JP2022516873A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明に実施例による表示装置の製造方法は、それぞれが表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示基板及び封止基板を提供するステップと、前記非表示領域の一部領域で定義されるシーリング領域と重畳する前記封止基板にナノワイヤを形成するステップと、前記封止基板と前記表示基板を合着するステップと、を含み、前記ナノワイヤを形成するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記封止基板に極超短波パルスレーザである第1レーザを照射するステップを含み、前記封止基板と前記表示基板を合着するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記表示基板に極超短波パルスレーザである第2レーザを照射するステップを含む。【選択図】図8

Description

本発明は表示装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、デッドスペースが減少され、工程精密度が向上された表示装置に関する。
表示装置はマルチメディアの発達につれその重要性が増大されている。それに応じて、液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)、有機発光表示装置(Organic Light Emitting Display、OLED)などのような様々な種類の表示装置が使用されている。
表示装置のうち有機発光表示装置は、電子と正孔の再結合によって光を発生する有機発光素子を利用して映像を表示する。有機発光表示装置は、速い応答速度を有し、輝度及び視野角が大きく、同時に低い消費電力で駆動されるという長所がある。
有機発光表示パネルの場合、有機発光素子が配置される表示基板と、表示基板をカバーする封止基板を含む。表示基板と封止基板が封止部材によって縁領域がシーリングされることで、外部から水分またはほこりなどが表示パネルの内部に流入される現象を防止することができる。
本発明の目的は、デッドスペース(Dead Space)が減少され、工程精密度が向上された表示装置を提供することにある。
本発明に実施例による表示装置は、平面上において、表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示モジュールを含み、前記表示モジュールは、前記表示領域に配置される複数の画素を含み、ガラス材質を含む表示基板と、前記表示基板と対向し、ガラス材質を含む封止基板と、を含み、前記非表示領域は、前記表示基板と前記封止基板とが結合されるシーリング領域を含み、前記シーリング領域の一部領域の幅は約50μm以上110μm以下である。
前記表示モジュールは、前記シーリング領域に配置され、前記表示基板と前記封止基板とを結合する第1封止部を更に含み、前記第1封止部は、前記表示基板及び前記封止基板と同じ物質を含む。
前記シーリング領域において、前記第1封止部の厚さは約5μm以上15μm以下である。
断面上において、前記シーリング領域に複数の接合領域が定義され、前記接合領域において、前記表示基板と前記第1封止部との境界面、及び前記封止基板と前記第1封止部との境界面のそれぞれは不連続的である。
前記接合領域のそれぞれは断面上において丸い形状を有する。
前記表示基板は、ベース層と、前記ベース層の上に配置され、複数の薄膜トランジスタと複数の配線とを含む回路層と、前記表示領域と重畳する前記回路層の上に配置され、前記薄膜トランジスタと連結される複数の表示素子を含む表示層と、を含む。
前記複数の表示素子のそれぞれは有機発光素子である。
前記非表示領域は前記表示基板の上に定義され、前記封止基板と重畳しないパッド領域を更に含み、前記封止基板によって前記表示基板の前記パッド領域が露出される。
前記シーリング領域は、前記非表示領域の縁領域のうち前記パッド領域と隣接する領域を除く残りの領域で定義される第1シーリング領域と、前記パッド領域と前記表示領域との間に定義され、前記第1シーリング領域と連結される第2シーリング領域と、を含み、前記表示モジュールは、前記第2シーリング領域と重畳する前記表示基板と前記封止基板との間に配置される第2封止部と、を更に含む。
前記第1シーリング領域の幅は、前記第2シーリング領域の幅と同じであるか小さい。
前記回路層は、前記第1シーリング領域を除く前記表示基板上の領域に全面的に配置される。
前記表示モジュールは、前記封止基板と前記表示基板との間に配置され、複数の入力感知電極を含む入力感知層を更に含み、前記入力感知層は、平面上において前記シーリング領域と重畳しない。
前記表示モジュールは、前記封止基板の上に配置されて前記封止基板を間に挟んで前記表示基板と対向し、複数の入力感知電極を含む入力感知層を更に含む。
前記シーリング領域における前記封止基板の厚さは、前記表示領域における前記封止基板の厚さより大きい。
前記シーリング領域の前記一部領域において、前記表示基板と前記封止基板との間の接合強度は約18kgf以上である。
本発明に実施例による表示装置の製造方法は、それぞれが表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示基板及び封止基板を提供するステップと、前記非表示領域の一部領域で定義されるシーリング領域と重畳する前記封止基板にナノワイヤを形成するステップと、前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップと、を含み、前記ナノワイヤを形成するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記封止基板に極超短波パルスレーザである第1レーザを照射するステップを含み、前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記表示基板に極超短波パルスレーザである第2レーザを照射するステップを含む。
前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、前記ナノワイヤは互いに対向する前記封止基板の第1面及び第2面のうち前記表示基板と対向する前記第1面から突出するように形成される。
前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、前記第1レーザの焦点は前記封止基板の前記第1面の上に配置される。
前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、前記ナノワイヤは、前記封止基板に前記第1レーザが照射されることで前記封止基板の一部が溶融及び膨張して形成される。
前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、前記第2レーザの焦点は前記表示基板の内部に配置される。
前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、前記封止基板と前記表示基板との間に第1封止部が形成され、前記第1封止部は、前記表示基板に前記第2レーザが照射されることで、前記表示基板の一部が溶融及び膨張して前記ナノワイヤと混合されて形成される。
前記第1封止部の幅は約50μm以上約110μm以下である。
前記第1封止部の厚さは約5μm以上15μm以下である。
前記第1レーザの出力エネルギーは前記第2レーザの出力エネルギーより大きい。
前記表示基板を提供するステップは、ベース層の上に複数の薄膜トランジスタと複数の配線とを含む回路層を形成するステップと、前記表示領域と重畳する前記回路層の上に複数の表示素子を含む表示層を形成するステップと、を含む。
前記表示基板の前記非表示領域は、前記封止基板と重畳しないパッド領域を更に含み、前記表示基板と前記封止基板とを合着するステップにおいて、前記封止基板によって前記表示基板の前記パッド領域が露出される。
前記シーリング領域は、前記非表示領域の縁領域のうち前記パッド領域と隣接する領域を除く残りの領域で定義される第1シーリング領域と、前記パッド領域と前記表示領域との間に定義され、前記第1シーリング領域と連結される第2シーリング領域と、を含み、前記ナノワイヤは、前記第1シーリング領域と前記第2シーリング領域とのうち前記第1シーリング領域に形成される。
前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップは、前記封止基板と前記表示基板との間の前記第2シーリング領域に第2封止部を配置するステップと、第3レーザを照射して第2接着部材に熱を加えて第2封止部を形成するステップと、更に含む。
前記第1シーリング領域の幅は、前記第2シーリング領域の幅と同じであるか小さい。
前記第3レーザはCWレーザである。
前記第2接着部材はガラス粉末を含む。
前記封止基板の上部または下部に複数の入力感知電極を含む入力感知層を形成するステップを更に含む。
前記第1レーザ及び前記第2レーザはフェムト秒レーザである。
前記封止基板を提供するステップにおいて、前記封止基板上の表示領域にエッチング溝を形成するステップを含み、前記エッチング溝は、互いに対向する前記封止基板の第1面及び第2面のうち前記表示基板と向かい合う前記第1面に定義される。
前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、前記第2レーザが照射されることで、前記シーリング領域上の前記封止基板と前記表示基板との間に複数の接合部が形成され、前記接合部内において前記ナノワイヤと前記表示基板との間の境界面は不連続的である。
本発明に実施例による表示装置の製造方法は、それぞれが表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示基板及び封止基板を提供するステップと、前記封止基板の前記非表示領域の一部領域で定義されるシーリング領域に極超短波パルスレーザである第1レーザを照射して前記封止基板の一面の上にナノワイヤを形成するステップと、極超短波パルスレーザである第2レーザを照射して前記封止基板の前記ナノワイヤと表示基板とを合着するステップと、を含み、前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、前記第1レーザの焦点は前記封止基板の前記一面の上に配置され、前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、前記第2レーザの焦点は前記表示基板の内部に配置される。
本発明の実施例によると、表示装置のデッドスペースが減少され、工程精密度が向上される。
本発明の一実施例による表示装置の全体斜視図である。 図1に示した表示装置の分解斜視図である。 図2に示した表示モジュールの分解斜視図である。 図2に示した表示モジュールを上から眺めた図である。 図4に示したI-I’線の断面図である。 図2に示した一画素の等価回路図である。 図4に示したII-II’線の断面図である。 本発明の実施例による第1封止部の断面図である。 本発明の実施例による表示基板及び封止基板の接合強度を示すグラフである。 本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。 本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。 本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。 本発明の他の実施例による表示モジュールを上から眺めた図である。 図13に示したIII-III’線の断面図である。 本発明の実施例による表示装置の製造方法を示す順序図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 表示基板と封止基板との間の離隔距離による接合強度を示すグラフである。 本発明の他の実施例による表示装置の製造方法を示す順序図である。 本発明の他の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の他の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の他の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。 本発明の他の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。
本明細書において、ある構成要素(または領域、層、部分など)が他の構成要素の「上にある」、「結合される」、または「結合される」と言及されれば、それは他の構成要素の上に直接配置・連結・結合され得るか、またはそれらの間に第3の構成要素が配置され得ることを意味する。
同じ図面符号は同じ構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。
「及び/または」は、関連する構成が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。
第1、第2などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語に限らない。前記用語は一つの構造要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第1構成要素は第2構成要素と命名されてもよく、類似して第2構成要素も第1構成要素と命名されてもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。
異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語(技術的及び科学的用語を含む)は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語のような用語は、関連技術の脈絡での意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、理想的な、または過度に形式的な意味に解釈されない限り、明示的にここで定義される。
「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は本発明の実施例による表示装置の全体斜視図であり、図2は図1に示した表示装置の分解斜視図である。
図1及び図2を参照すると、本発明の実施例による表示装置1000は、電気的信号によって活性化される装置である。表示装置1000は多様な実施例を含む。例えば、表示装置1000はタブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートテレビなどを含む。
本実施例において、表示装置1000は、第1方向DR1及び第2方向DR2にそれぞれ平行し、第3方向DR3に向かって映像IMを表示する表示面を提供する。映像が表示される表示面は表示装置1000前面と対応する。
本発明の実施例による表示装置1000が、第1方向DR1に短辺を有し、第1方向DR1と垂直する第2方向DR2に長辺を有する矩形を有する。これは説明の便宜上、一例として表示装置1000の形状を特定したことであって、本発明は表示装置1000の形状に特に限らない。
図1及び図2に示したように、表示装置1000は、ウィンドウ部材WD、表示モジュールDM、及び収納部材HSを含む。
説明の便宜上、図1及び図2には表示装置1000の一部構成のみを選択的に示している。表示装置1000は図示した部材以外に、電源供給モジュール、光学部材、保護部材、放熱部材、電子素子を含む電子モジュールなど多様な構成を更に含んでもよいが、図示及び説明を省略する。
ウィンドウ部材WDは表示装置1000の前面を提供し、表示モジュールDMを保護する。例えば、ウィンドウ部材WDは、ガラス基板、サファイア基板、またはプラスチックフィルムを含んでもよい。ウィンドウ部材WDは多層または単層構造を有する。例えば、ウィンドウ部材WDは、接着剤で結合された複数個のプラスチックフィルムの積層構造を有するか、接着剤で結合されたガラス基板とプラスチックフィルムの積層構造を有してもよい。
ウィンドウ部材WDの前面は透光領域TAと遮光領域CAに区分される。透過領域TAは映像IMが透過する領域と定義される。ユーザは透光領域TAを介して映像IMを視認する。
遮光領域CAは透光領域TAに隣接する。遮光領域CAは透光領域TAを囲む。遮光領域CAは所定のカラーを有する。但し、これは例示的な図示であって、遮光領域CAは透光領域TAの一側にのみ隣接するように配置されてもよく、省略されてもよい。
表示装置1000の前面の法線方向は表示装置1000の厚さ方向と対応する。説明の便宜上、表示装置1000の前面の法線方向、つまり、表示装置1000において映像が提供される方向を上部方向として定義し、上部方向の反対方向を下部方向として定義する。本実施例において、上部及び下部方向は、第1方向DR1及び第2方向DR2と直交する方向として定義される第3方向DR3と平行である。第3方向DR3は、後述する構成要素の前面と背面を区分する基準方向である。しかし、上部方向や下部方向は相対的な概念であって、他の外面に変換されてもよい。
表示モジュールDMはウィンドウ部材WDの下部に配置される。表示モジュールDMは映像IMを表示する。
本発明の実施例による表示モジュールDMは、有機発光表示パネル(Organic electro luminescence display panel)である。詳しくは、本発明の実施例による表示モジュールDMは複数の有機発光素子(図示せず)を含む。しかし、本発明は表示モジュールDMの種類に特に限らない。例えば、表示モジュールDMは、液晶表示パネル(Liquid Crystal display panel)、電気湿潤表示パネル(Electrowetting display panel)、ナノクリスタル表示パネル(nano-crystal display panel)、または量子ドット発光表示パネルであってもよい。以下、本実施例において、表示モジュールDMは有機発光表示パネルである場合と説明される。
本実施例において、表示モジュールDMは、平面上において、表示領域DAと非表示領域NDAに区分される。
表示領域DAは映像IMが表示される領域である。表示領域DAは、平面上において、表示モジュールDMの中央に定義される。例えば、表示領域DAは透光領域TAと平面上で重畳してもよい。
表示モジュールDMは表示領域DAの上に配置され、画像を生成する光が表示される複数の画素PXを含む。画素PXは表示領域DA内でマトリックス状に配列される。画素PXは電気的信号に応じて光を表示する。それに関する詳細な説明は後述する。
非表示領域NDAは映像IMが表示されない領域であって、表示領域DAを囲むフレーム状を有する。例えば、非表示領域NDAは遮光領域CAと平面上で重畳してもよい。非表示領域NDAは、非表示領域NDAの縁に定義されるパッド領域PDを含む。パッド領域PDは、少なくとも一つの外部素子ICと接続される領域である。表示基板DSは、パッド領域PDを介して外部素子ICと電気的に連結される。
また、図示していないが、非表示領域NDAはシーリング領域(図示せず)を含む。シーリング領域(図示せず)について、以下図3乃至図5でより詳細に後述する。
本発明の実施例による表示装置1000は反射防止部材RPPを更に含む。反射防止部材RPPは、ウィンドウ部材WDと表示モジュールDMとの間に配置される。反射防止部材RPPは、ウィンドウ部材WDの上側から入射する外部光の反射率を減少させる。
図示していないが、本発明の一実施例による反射防止部材RPPは位相遅延子(Retarder)及び偏光子(Polarizer)を含む。位相遅延子はフィルムタイプまたは液晶コーティングタイプであり、λ/2位相遅延子またはλ/4位相遅延子を含む。偏光子もフィルムタイプまたは液晶コーティングタイプである。フィルムタイプは延伸型の合成樹脂フィルムを含み、液晶コーティングタイプタイプは所定配列で配列される液晶を含む。位相遅延子及び偏光子は保護フィルムを更に含む。本発明は位相遅延層RPLの材質に特に限らない。
収納部材HSは表示装置1000の最下部に配置される。つまり、本実施例において、収納部材HSは表示モジュールDMの背面に配置される。収納部材HSはウィンドウ部材WDと結合されて表示装置1000の背面を提供する。収納部材HSはウィンドウ部材WDと結合されて内部空間を定義し、前記内部空間に反射防止部材RPP、表示モジュールDM、及び図示していない各種電子部品や光学部品を収容する。
収納部材HSは相対的に高い剛性を有する物質を含む。例えば、収納部材HSは、ガラス、プラスチック、メタルからなる複数個のフレーム及び/またはプレートを含んでもよい。収納部材HSは、内部空間に収容される表示装置1000の構成要素を外部衝撃から安定的に保護する。
図3は図2に示した表示モジュールの分解斜視図であり、図4は図2に示した表示モジュールを上から眺めた図である。
図3及び図4を参照すると、表示モジュールDMは表示基板DS及び封止基板ESを含む。本実施例において、表示基板DS及び封止基板ESのそれぞれはガラス材質を含む。
表示基板DSは封止基板ESと合着された形態で提供される。表示基板DSは、表示基板DS上の表示領域DS_DAに配置される複数の画素PX(図2)を含む。
本実施例において、平面上において表示基板DSが占める面積は封止基板ESが占める面積より大きい。詳しくは、表示基板DSの第2方向DR2の長さで定義される長辺の長さは、封止基板ESの第2方向DR2の長さで定義される長辺の長さはより長くてもよい。よって、封止基板ESによって表示基板DSの一部領域が露出される。前記露出された領域は上述したパッド領域PDと対応する。つまり、上述したパッド領域PDは表示基板DSの上に定義される。パッド領域PDは第2方向DR2で表示基板DSの一側に定義される。
本実施例による表示モジュールDMの非表示領域NDAは、表示領域DAを囲むシーリング領域SAを含む。シーリング領域SAは非表示領域NDAの最外郭に定義される。例えば、シーリング領域SAは表示領域DAの4つの面を囲むフレーム状を有してもよい。シーリング領域SAは表示基板DSと封止基板ESが合着される領域と定義される。
本実施例によると、シーリング領域SAの幅の大きさに応じて表示装置1000のデッドスペースの幅が設定される。以下、後述する図面において、シーリング領域SAについてより詳細に説明する。
図5は図4に示したI-I’線の断面図であり、図6は図2に示した一画素の等価回路図である。図7は図4に示したII-II’線の断面図である。
説明の便宜上、図6では図2に示した複数の画素PXのうち一画素PXの等価回路図が示されている。本実施例による複数の画素PXのそれぞれは、図6に示した画素PXと対応する構造を有する。また、画素PXの構成は図6に示した構造に制限されずに変形されて実施されてもよい。
図5乃至図7を参照すると、表示基板DSはベース層DS_B及び素子層DS_Eを含む。素子層DS_Eはベース層DS_Bの上に配置される。
図5及び図7においては、素子層DS_Eがシーリング領域SAの内側、つまり、シーリング領域SAを除く非表示領域NDAの一部及び表示領域DAに限って配置される。つまり、素子層DS_Eはシーリング領域SAと重畳しない。しかし、本発明はこれに限らない。本実施例の他の実施例において、素子層DS_Eはシーリング領域SAの少なくとも一部及びパッド領域PDと重畳する。
素子層DS_Eは回路層DS_C及び表示層DS_Dを含む。回路層DS_C及び表示層DS_Dは画素PXの構成を含む。
画素PXは表示領域DAに配置される。画素PXは光を生成して上述した映像IMを具現する。画素PXは複数に備えられて表示領域DAの上に配置される。
画素PXは、第1薄膜トランジスタTR1、キャパシタCAP、第2薄膜トランジスタTR2、及び発光素子OLEDを含む。一方、本発明において、画素PXの構成のうち発光素子OLEDを除く残りの構成、第1薄膜トランジスタTR1、キャパシタCAP、及び第2薄膜トランジスタTR2は駆動素子と定義される。
第1薄膜トランジスタTR1は、画素PXのオン-オフを制御するスイッチング素子である。第1薄膜トランジスタTR1は、ゲートラインGLを介して伝達されるゲート信号に応答して、データラインDLを介して伝達されるデータ信号を伝達または遮断する。
キャパシタCAPは第1薄膜トランジスタTR1と電源ラインVDDに連結される。キャパシタCAPは、第1薄膜トランジスタTR1から伝達されるデータ信号と電源ラインVDDに印加される第1電源電圧との差に対応する電荷量を充電する。
第2薄膜トランジスタTR2は、第1薄膜トランジスタTR1、キャパシタCAP、及び発光素子OLEDに連結される。第2薄膜トランジスタTR2は、キャパシタCAPに保存された電荷量に対応して発光素子OLEDに流れる駆動電流を制御する。キャパシタCAPに充電される電荷量に応じて、第2薄膜トランジスタTR2のターンオン時間が決定される。第2薄膜トランジスタTR2は、ターンオン時間の間に電源ラインVDDを介して伝達される第1電源電圧を発光素子OLEDに提供する。
発光素子OLEDは第2薄膜トランジスタTR2と電源端子VSSに連結される。発光素子OLEDは、第2薄膜トランジスタTR2を介して伝達される信号と電源端子VSSを介して受信される第2電源電圧との差に対応する電圧で発光する。発光素子OLEDは、第2薄膜トランジスタTR2のターンオン時間の間に発光する。
発光素子OLEDは発光物質を含む。発光物質OLEDは発光物質に対応するカラーの光を生成する。発光素子OLEDから生成される光のカラーは、赤色、緑色、青色、及び白色のうちいずれか一つである。
図7に示した画素PXの構成のうち一つの薄膜トランジスタTR-P(以下、画素トランジスタ)と発光素子ODを例示的に示す。画素トランジスタTR-Pは図6に示した第2薄膜トランジスタTR2に対応する。
画素トランジスタTR-Pは、複数の絶縁層のうち第1乃至第3絶縁層10、20、30と共に回路層DS_Cを構成する。第1乃至第3絶縁層10、20、30のそれぞれは有機物及び/または無機物を含み、単層または積層構造を有する。回路層DS_Cはベース層DS_Bの上に配置される。
ベース層DS_Bは絶縁基板である。例えば、ベース層DS_Bはガラス基板であってもよい。
本発明の実施例による回路層DS_Cは機能層BLを更に含む。機能層BLは、ベース層DS_Bの上に直接形成されてベース層DS_Bの前面(front surface)をカバーする。
機能層BLは無機物を含む。機能層BLは、バリア層(Barrier layer)及び/またはバッファ層(Buffer layer)を含む。それによって、機能層BLはベース層DS_Bを介して流入する酸素や水分が回路層DS_Cや表示層DS_Dに浸透することを防止するか、回路層DS_Cがベース層DS_Bの上に安定的に形成されようにする。本発明において、機能層BLの物質の種類は特に限らない。本発明の他の実施例において、機能層BLは省略されてもよい。
画素トランジスタTR-Pは、半導体パターンSP、制御電極CE、入力電極IE、及び出力電極OEを含む。半導体パターンSPはベース基板BSの上に配置される。半導体パターンSPは半導体物質を含む。制御電極CEは、第1絶縁層10を間に挟んで半導体パターンSPから離隔される。制御電極CEは、上述した第1薄膜トランジスタTR1及びキャパシタCAPの一電極と連結される。
入力電極IEと出力電極OEは、第2絶縁層20を間に挟んで制御電極CEから離隔される。画素トランジスタTR-Pの入力電極IEと出力電極OEは、第1絶縁層10及び第2絶縁層20を貫通して半導体パターンSPの一側及び他側にそれぞれ接続される。
第3絶縁層30は第2絶縁層20の上に配置され、入力電極IEと出力電極OEをカバーする。一方、画素トランジスタTR-Pにおいて、半導体パターンSPが制御電極CEの上に配置されてもよい。または、半導体パターンSPが入力電極IEと出力電極OEの上に配置されてもよい。または、入力電極IEと出力電極OEは半導体パターンSPと同じ層に配置されて半導体パターンSPに直接接続されてもよい。本発明の一実施例による画素トランジスタTR-Pは多様な構造で形成され、いずれか一つの実施例に限らない。
発光素子OLEDは回路層DP-Cの上に配置される。発光素子OLEDは複数の絶縁層のうち第4絶縁層40と共に表示層DP-Dを構成する。発光素子層OLEDは、第1電極E1、発光層EL、及び第2電極E2を含む。第4絶縁層40は有機物及び/または無機物を含み、単層または積層構造を有する。
第1電極E1は第3絶縁層30を貫通してトランジスタTR-Pに接続される。一方、図示していないが、表示基板DSは第1電極E1と画素トランジスタTR-Pとの間に配置される別途の連結電極を更に含んでもよく、この際、第1電極E1は連結電極を介して画素トランジスタTR-Pに電気的に接続される。
第4絶縁層40は第3絶縁層30の上に配置される。第4絶縁層40には開口部が定義される。開口部は第1電極E1の少なくとも一部を露出させる。第4絶縁層40は画素定義膜である。
発光層ELは開口部に定義され、開口部によって露出される第1電極E1の上に配置される。発光層ELは発光物質を含む。例えば、発光層ELは赤色、緑色、及び青色を発光する物質のうち少なくともいずれか一つの物質からなってもよく、蛍光物質またはりん光物質を含んでもよい。発光層EMLは有機発光物質または無機光発光物質を含む。発光層ELは第1電極層E1と第2電極層E2との電位差に応じて光を発光する。
第2電極E2は発光層ELの上に配置される。第2電極E2は第1電極E1と対向する。第2電極E2は表示領域DAから非表示領域NDAまで延長された一体の形状を有する。第2電極E2は複数の画素PXに共通に提供される。画素PXのそれぞれに配置されるそれぞれの発光素子OLEDは、第2電極E2を介して共通の電源電圧(以下、第2電源電圧)を受信する。
第2発光層E2は透過型導電物質または半透過型導電物質を含む。それによって、発光層ELから生成される光は第2電極E2を介して第3方向DR3に向かって容易に出射される。但し、これは例示的な図示であって、本発明の一実施例による発光素子OLEDは設計に応じて、第1電極E1が透過型または半透過型物質を含む背面発光方式で駆動されるか、前面と背面両方に向かって発光する両面発光方式で駆動されてもよく、いずれか一つの実施例に限らない。
一方、本発明の一実施例による表示基板DSは、非表示領域NDAに配置される薄膜トランジスタTR-D(以下、駆動トランジスタ)、及び複数の信号パターンE-VSS、E-CNT、CLを更に含む。駆動トランジスタTR-Dと信号パターンE-VSS、E-CNT、CLは回路層DS_Cを構成する。
駆動トランジスタTR-Dは、画素トランジスタTR-Pと対応する構造を有すると例示的に示されている。例えば、駆動トランジスタTR-Dは、ベース基板DSの上に配置される半導体パターンSP、第1絶縁層10の上に配置される制御電極CE、第2絶縁層20の上に配置される入力電極IE及び出力電極OEを含んでもよい。それによって、画素トランジスタTR-Pと駆動トランジスタTR-Dは同じ工程内で同時に形成可能なため、工程が単純化されて工程コストが節減される。但し、これは例示的な図示であって、本発明の一実施例による駆動トランジスタTR-Dは画素トランジスタTR-Pとは異なる構造を有してもよく、いずれか一つの実施例に限らない。
信号パターンE-VSS、E-CNT、CLは、電源供給電源ラインE-VSS、連結電極E-CNT、及び駆動信号ラインCLを含む。電源供給ラインE-VSSは画素PXの電源端子VSSと対応する。それによって、電源供給ラインE-VSSは発光素子OLEDに第2電源電圧を供給する。本実施例において、画素PXに供給される第2電源電圧は全ての画素PXに対して共通する電圧である。
電源供給ラインE-VSSは第2絶縁層20の上に配置されて回路層DS_Cを構成する。電源供給ラインE-VSSは、駆動トランジスタTR-Dの入力電極IEや出力電極OEと同じ工程内で同時に形成される。ただし、これは例示的な図示であって、電源供給ラインE-VSSは駆動トランジスタTR-Dの入力電極IEや出力電極OEとは異なる層の上に配置されて別途の工程を介して形成されてもよく、いずれか一つの実施例に限らない。
連結電極E-CNTは第3絶縁層30の上に配置されて表示層DS_Dを構成する。連結電極E-CNTは電源供給ラインE-VSSに電気的に接続される。連結電極E-CNTは第3絶縁層30から延長されて、第3絶縁層30から露出された電源供給ラインE-VSSの上面をカバーする。
発光素子OLEDの第2電極E2はアクティブ領域AAから延長されて連結電極E-CNTに接続される。連結電極E-CNTは電源供給ラインE-VSSから第2電源電圧を受信する。それによって、第2電源電圧は連結電極E-CNTを介して第2電極E2に伝達されて画素ごとに提供される。
連結電極E-CNTは、発光素子OLEDの第1電極E1と同じ層の上に配置されて第1電極E1と同時に形成される。但し、これは例示的な図示であって、連結電極E-CNTは第1電極E1とは異なる層の上に配置されてもよい。
駆動信号ラインCLは複数に提供されて第2絶縁層20の上に配置される。駆動信号CLは非表示領域NDAに配置される。駆動信号ラインCLは、パッド(図示せず)と連結されるルーティング(routing)配線であるか、集積回路(図示せず)を構成する配線である。駆動信号ラインCLは第1方向DR1で互いに離隔されて配置され、それぞれ独立して電気的信号を伝達する。
封止基板ESは絶縁基板を含む。例えば、封止基板ESは有機基板の形態に提供されてもよい。
また、図示していないが、本発明の一実施例による封止基板ESは、ガラス基板の上に配置される複数のカラーフィルタ(図示せず)、及び複数のカラーフィルタ(図示せず)に隣接したブラックマトリクス(図示せず)を更に含む。
本実施例による表示モジュールDMは充填層CHLを更に含む。充填層CHLは素子層DS_Eと封止基板ESとの間の離隔された空間に配置される。例えば、充填層CHLは非活性気体を含んでもよい。充填層CHLは素子層DS_Eと封止基板ESとの間に存在する異物が拡散することを防止する。
本実施例による表示モジュールDMは、シーリング領域SAに配置される第1封止部SM1を更に含む。第1封止部SM1によって表示基板DS及び封止基板ESが合着される。第1封止部SM1はガラス材質を含む。つまり、第1封止部SM1は表示基板DSのベース層DS_B及び封止基板ESのそれぞれと同じ物質を含む。
本実施例による第1封止部SM1は所定の幅及び厚さを有する。
詳しくは、第1封止部SM1は第3方向DR3で第1厚さW1を有する。本実施例において、第1厚さW1はシーリング領域SAにおける表示基板DSと封止基板ESとの間の距離と対応する。例えば、第1厚さW1は約5μm以上15μm以下であってもよい。また、第1封止部SM1は第1方向DR1または第2方向DR2で第1幅を有する。本実施例において、第1幅はシーリング領域SAの幅と対応する。例えば、第1幅は約50μm以上110μm以下であってもよい。
図8は、本発明の実施例による第1封止部の断面図である。
図8を参照すると、本発明の実施例による第1封止部SM1は、表示基板DSの一部及び封止基板ESの一部のそれぞれが溶融及び膨張して混合された形態に提供される。よって、第1封止部SM1と表示基板DSの境界面と、第1封止部SM1と封止基板ESの境界面が不連続的である。
詳しくは、第1封止部SM1は複数の第1接合部BD1及び第2接合部BD2を含む。第1及び第2接合部BD1、BD2のそれぞれは球状を有する。しかし、本発明の第1及び第2接合部BD1、BD2のそれぞれの形状は特に限らない。例えば、本発明の他の実施例において、第1接合部BD1及び第2接合部BD2のそれぞれの一部のみが断面上で丸い形状を有してもよい。
第1接合部BD1は第1封止部SM1と封止基板ESとの間の境界面を遮るように形成され、第2接合部BD2は第1封止部SM1と表示基板DSとの間の境界面を遮るように形成される。第1及び第2接合部BD1、BD2のそれぞれの幅は約50μm乃至100μmである。
詳しくは、第1接合部BD1のそれぞれが配置される領域は第1接合領域と定義される。第1接合領域はシーリング領域SA内に定義される。第1接合領域のそれぞれにおいて、封止基板ESと第1封止部SM1の境界面は不連続的である。
また、第2接合部BD2のそれぞれが配置される領域は第2接合領域と定義される。第2接合領域はシーリング領域SA内に定義される。第2接合領域のそれぞれにおいて、表示基板DSのベース層DS_Bと第1封止部SM1の境界面は不連続的である。
本実施例によると、第1接合部BD1及び第2接合部BD2は極超短波パルスレーザによって形成される。例えば、極超短波パルスレーザはフェムト秒レーザであってもよい。フェムト秒レーザは、波長がフェムト秒(femto second)単位のレーザを意味する。
詳しくは、封止基板ESの表面の上に第1焦点FC1を有する極超短波パルスレーザが照射されることで第1接合部BD1が形成される。第1接合部BD1のそれぞれは第1中央部CTA1及び第1周辺部PHA1を含む。第1周辺部PHA1は第1中央部CTA1を囲む形状を有する。
第1中央部CTA1は第1焦点FC1が位置する領域と対応し、第1焦点FC1が位置する領域から第3方向DR3に延長される形状を有する。第1中央部CTA1は、第1接合部BD1が占める領域のうち前記極超短波パルスエネルギーが集中されてエネルギー吸収量が最大値の領域と定義される。
第1中央部CTA1は、断面上において第3方向DR3に長軸を有する楕円状を有する。前記長軸の長さは約10μm以上20μm以下である。本実施例では第1中央部CTA1が楕円状を有するが、本発明は第1中央部CTA1の形状に特に限らない。例えば、本発明の他の実施例において、第1中央部CTA1は断面上において円状、水滴状、または多角形状を有してもよい。
また、表示基板DSの表面と隣接した内部領域に第2焦点FC2を有する極超短波パルスレーザが照射されることで第2接合部BD2が形成される。第2接合部BD2のそれぞれは第2中央部CTA2及び第2周辺部PHA2を含む。第2周辺部PHA2は第2中央部CTA2を囲む形状を有する。
第2中央部CTA2は第2焦点FC2が位置する領域と対応し、第2焦点FC2が位置する領域から第3方向DR3に延長される形状を有する。第2中央部CTA2は、第2接合部BD2が占める領域のうち前記極超短波パルスレーザが集中されてエネルギー吸収量が最大値の領域と定義される。
第2中央部CTA2は、断面上において第3方向DR3に長軸を有する楕円状を有する。前記長軸の長さは約10μm以上20μm以下である。本実施例では第2中央部CTA2が楕円状を有するが、本発明は第2中央部CTA2の形状に特に限らない。例えば、本発明の他の実施例において、第2中央部CTA2は断面上において円状、水滴状、または多角形状を有してもよい。
本実施例において、第1接合部BD1のそれぞれの一部及び第2接合部BD2のそれぞれの一部は隣接した接合部BD1、BD2と重畳する。
本実施例によると、極超短波パルスレーザを利用して封止基板ES及び表示基板DSを接合する場合、封止基板ES及び表示基板DSが非線形的にエネルギーを吸収して接合部BD1、BD2を形成する。つまり、第1接合部BD1及び第2接合部BD2において、ベース層DS_Bと封止基板ESのそれぞれの一部が溶融及び膨張して互いに混合されるため、表示基板DSと封止基板ESとの間の接合強度が増加する。例えば、前記接合強度は約18kgf以上であってもよい。よって、本実施例によると、表示装置1000の耐久性が向上される。
また、本発明の実施例によると、第1接合部BD1及び第2接合部BD2は互いに重畳する。よって、封止基板ESの一部から形成される第1接合部BD1が表示基板DSの一部から形成される第2接合部BD2と互いに混合されるため、シーリング領域SAにおいて封止基板ES及び表示基板DSが境界面を区分せずに一体の形状を有する。よって、耐久性が更に向上される。この場合、シーリング領域SAの幅が減少しても表示基板DS及び封止基板ESが剥離するか損傷しない。上述したように、本実施例によるシーリング領域SAの幅は、約50μm以上110μm以下である。よって、本発明の実施例によると、表示装置1000のデッドスペースが減少される。
図9は、本発明の実施例による表示基板及び封止基板の接合強度を示すグラフである。
図9に示したAは第1比較例であって、本発明の実施例とは異なって、別途の接着部材を利用して表示基板DS及び封止基板ESを接合する場合の表示基板DSと封止基板ESとの間の接合強度である。この場合、シーリング領域SAの幅は約600μmで、接合強度は14kgfである。前記接着部材はガラス材質を含む接着部材である。例えば、前記接着部材はフリット(frit)を含んでもよい。
図9に示したBは、本発明の実施例による表示基板DSと封止基板ESとの間の接合強度である。本発明の実施例によると、シーリング領域SAの幅は約50μm以上110μm以下であって第1比較例より減少された幅を有するが、接合強度は第1比較例より増加している。図9に示したように、本発明の実施例による表示基板DSと封止基板ESとの間の接合強度は約20.4kgfである。
図10は、本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施例とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施例による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図10を参照すると、本発明の他の実施例による表示モジュールDM-1は入力感知層ISPを更に含む。つまり、本実施例による表示モジュールDM-1は外部入力を感知する。入力信号は表示装置の外部から提供される多様な形態の入力を含む。例えば、入力信号は、ユーザの身体の一部、光、熱、または圧力なと、多様な形態の外部入力を含んでもよい。本実施例において、入力信号はタッチ信号である。
本実施例において、入力感知層ISPは、封止基板ESの上部に配置されて封止基板ESを間に挟んで表示基板DSと対向する。入力感知層ISPは、平面上において、表示モジュールDM-1の全量域と全面的に重畳する。この場合、入力感知層ISPは表示領域DA及び非表示領域NDAの前面に印加される入力信号を感知する。図示していないが、入力感知層ISPは複数の入力感知電極(図示せず)を含む。
しかし、これはいずれか一つの実施例に限ることであって、本実施例の他の実施例において、入力感知層ISPは表示モジュールDM-1の少なくとも一部領域に限って重畳されてもよい。
図11は、本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施例とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施例による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図11を参照すると、本発明の他の実施例による表示モジュールDM-2は入力感知層ISPを更に含む。入力感知層ISPの機能は図10で説明した入力感知層ISPの機能と同じであるため説明を省略する。
本実施例において、入力感知層ISPは封止基板ESと表示基板DSとの間に配置される。詳しくは、入力感知層ISPは、互いに対向する封止基板ESの第1面SS1と第2面SS2のうち表示基板DSと向かい合う第1面SS1の上に配置されて、封止基板ESと一つの積層体を構成する。上述した充填層CHLは、入力感知層ISPと封止基板ESとの間に配置される。
本実施例による入力感知層ISPはシーリング領域SAを除く領域と重畳する。この場合、入力感知層ISPは、表示領域DAに印加される入力信号及びシーリング領域SAを除く非表示領域NDAに印加される入力信号を感知する。
本発明は入力感知層ISPの位置に限らない。図示していないが、本発明の他の実施例による入力感知層ISPは、表示基板DSの素子層DS-Eの上に配置されて表示基板DSと一つの積層体を構成する。この場合、上述した充填層CHLは入力感知層ISPと封止基板ESとの間に配置される。
図12は、本発明の他の実施例による表示モジュールの断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施例とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施例による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図12を参照すると、本発明の他の実施例による表示モジュールDM-3の封止基板ES-3は、第1面SS1から第3方向DR3に窪んだエッチング溝GVを含む。エッチング溝GVは封止基板ES-3の第1面の上でシーリング領域SAを除く領域に定義される。つまり、本実施例によると、シーリング領域SAにおける封止基板ESの厚さは、シーリング領域SAを除く非表示領域NDA及び表示領域DAのそれぞれにおける厚さより大きい。本実施例において、エッチング溝GVの深さは約5μm以下である。
本実施例によると、第1封止部SM1-3は第2厚さW2を有する。第2厚さW2は、図7で説明した第1封止部SM1第1厚さW1より小さい値を有する。例えば、第2厚さW2は約10μm以下であってもよい。
本実施例によると、第1封止部SM1-3の厚さが小さくても、表示基板DSと封止基板ESとの間の離隔距離を維持することができる。つまり、表示基板DSと封止基板ESとの間の離隔距離を維持しながらも、第1封止部SM1-3の厚さを減少することができるため、第1封止部SM1-3を形成するための封止基板ES及び表示基板DSの状態変化量を減らすことができる。つまり、表示モジュールDM-3の耐久性が更に向上される。
図13は本発明の他の実施例による表示モジュールを上から眺めた図であり、図14は図13に示したIII-III’線の断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施例とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施例による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図13及び図14を参照すると、本発明の他の実施例による表示モジュールDM-4のリーシング領域SA-4は、第1シーリング領域SA1及び第2シーリング領域SA2を含む。
本実施例において、第1シーリング領域SA1はシーリング領域SAのうちパッド領域PDと隣接した領域を除く領域と定義される。詳しくは、第1シーリング領域SA1は表示領域DAの4つの側面のうち3つの側面を囲むように定義され、第2シーリング領域SA2は表示領域DAとパッド領域PDとの間に定義される。第1シーリング領域SA1と第2シーリング領域SA2は連結される。
本実施例によると、第2シーリング領域SA2は第1シーリング領域SA1より大きいか同じ幅を有する。第1シーリング領域SA1が上述した第1幅を有すれば、第2シーリング領域SA2の幅は第1幅と同じであるか大きい。
本実施例による表示モジュールDM-4は第2封止部SM2を更に含む。第2封止部SM2は、第2シーリング領域SA2と重畳する表示基板DSと封止基板ESとの間に配置される。第2封止部SM2はガラス材質を含む接着部材である。例えば、第2封止部SM2はフリットが変形された固体状の接着部材であってもよい。
本実施例において、第2封止部SM2は上述した接合部BD1、BD2を含まない。つまり、第2封止部SM2と封止基板ESとの間の境界面と、第2封止部SM2と表示基板DSとの間の境界面は連続的である。
本実施例によると、表示基板DSの回路層DS_Cは第2シーリング領域SA2及びパッド領域PDまで延長されて配置される。つまり、回路層DS_Cは第1シーリング領域SA1を除く表示基板SD上の全領域と重畳する。この場合、第2封止部SM2は回路層DS-Cと封止基板ESとの間に配置される。
本実施例によると、エネルギーが相対的に高いフェムト秒レーザによって第2シーリング領域SA2パッド領域PDに配置される回路層DS_Cの配線が損傷する現象を防止することができる。
本実施例に図12で説明した封止基板ESの構成が適用されれば、上述したエッチング溝GVは第2シーリング領域SA2と重畳する。つまり、エッチング溝GVは第1シーリング領域SA1を除く封止基板ES上の領域に定義される。
図15は本発明の実施例による表示装置の製造方法を示す順序図であり、図16乃至図22は本発明の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。
後述する図面に開示する表示装置の製造方法は表示装置の表示モジュールの製造方法に関し、説明の便宜上、表示モジュールを除く他の構成要素の製造方法は説明を省略する。
図15を参照すると、本発明の実施例による表示装置の製造方法は、表示基板DS及び封止基板ESを提供するステップS1と、封止基板ESのシーリング領域SAにナノワイヤを形成するステップS2と、封止基板ESと表示基板DSを合着するステップS3と、を含む。
以下、図16乃至図22を図15と共に参照して、本発明の実施例による表示装置の製造方法についてより詳細に説明する。
まず、図16に示したように、表示基板を提供するステップS1は、ベース層DS_Bの上に素子層DS_Eを形成するステップを含む。前記素子層DS_Eを形成するステップは、ベース層DS_Bの上に回路層DS_C(図7)を形成するステップと、回路層DS_C(図7)の上に表示層DS_D(図7)を形成するステップと、を含む。本実施例において、素子層DS_Eはベース層DS_Bの上のシーリング領域SAを除く非表示領域NDA及び表示領域DAの上に配置される。
図17に示したように、封止基板ESを提供するS2。次に、封止基板ESの上のシーリング領域SAに第1レーザLR1を照射する。第1レーザLR1は極超短波パルスレーザである。例えば、第1レーザLR1はフェムト秒レーザであってもよい。第1レーザLR1の焦点と定義される第1焦点FC1は、封止基板ESが含む第1面SS1及び第2面SS2のうちベース層DS_Bと向かい合う第1面SS1の上に位置する。第1焦点FC1は複数の領域に位置する。つまり、第1レーザLR1の第1焦点FC1はシーリング領域SAと重畳する第1面SS1の上で移動される。
第1面SS1と第2面SS2は互いに対向する。図17において、第1レーザLR1が発進する方向はベース層DS_Bから封止基板ESの第1面SS1に向かう方向と平行する。
図18は、本発明の実施例によるナノワイヤNWの拡大断面図である。図18に示したように、第1レーザLR1が封止基板ESに照射されることで、シーリング領域SAの上にナノワイヤNWが形成される。ナノワイヤNWは、第1面SS1からベース層DS_Bに向かう方向に突出するように形成される。ナノワイヤNWの第3方向DR3の厚さは、表示基板DSの素子層DS_Eの最大厚さより大きい。
本実施例によると、ナノワイヤNWは封止基板ESの一部が溶融及び膨張して形成される。詳しくは、ナノワイヤNWは複数の第1接合部BD1を含む。第1接合部BD1のそれぞれは、第1焦点FC1が位置する地点からベース層DS_Bに向かう方向に突出するように形成される。
次に、図19及び図20に示したように、第2レーザLR2を照射してナノワイヤNWが形成された封止基板ESを表示基板DSと合着するS3。第2レーザLR2は極超短波パルスレーザである。例えば、第2レーザLR2はフェムト秒レーザであってもよい。
本発明の実施例によると、第2レーザLR2の出力エネルギーは第1レーザLR1の出力エネルギーより小さい。例えば、第1レーザLR1の出力エネルギーは8μJ以上12μJ以下であってもよい。第2レーザLR2の出力エネルギーは2μJ以上3μJ以下であってもよい。
第2レーザLR2焦点と定義される第2焦点FC2は、封止基板ESと向かい合う表示基板DSの上面と隣接する表示基板DSの内部に位置する。第2焦点FC2は複数の領域に位置する。つまり、第2レーザLR2の第2焦点FC2はシーリング領域SAと重畳する表示基板DSの内部空間で移動される。
図20において、第2レーザLR2が発進する方向は封止基板ESから表示基板DSに向かう方向と平行する。
本実施例によると、ナノワイヤNWが表示基板DSと合着されることで第1封止部SM1が形成される。
図21は、本発明の実施例による第1封止部SM1の拡大断面図である。図21及び図22に示したように、第1封止部SM1は、第2レーザLR2が表示基板DSに照射されることで、シーリング領域SAと重畳する表示基板DSの一部が溶融及び膨張してナノワイヤNWと混合された形態を有する。第1封止部SM1は上述した第1接合部BD1及び第2接合部BD2を含み、第2接合部BD2は第2焦点FC2が位置する地点から封止基板ESに向かう方向に突出するように形成される。
第2接合部BS2は、ナノワイヤNWと表示基板DSとの間の境界を遮るように形成される。よって、第2レーザLR2が照射された後、ナノワイヤNWと表示基板DSとの間の境界面は不連続的である。
また、本発明の実施例とは異なって、ナノワイヤNWを含まない封止基板ESを表示基板DSと合着する場合、つまり、封止基板ESと表示基板DSとの間の離隔距離が相対的に大きい場合は、封止基板ES及び表示基板DSのそれぞれから接合部を同時に形成すべきであるため、フェムト秒レーザを利用して封止基板ES及び表示基板DSを接合しても、接合工程の精密度が低下する恐れがある。しかし、本発明の実施例によると、封止基板ESの上にナノワイヤNWを優先的に形成してから表示基板DSと合着するため、工程精密度及び工程安定性が向上される。それによって、第1封止部SM1の幅が減少しても接合強度が低下しない。上述したように、第1封止部SM1の幅は約50μm以上110μm以下である。
図23は、表示基板と封止基板との間の離隔距離による接合強度を示すグラフである。
図23を参照すると、シーリング領域SAにおける表示基板DSと封止基板ESとの間の離隔距離(Gap)が増加するほど接合強度は減少する。表示モジュールDMがシーリング領域SAで第1封止部SM1または第2封止部SM2を含めば、前記離隔距離は封止部SMと表示基板DSとの間の距離と定義される。
図23に示したCは離隔距離が5μmである際の表示基板DSと封止基板ESの接合強度であるが、この際の接合強度は約13.9kgfである。図22に示したD封止基板ESと表示基板DSの離隔距離が10μmである際の表示基板DSと封止基板ESの接合強度であるが、この際の接合強度は約7.2kgfである。
上述したAは離隔距離が0μmである際の接合強度である。本発明の実施例によると、封止基板ESと表示基板DSを接合する前に封止基板ESの上にナノワイヤNWを形成することで、シーリング領域SAにおける前記離隔距離を減少させることができる。つまり、封止基板ESと表示基板DSとの間の接合強度を増加させることができる。
図24は他の本発明の実施例による表示装置の製造方法を示す順序図であり、図25乃至図28は本発明の他の実施例による表示装置の製造過程を示す図である。図25乃至図28に示した断面図は図13に示したIII-III’線に対応する。
説明の便宜上、本発明の一実施例とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施例による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図24を参照すると、本発明の他の実施例による表示装置の製造方法は、第1レーザを照射して封止基板ESの第1シーリング領域SA1にナノワイヤを形成するステップS21と、封止基板ESの第2シーリング領域SA2に第2封止部を配置するステップS22と、第2レーザを照射して第1シーリング領域SA1を合着するステップS23と、第3レーザを照射して第2シーリング領域SA2を合着するステップS24と、を含む。
以下、図25乃至図28を図24と共に参照して、本発明の他の実施例による表示装置の製造方法についてより詳細に説明する。
本実施例による表示基板DS及び封止基板ESのそれぞれに定義されたシーリング領域SAは、図13で説明したシーリング領域SAの構成と同じである。つまり、本実施例によるシーリング領域SAは上述した第1シーリング領域SA1と第2シーリング領域SA2を含む。
まず、図25に示したように、表示基板DS及び封止基板ESを提供する。本実施例による表示基板DSを提供するステップにおいて、表示基板DSの回路層DS_Cは第2シーリング領域SA2及びパッド領域PDまで延長されて形成される。
封止基板ESの上の第1シーリング領域SA1に第1レーザLR1を照射するS21。第1レーザLR1によって封止基板ESの第1面SS1の上にナノワイヤNWが形成される。
次に、図26に示したように、封止基板ESの第2シーリング領域SA2に第2接着部材SM2’を配置するS22。本実施例において、第2接着部材SM2’はガラス粉末状のフリットを含む。詳しくは、第2接着部材SM2’は、有機物及びガラス粉末状のフリットが混合されたゲル状態のペーストの形態を有する。前記ガラス粉末はガラスに加えられる熱を急激に下げることで形成される。
次に、図27に示したように、第1シーリング領域SA1に第2レーザLR2を照射し、第2シーリング領域SA2に第3レーザLR3を照射して封止基板ESと表示基板DSを合着するS23、S24。本発明は、第2レーザLR2の照射ステップと第3レーザLR3の照射ステップの前後関係に特に限らない。
第2レーザLR2が照射されることで、第1シーリング領域SA1に形成されたナノワイヤNWの少なくとも一部と表示基板DSの一部がそれぞれ溶融及び膨張して第1封止部SM1が形成される。第2レーザLR2の構成は図15乃至図22で説明した構成と同じであるため説明を省略する。
本実施例において、第3レーザLR3は第2接着部材SM2’に熱を加えるために使用される。例えば、第3レーザLR3はCWレーザであってもよい。
第3レーザLR3が照射されることで、第2シーリング領域SA2に配置される第2接着部材SM2’の前記有機物が空気中に消滅し、フリットを含むゲル状態のペーストが硬化して第2封止部SM2が形成される。
表示基板DS及び封止基板ESが第1封止部SM1及び第2封止部SM2によって合着されている様子は図28に示しており、これは図14に示した表示モジュールDM-4と同じである。
これまで実施例を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者は、下記特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。また、本発明の開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、下記特許請求の範囲及びそれと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈すべきである。
最近、全面表示装置を具現するために、表示装置のデッドスペースを減らす方案が多様に開発されている。但し、表示装置のデッドスペースを減らすために外郭接合部の幅を減らしたら、接合強度が低下し表示装置の信頼性が損なわれる恐れがる。よって、デッドスペースを減らしながらも表示装置の外郭接合部の接合強度が低下しない構造に関する本願発明は産業上の利用可能性が高い。
発光素子OLEDは回路層DS_Cの上に配置される。発光素子OLEDは複数の絶縁層のうち第4絶縁層40と共に表示層DS_Dを構成する。発光素子層OLEDは、第1電極E1、発光層EL、及び第2電極E2を含む。第4絶縁層40は有機物及び/または無機物を含み、単層または積層構造を有する。
本実施例による表示モジュールDMは充填層DS_Sを更に含む。充填層DS_Sは素子層DS_Eと封止基板ESとの間の離隔された空間に配置される。例えば、充填層DS_Sは非活性気体を含んでもよい。充填層DS_Sは素子層DS_Eと封止基板ESとの間に存在する異物が拡散することを防止する。
本実施例によると、第1接合部BD1及び第2接合部BD2は極超短波パルスレーザによって形成される。例えば、極超短波パルスレーザはフェムト秒レーザであってもよい。フェムト秒レーザは、パルス幅がフェムト秒(femto second)単位のレーザを意味する。
本実施例において、入力感知層ISPは封止基板ESと表示基板DSとの間に配置される。詳しくは、入力感知層ISPは、互いに対向する封止基板ESの第1面SS1と第2面SS2のうち表示基板DSと向かい合う第1面SS1の上に配置されて、封止基板ESと一つの積層体を構成する。上述した充填層DS_Sは、入力感知層ISPと封止基板ESとの間に配置される。
本発明は入力感知層ISPの位置に限らない。図示していないが、本発明の他の実施例による入力感知層ISPは、表示基板DSの素子層DS_Eの上に配置されて表示基板DSと一つの積層体を構成する。この場合、上述した充填層DS_Sは入力感知層ISPと封止基板ESとの間に配置される。
本実施例によると、表示基板DSの回路層DS_Cは第2シーリング領域SA2及びパッド領域PDまで延長されて配置される。つまり、回路層DS_Cは第1シーリング領域SA1を除く表示基板SD上の全領域と重畳する。この場合、第2封止部SM2は回路層DS_Cと封止基板ESとの間に配置される。

Claims (36)

  1. 平面上において、表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示モジュールを含み、
    前記表示モジュールは、
    前記表示領域に配置される複数の画素を含み、ガラス材質を含む表示基板と、
    前記表示基板と対向し、ガラス材質を含む封止基板と、を含み、
    前記非表示領域は、前記表示基板と前記封止基板とが結合されるシーリング領域を含み、
    前記シーリング領域の一部領域の幅は約50μm以上110μm以下である表示装置。
  2. 前記表示モジュールは、
    前記シーリング領域に配置され、前記表示基板と前記封止基板とを結合する第1封止部を更に含み、
    前記第1封止部は、前記表示基板及び前記封止基板と同じ物質を含む請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記シーリング領域において、前記第1封止部の厚さは約5μm以上15μm以下である請求項2に記載の表示装置。
  4. 断面上において、前記シーリング領域に複数の接合領域が定義され、
    前記接合領域において、前記表示基板と前記第1封止部との境界面、及び前記封止基板と前記第1封止部との境界面のそれぞれは不連続的である請求項2に記載の表示装置。
  5. 前記接合領域のそれぞれは断面上において丸い形状を有する請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記表示基板は、
    ベース層と、
    前記ベース層の上に配置され、複数の薄膜トランジスタと複数の配線とを含む回路層と、
    前記表示領域と重畳する前記回路層の上に配置され、前記薄膜トランジスタと連結される複数の表示素子を含む表示層と、を含む請求項2に記載の表示装置。
  7. 前記複数の表示素子のそれぞれは有機発光素子である請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記非表示領域は、
    前記表示基板の上に定義され、前記封止基板と重畳しないパッド領域を更に含み、
    前記封止基板によって前記表示基板の前記パッド領域が露出される請求項6に記載の表示装置。
  9. 前記シーリング領域は、
    前記非表示領域の縁領域のうち前記パッド領域と隣接する領域を除く残りの領域で定義される第1シーリング領域と、
    前記パッド領域と前記表示領域との間に定義され、前記第1シーリング領域と連結される第2シーリング領域と、を含み、
    前記表示モジュールは、
    前記第2シーリング領域と重畳する前記表示基板と前記封止基板との間に配置される第2封止部と、を更に含む請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記第1シーリング領域の幅は、前記第2シーリング領域の幅と同じであるか小さい請求項9に記載の表示装置。
  11. 前記回路層は、前記第1シーリング領域を除く前記表示基板上の領域に全面的に配置される請求項9に記載の表示装置。
  12. 前記表示モジュールは、
    前記封止基板と前記表示基板との間に配置され、複数の入力感知電極を含む入力感知層を更に含み、
    前記入力感知層は、平面上において前記シーリング領域と重畳しない請求項1に記載の表示装置。
  13. 前記表示モジュールは、
    前記封止基板の上に配置されて前記封止基板を間に挟んで前記表示基板と対向し、複数の入力感知電極を含む入力感知層を更に含む請求項1に記載の表示装置。
  14. 前記シーリング領域における前記封止基板の厚さは、前記表示領域における前記封止基板の厚さより大きい請求項1に記載の表示装置。
  15. 前記シーリング領域の前記一部領域において、前記表示基板と前記封止基板との間の接合強度は約18kgf以上である請求項1に記載の表示装置。
  16. それぞれが表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示基板及び封止基板を提供するステップと、
    前記非表示領域の一部領域で定義されるシーリング領域と重畳する前記封止基板にナノワイヤを形成するステップと、
    前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップと、を含み、
    前記ナノワイヤを形成するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記封止基板に極超短波パルスレーザである第1レーザを照射するステップを含み、
    前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップは、前記シーリング領域と重畳する前記表示基板に極超短波パルスレーザである第2レーザを照射するステップを含む表示装置の製造方法。
  17. 前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、
    前記ナノワイヤは互いに対向する前記封止基板の第1面及び第2面のうち前記表示基板と対向する前記第1面から突出するように形成される請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  18. 前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、
    前記第1レーザの焦点は前記封止基板の前記第1面の上に配置される請求項17に記載の表示装置の製造方法。
  19. 前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、
    前記ナノワイヤは、前記封止基板に前記第1レーザが照射されることで前記封止基板の一部が溶融及び膨張して形成される請求項17に記載の表示装置の製造方法。
  20. 前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、
    前記第2レーザの焦点は前記表示基板の内部に配置される請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  21. 前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、
    前記封止基板と前記表示基板との間に第1封止部が形成され、
    前記第1封止部は、前記表示基板に前記第2レーザが照射されることで、前記表示基板の一部が溶融及び膨張して前記ナノワイヤと混合されて形成される請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  22. 前記第1封止部の幅は約50μm以上約110μm以下である請求項21に記載の表示装置の製造方法。
  23. 前記第1封止部の厚さは約5μm以上15μm以下である請求項21に記載の表示装置の製造方法。
  24. 前記第1レーザの出力エネルギーは前記第2レーザの出力エネルギーより大きい請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  25. 前記表示基板を提供するステップは、
    ベース層の上に複数の薄膜トランジスタと複数の配線とを含む回路層を形成するステップと、
    前記表示領域と重畳する前記回路層の上に複数の表示素子を含む表示層を形成するステップと、を含む請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  26. 前記表示基板の前記非表示領域は、前記封止基板と重畳しないパッド領域を更に含み、
    前記表示基板と前記封止基板とを合着するステップにおいて、
    前記封止基板によって前記表示基板の前記パッド領域が露出される請求項25に記載の表示装置の製造方法。
  27. 前記シーリング領域は、
    前記非表示領域の縁領域のうち前記パッド領域と隣接する領域を除く残りの領域で定義される第1シーリング領域と、
    前記パッド領域と前記表示領域との間に定義され、前記第1シーリング領域と連結される第2シーリング領域と、を含み、
    前記ナノワイヤは、前記第1シーリング領域と前記第2シーリング領域とのうち前記第1シーリング領域に形成される請求項26に記載の表示装置の製造方法。
  28. 前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップは、
    前記封止基板と前記表示基板との間の前記第2シーリング領域に第2接着部材を配置するステップと、
    第3レーザを照射して第2接着部材に熱を加えて第2封止部を形成するステップと、更に含む請求項27に記載の表示装置の製造方法。
  29. 前記第1シーリング領域の幅は、前記第2シーリング領域の幅より小さい請求項28に記載の表示装置の製造方法。
  30. 前記第3レーザはCWレーザである請求項28に記載の表示装置の製造方法。
  31. 前記第2接着部材はガラス粉末を含む請求項28に記載の表示装置の製造方法。
  32. 前記封止基板の上部または下部に複数の入力感知電極を含む入力感知層を形成するステップを更に含む請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  33. 前記第1レーザ及び前記第2レーザはフェムト秒レーザである請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  34. 前記封止基板を提供するステップにおいて、
    前記封止基板上の表示領域にエッチング溝を形成するステップを含み、
    前記エッチング溝は、互いに対向する前記封止基板の第1面及び第2面のうち前記表示基板と向かい合う前記第1面に定義される請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  35. 前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、
    前記第2レーザが照射されることで、前記シーリング領域上の前記封止基板と前記表示基板との間に複数の接合部が形成され、
    前記接合部内において前記ナノワイヤと前記表示基板との間の境界面は不連続的である請求項16に記載の表示装置の製造方法。
  36. それぞれが表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とが定義される表示基板及び封止基板を提供するステップと、
    前記封止基板の前記非表示領域の一部領域で定義されるシーリング領域に極超短波パルスレーザである第1レーザを照射して前記封止基板の一面の上にナノワイヤを形成するステップと、
    極超短波パルスレーザである第2レーザを照射して前記封止基板の前記ナノワイヤと表示基板とを合着するステップと、を含み、
    前記ナノワイヤを形成するステップにおいて、前記第1レーザの焦点は前記封止基板の前記一面の上に配置され、
    前記封止基板と前記表示基板とを合着するステップにおいて、前記第2レーザの焦点は前記表示基板の内部に配置される表示装置の製造方法。
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