリコン酸化膜SiO、シリコン窒化膜SiNまたはその積層構造を用いて形成することができる。
次いで、前記ゲート絶縁膜130上部に、アルミニウム(Al)またはアルミニウム−ネオジム(Al−Nd)のようなアルミニウム合金の単一層や、クロム(Cr)またはモリブデン(Mo)合金の上に、アルミニウム合金が多重に積層されたゲート電極用金属層(図示せず)を形成し、前記ゲート電極用金属層を乾式または湿式エッチングして前記半導体層120に対応する所定領域にゲート電極135を形成する。ここで、前記所定領域は、後工程により形成される前記半導体層120のチャンネル領域124に対応する領域である。
次いで、前記ゲート電極135をマスクとして用いて前記半導体120の一部を導電型の不純物にドーピングすることで、前記半導体層120のソース/ドレイン領域122と前記ソース/ドレイン領域122との間に位置する領域がチャンネル領域124に形成される。ここで、前記ドーピング工程は、ゲート電極135の形成前に、前記第1基板100上にフォトレジストを形成して行うこともでき、前記チャンネル領域124の一部を低濃度の不純物にドーピングして漏洩電流を防止することもできる。
続いて、前記ゲート電極135を含む第1基板100上に層間絶縁膜140を形成し、前記層間絶縁膜140及びゲート絶縁膜130をエッチングしてソース/ドレイン領域122の一部を露出させるコンタクトホール145を形成する。
次いで、前記コンタクトホール145を含む層間絶縁膜140上部にモリタングステン(MoW)またはアルミニウム−ネオジム(Al−Nd)などの導電物質を積層した後、前記導電物質をパターニングして前記コンタクトホール145を介してソース/ドレイン領域122にそれぞれ接続されるソース/ドレイン電極152及び外部からの前記第1基板100の表示部Dに信号を伝達するための信号配線310を形成する。
ここで、本発明の実施例は、前記ソース/ドレイン電極152とともに前記信号配線310を形成しているが、前記信号配線310は前記ゲート電極135、後続工程で形成される下部電極160または上部電極190と同時に形成することができ、前記ソース/ドレイン電極152、ゲート電極135、下部電極160及び上部電極190のうち2つ以上が積層された構造とすることができる。
続いて、前記周辺部Eの所定領域A、Bに位置する前記信号配線310の端部に、複数のパターン(図示せず)を形成する。ここで、前記所定領域A、Bは後続工程を介して前記フリット300と交差する第1領域A及び一側端部が前記フリット300と重畳する第2領域Bを含み、前記信号配線310の幅が前記フリット300よりも小さい場合、前記フリット300に平行に配線されて両端部が前記フリット300と重畳する第3領域(図示せず)をさらに含むことができる。ここで、本発明の実施例は、前記信号配線310を形成する工程と前記所定領域A、Bに位置する前記信号配線310の端部に複数のパターンを形成する工程とをそれぞれ実施するものとして説明しているが、前記2つの工程を同時に実施することもできる。
次に、前記ソース/ドレイン電極152を含む前記第1基板100の表示部D上に、アクリルなどの有機絶縁膜及びシリコン酸化物などの無機絶縁膜のうちいずれか1つまたは複数を含む平坦化膜150を形成し、前記平坦化膜150をエッチングして前記ソース/ドレイン電極152のうちいずれか1つの一部を露出するビアホール155を形成する。
続いて、前記ビアホール155を含む平坦化膜150上に導電性物質を積層し、前記導電性物質をパターニングして前記ビアホール155を介して前記ソース/ドレイン電極152のうちいずれか1つに電気的に接続する下部電極160を形成する。
次いで、前記下部電極160を含む前記第1基板100の表示部D上に、前記下部電極160の一部を露出して発光領域を定義する画素定義膜170を形成する。ここで、前記画素定義膜170は、ポリイミド(polyimide)、ベンゾシクロブテン系樹脂(benzocyclobutens series resin)、フェノール系樹脂(phenol resin)及びアクリレート(acrylate)からなる群から選択される1種の物質で形成することができる。
次いで、前記画素定義膜170で正義された発光領域、すなわち、前記画素定義膜170で露出された前記下部電極160の表面に1つまたは複数の発光層(図示せず)を含む有機膜180を形成し、前記第1基板100の表示部Dの全体に上部電極190を形成し、前記第1基板100の表示部Dが外部信号で所定映像をディスプレイすることができるようにする。
続いて、前記第1基板100に対向する第2基板200を、前記周辺部100に位置するフリット300を用いて結合させ、前記第1基板100の表示部Dを密封することで、平板表示装置が完成される。
ここで、本発明の実施例は、前記信号配線310が前記フリット300に直接接触するものとして説明しているが、前記信号配線310とフリット300との間の接着力を向上させ、前記フリット310の硬化工程時に発生する熱が前記信号配線310に沿って前記表示部Dに伝達され表示素子が劣化されることを防止するために、前記信号配線310とフリット300との間に無機絶縁膜(図示せず)をさらに形成することができ、前記無機絶縁膜は、SiO、SiNまたはそれらの積層により形成することができる。
図3Aないし図3Gは、図1のA領域を拡大した断面図であって、フリットが交差する領域に位置する本発明の実施例に係る平板表示装置の信号配線端部を示す平面図である。
図3Aないし図3Gに示すように、前記フリット300と交差する第1領域Aにおいて前記信号配線310の端部に形成された複数のパターンPは、図3A及び図3Bに示すように前記信号配線310の内側に形成される複数の凹部を有する。前記凹部の断面は、四角形または三角形のような多角形状を有する凹凸状とするか、図3C、3D及び3Eに示すように前記信号配線310の端部から内側方向に所定間隔に凹んでいる第1凹部P1及び前記信号配線310の内側に位置して前記第1凹部P1に接続され、円形または多角形の形状を有する第2凹部P2を含む形状とするか、図3Fに示すように前記信号配線310の端から内側に向かうほど大きくなる形状とするか、及び図3Gに示すように前記信号配線310の端部に沿って形成される複数の凹凸状とすることができる。
ここで、本発明の図3Aないし図3Gは、前記第1領域Aにおいて前記信号配線310の両端部に、同一の複数パターンPが対称に形成されることで示してあるが、前記第1領域Aにおける前記信号配線310の両端部は互いに異なった形状のパターンPが複数個形成され、前記複数のパターンPが前記信号配線310の両端部に非対称に形成されることもできる。
また、前記信号配線310の一側端部とフリット300が重畳する第2領域B及び前記信号配線310とフリット300とが平行に配線される第3領域に形成される複数のパターンPは、前述した前記フリット300と信号配線310の第1領域Aに形成されるパターンPのうちいずれか1つとすることができ、前記第1領域Aに形成された複数のパターンPと前記第2領域B及び第3領域に形成された複数のパターンPは同一形状とすることができる。
下記の表1は、フリットと信号配線との交差領域において、信号配線端部が複数のパターンを有する場合と複数のパターンを有しない場合における、フリットと信号配線との間の剥離率を示す表である。
Figure 2011028210
前記表1に示すように、フリットと信号配線の交差領域において、信号配線端部に複数のパターンが形成された場合は、複数のパターンが形成されない場合と比べて、剥離率が著しく減少していることがわかる。
結果的に、本発明の実施例に係る平板表示装置及びその製造方法は、第1基板及び第2基板を結合するためのフリットと重畳する領域に位置する信号配線端部に複数のパターンを形成することで、前記信号配線とフリットとの間で発生する応力を分散させることができ、信号配線とフリットとの間の剥離を低減することができる。
100 第1基板
120 半導体層
135 ゲート電極
152 ソース/ドレイン電極
160 下部電極
190 上部電極
200 第2基板
300 フリット
310 信号配線

Claims (20)

  1. 所定映像を表示するための表示部及び前記表示部の外側に位置する周辺部を含む第1基板と、
    前記第1基板に対向する第2基板と、
    前記周辺部に位置し、前記第1基板と第2基板とを結合させるためのフリットと、
    一部領域で前記フリットに重畳し、外部からの前記表示部に信号を伝達するための信号配線と、を含み、
    前記一部領域に位置する前記信号配線端部は、複数のパターンが形成されていることを特徴とする平板表示装置。
  2. 前記一部領域のうち前記フリットと前記信号配線とが交差する領域に位置する信号配線は、両端部に互いに異なった形状に複数のパターンを形成することを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  3. 前記一部領域のうち前記フリットと前記信号配線とが交差する領域に位置する信号配線は、両端部に対称に複数のパターンが形成されていることを特徴とする請求項2に記載の平板表示装置。
  4. 前記複数のパターンは、凹凸状であることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  5. 前記複数のパターンは、前記信号配線端部に位置する複数の凹部であることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  6. 前記凹部は、前記信号配線端部から内側に向かうほど大きくなることを特徴とする請求項5に記載の平板表示装置。
  7. 前記凹部は、前記信号配線端部から内側方向に所定間隔で凹む第1凹部及び前記信号配線の内側に位置して前記第1凹部に接続し、円形または多角形の形状を有する第2凹部を含むことを特徴とする請求項5に記載の平板表示装置。
  8. 前記信号配線は、前記第1基板及び第2基板のうちいずれか1つまたは両方に形成されることを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  9. 前記表示部は、第1電極、第2電極、及び前記第1電極と第2電極との間に位置する1つまたは複数の発光層を含む有機発光素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  10. 前記信号配線は、前記第1電極または第2電極と同一物質で形成されることを特徴とする請求項9に記載の平板表示装置。
  11. 前記表示部は、半導体層、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  12. 前記信号配線は、前記ゲート電極またはソース/ドレイン電極と同一物質で形成されることを特徴とする請求項11に記載の平板表示装置。
  13. 前記フリットと信号配線との間に位置する無機膜層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  14. 前記フリットは、MgO、CaO、BaO、LiO、NaO、KO、B、V、ZnO、TeO、Al、SiO、PbO、SnO、P、RuO、RhO、Fe、CuO、TiO、WO、Bi、Sb、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジウム酸ガラス及び硼硅酸ガラスからなる群から選択された1つまたは複数の物質を形成することを特徴とする請求項1に記載の平板表示装置。
  15. 表示部及び周辺部を含む第1基板を提供する工程と、
    前記第1基板に対向する第2基板を提供する工程と、
    外部からの前記表示部に信号を伝達するための信号配線を形成する工程と、
    前記周辺部の一部領域に位置する前記信号配線の一側または両端部に複数のパターンを形成する工程と、
    前記一部領域で前記信号配線に重畳するようにフリットを塗布し、前記第1基板と第2基板とを結合する工程と、
    を含むことを特徴とする平板表示装置の製造方法。
  16. 前記表示部に、半導体層、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成し、
    前記信号配線を前記ゲート電極またはソース/ドレイン電極と同時に形成することを特徴とする請求項15に記載の平板表示装置の製造方法。
  17. 前記表示部に、第1電極、第2電極、及び前記第1電極と第2電極との間に位置する1つまたは複数の発光層を含む有機発光素子を形成し、
    前記信号配線を前記第1電極または第2電極と同時に形成することを特徴とする請求項15に記載の平板表示装置の製造方法。
  18. 前記信号配線を前記第1基板及び第2基板のうちいずれか1つまたは両方に形成することを特徴とする請求項15に記載の平板表示装置の製造方法。
  19. 前記一部領域のうち前記フリットと信号配線とが互いに交差する領域に位置する信号配線は、両端部に互いに異なった形状に複数のパターンを形成することを特徴とする請求項15に記載の平板表示装置の製造方法。
  20. 前記一部領域のうち前記フリットと信号配線とが互いに交差する領域に位置する信号配線は、両端部に対称に複数のパターンを形成することを特徴とする請求項15に記載の平板表示装置の製造方法。
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