JP4405990B2 - 平板表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は平板表示装置及びその製造方法に関し、より詳細には、素子の耐衝撃性及び密封特性を高める平板表示装置及びその製造方法に関する。

近年、液晶表示装置、有機電界発光表示装置、ＰＤＰ、ＦＥＤなど、多様な平板表示装置が紹介されており、このような平板表示装置は大面積で具現することが容易であり、脚光を浴びている。

このような平板表示装置は、一般的に基板上に複数の画素を具備して金属キャップや密封硝子基板で基板を覆って密封する構造を持つようになる。特に、有機発光ダイオードを利用する有機電界発光表示装置は、酸素、水素及び水気に敏感であり、酸素などが侵透することができないようにさらに堅固な密封構造を必要とする。

フリットは、硝子材料に加えられる温度を急激に下げると硝子粉末形態で生成される。一般的には硝子粉末に酸化物粉末を含めて使用する。そして、酸化物粉末が含まれたフリットに有機物を添加すればジェル状態のペーストになる。この時、所定の温度で焼成すれば有機物は、空気中に消散されて、ジェル状態のペーストは硬化されて固体状態のフリットとして存在する。

硝子基板にフリットを塗布して有機発光ダイオードを密封する構造が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたところによれば、フリットを使用することで基板と封止基板の間が完全に密封されることにより、さらに効果的に有機発光ダイオードを保護することができる。

図１は、一般的な平板表示装置でフリットを利用して蒸着基板と封止基板が密封されている状態の断面を示す断面図である。
図１を参照して説明すれば、蒸着基板１０の上部にバッファー層１１が塗布されて、その上部に第１絶縁膜１２が塗布され、その上部に第２絶縁膜１３が塗布された後、その上部に金属膜１４がパターニングされて形成される。

第１絶縁膜１２と第２絶縁膜１３は、透明基板１０上に画素を形成する過程中に塗布され、金属膜１４は第２絶縁膜１３の上部に一定の形態で形成されて画素に信号を伝達する配線になる。

配線としては走査信号を伝達する走査線、データ信号を伝達するデータ線、画素電源を伝達する画素電源などがある。そして、金属膜１４が形成されている第２絶縁膜１３の上部に保護膜１５が形成される。保護膜１５は金属膜によって所定の段差ｄ１を持つようになって金属膜１４の厚さ程度の段差が形成される。

そして、フリット１６を利用して封止基板２０に蒸着基板１０を密封する。密封する過程は、封止基板２０と蒸着基板１０の間に固体状態のフリット１６が位置するようにした後に、熱などによってフリット１６が粘性を持つようになった状態で接触させて、凝固させて蒸着基板が封止基板によって密封されるようにする。この時、封止過程でフリット１６が固体状態の時に、保護膜１５の段差によって金属膜１４が形成されている部分に接触するようになって、そうでない部分には接触しなくなる。

この状態で、フリット１６に熱を一定の時間以上加えればフリット１６が粘性を持つようになって熱い状態になる。この時、フリット１６は固体状態である時には、保護膜１５と段差ｄ１によって接触しなくなった部分である金属膜が形成されていない部分にも接触することになる。そして、段差によって金属膜１４が形成されている部分に熱が加えられたフリットが接触した時間が、金属膜が形成されていない部分に熱が加えられたフリット１６が接触した時間よりさらに長くなって、フリット１６下部に形成されている金属膜１４に熱が伝達されるようになる。この時、保護膜１５は熱伝導係数が大きく、金属膜に熱が伝達されることを防止することができなくなる。したがって、金属膜１４にフリット１６で発生された熱が伝達されて金属膜１４が溶けるような問題点がある。そして、金属膜１４が溶けるようになれば、再度凝固される過程でクラックなどが発生されて配線不良が生じることがあり得る。
米国特許出願公開第２００４０２０７３１４号明細書

したがって、本発明は前記従来技術の問題点を解決するために創出されたもので、本発明の目的は、平板表示装置の密封の時に発生する熱による金属膜の損傷を防止して、フリットの接着力が向上するようにした平板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の第１側面は、画素を含む画素領域とそれ以外の非画素領域に区分される第１基板と、前記第１基板の前記画素領域を含む所定領域に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に形成されて前記第２基板と前記第２基板を密封するフリットを含むが、前記第１基板の非画素領域は、バッファー層が形成されている透明基板と、前記バッファー層上に形成される絶縁膜と、前記絶縁膜の所定領域を蝕刻した所定の領域に形成される金属膜と、前記絶縁膜及び記金属膜上に形成される保護膜と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の第２側面は、画素領域とそれ以外の非画素領域を含み、画像を表現する平板表示装置を製造する方法において、バッファー層が形成された第１基板上に１絶縁膜を形成する段階と、前記絶縁膜が形成された領域の中で所定の領域を蝕刻して前記所定の領域に前記金属膜を蒸着する段階と、前記絶縁膜と前記金属膜の上部に保護膜を形成する段階と、フリットを利用して前記第１基板を第２基板に密封する段階と、を含むことを特徴とする。

以上のように本発明による平板表示装置及びその製造方法によれば、フリット下部の段差が低くなるようになって金属膜の熱による損傷を減らすことができ、金属膜にクラックなどが発生しなくなるし、フリットの下部接触面が平坦化されてフリットの接着力が向上して上部基板と下部基板の封止がさらに堅固になる。

以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。
図２は、本発明による平板表示装置の構造を示す構造図である。図２を参照して説明すれば、平板表示装置は、基板１０００、データ駆動部２０００、走査駆動部３０００及び電源供給部４０００を含む。

基板１０００は、画素１００１が形成される蒸着基板３００と蒸着基板を封止する封止基板が所定の距離を置いて対向されて形成される。蒸着基板は画素領域と非画素領域に区分されて、封止基板は画素領域よりさらに広く形成され、点線Ｌで表示されている部分にフリットが形成されて蒸着基板と封止基板がフリットによって密封される。また、蒸着基板はデータ線、走査線及び電源線などが形成されて外部からデータ信号、走査信号及び電源などの供給を受けることができる。

データ駆動部２０００はデータ線Ｄ１、Ｄ２．．．Ｄｍと連結され、データ信号を生成してデータ線Ｄ１、Ｄ２．．．Ｄｍを通じてデータ信号を伝達する。この時、データ線Ｄ１、Ｄ２．．．Ｄｍは、蒸着基板の上部に形成されてフリットの下部にデータ線Ｄ１、Ｄ２．．．Ｄｍが通過するようになる。

走査駆動部３０００は、走査線Ｓ１、Ｓ２．．．Ｓｎと連結されて走査信号を生成して走査線Ｓ１、Ｓ２．．．Ｓｎを通じて走査信号を伝達する。この時、走査線Ｓ１、Ｓ２．．．Ｓｎは、蒸着基板の上部に形成されてフリットの下部に走査線Ｓ１、Ｓ２．．．Ｓｎが通過するようになる。

電源供給部４０００は、基板１０００、データ駆動部２０００、走査駆動部３０００などに駆動電圧を伝達して基板１０００、データ駆動部２０００、走査駆動部３０００などが駆動されるようにする。この時、電源線は蒸着基板の上部に形成されてフリットの下部に電源線が通過するようになる。

図３は、図２に示された平板表示装置基板の第１実施例の断面を示す断面図である。図３を参照して説明すれば、図３は基板の非発光領域の断面を示す。
基板は透明基板３００の上部にバッファー層３０１が塗布されてその上部に第１絶縁膜３０２が塗布され、その上部に第２絶縁膜３０３が塗布される。第１絶縁膜３０２と第２絶縁膜３０３は、画素領域に蒸着された画素を形成する過程で使用される有機膜などが延長されて非発光領域に形成される。そして、第１絶縁膜３０２と第２絶縁膜３０３の所定部分を蝕刻した後、蝕刻された部分に金属膜３０４が形成される。

金属膜３０４は、画素領域に信号または電圧を伝達する配線で使用されて走査信号を伝達する走査線、データ信号を伝達するデータ線、画素電源を伝達する画素電源線などがある。この時、金属膜３０４の厚さが第１絶縁膜３０２と第２絶縁膜３０３の厚さの和にあたるようになれば金属膜３０４の上部と第２絶縁膜３０３の上部の高さの差が発生しなくなる。そして、その上部に保護膜３０５を形成して蒸着基板を製造する。

保護膜３０５は、金属膜３０４が形成されている第２絶縁膜３０３の上部に形成される。保護膜３０５は、金属膜３０４と第２絶縁膜３０３によって所定の段差を持つようになって金属膜３０４の厚さ程度の段差ｄ２が形成される。

そして、封止基板３１０にフリット３０６を形成して蒸着基板と結合した後に、レーザまたは赤外線などを利用してフリット３０６に熱を加え、蒸着基板と封止基板３１０をフリット３０６によって密封させる封止過程を遂行する。この時、フリット３０６は封止過程の前には固体状態を維持して保護膜の一部分に接触した状態であり、封止過程でレーザまたは赤外線などによってフリット３０６が粘性を持つようになった状態で保護膜３０５と接触された後、凝固されて蒸着基板が封止基板３１０によって密封されるようにする。

図４は、図２に示された平板表示装置基板の第２実施例の断面を示す断面図である。図４に示された基板と図３に示された基板の差異は、第１絶縁膜４０２と第２絶縁膜４０３のうち第２絶縁膜４０３のみ蝕刻した後、蝕刻された領域に金属膜４０４を形成する。この時、金属膜４０４が形成されている部分とそではない部分の高さの差ｄ３を減らすために金属膜の厚さが図３に示された金属膜より薄く形成されるようにする。この時、段差ｄ３は、約１２００Åになる。

図５は、本発明による平板表示装置が有機発光表示装置の場合の、画素の一例を示す回路図である。図５を参照して説明すれば、画素は有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）ＯＬＥＤ、第１トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｍ１、第２トランジスタＭ２及びキャパシタＣstを含む。そして、走査線Ｓｎ、データ線Ｄｍ及び電源線ＥＬＶｄｄが画素に連結される。そして、走査線Ｓｎは行方向に形成されて、データ線Ｄｍ及び電源線ＥＬＶｄｄは列方向に形成される。

第１トランジスタＭ１において、ソース電極は画素電源線Ｖｄｄに連結されて、ドレイン電極はＯＬＥＤに連結されて、ゲート電極は第１ノードＮに連結される。そして、ゲート電極に入力される信号によって有機発光素子ＯＬＥＤに発光のための電流を供給する。第１トランジスタＭ１のソースからドレイン方向に流れる電流の量は、第２トランジスタＭ２を通じて印加されるデータ信号によって制御される。

第２トランジスタＭ２において、ソース電極はデータ線Ｄｍに連結されて、ドレイン電極は第１ノードＮに連結され、ゲート電極は走査線Ｓｎに連結されて、走査線Ｓｎを通じて伝達される走査信号によってスイッチング動作を遂行して選択的にデータ線Ｄｍを通じて伝達されるデータ信号を第１ノードＮに伝達する。

キャパシタＣstにおいて、第１電極は第１トランジスタＭ１のソース電極に連結されて、第２電極は第１ノードＮに連結されて、データ信号によって印加されたソース電極とゲート電極の間の電圧を一定期間維持する。

このような構成によって、第２トランジスタＭ２のゲート電極に印加される走査信号によって第２トランジスタＭ２がオン状態になれば、キャパシタＣｓｔにデータ信号に対応される電圧が充電されて、キャパシタＣｓｔに充電された電圧が第１トランジスタＭ１のゲート電極に印加され、第１トランジスタＭ１に電流が流れるようにして有機発光素子ＯＬＥＤが発光するようにする。

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。

一般的な平板表示装置でフリットを利用して蒸着基板と封止基板が密封されている状態の断面を示す断面図である。 本発明による平板表示装置の構造を示す構造図である。 図２に示された平板表示装置基板の第１実施例の断面を示す断面図である。 図２に示された平板表示装置基板の第２実施例の断面を示す断面図である。 本発明による平板表示装置が有機発光表示装置の場合画素の一例を示す回路図である。

符号の説明

３００ 透明基板
１０００ 画素部
１００１ 画素
２０００ データ駆動部
３０００ 走査駆動部
４０００ 電源供給部

Claims (12)

1. 画素を含む画素領域とそれ以外の非画素領域に区分される第１基板と、
   前記第１基板の前記画素領域を含む所定領域に対向する第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板の間に形成されて前記第１基板と前記第２基板を密封するフリットを含むが、
   前記第１基板の非画素領域は、バッファー層が形成されている透明基板と、前記バッファー層上に形成される絶縁膜と、前記絶縁膜の所定領域を蝕刻した所定の領域に形成される金属膜と、前記絶縁膜及び前記金属膜上に形成される保護膜と、を含み、
   前記フリットは前記保護膜の上部に形成され、
   前記保護膜は、下部に金属膜が形成される部分と形成されない部分の上端の高さの差が前記金属膜の厚さより少なく形成されることを特徴とする平板表示装置。
2. 前記フリットは、
   レーザまたは赤外線を吸収する吸収材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。
3. 前記絶縁膜は、
   少なくとも一つ以上の膜で構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。
4. 前記絶縁膜が複数の膜で構成されて、前記複数の絶縁膜のうちで少なくとも一つの膜は蝕刻されなくて前記金属膜の下部に前記蝕刻されない絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置。
5. 前記絶縁膜が複数の膜で構成されて、前記複数の絶縁膜は蝕刻されて前記金属膜の下部に前記絶縁膜がないことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置。
6. 前記金属膜は、
   前記画素領域に所定の電圧を供給する画素電源線、データ線、走査線のうちの少なくともひとつ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。
7. 前記画素は、
   有機発光ダイオードを利用して発光することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
8. 画素領域とそれ以外の非画素領域を含み、画像を表現する平板表示装置を製造する方法において、
   バッファー層が形成された第１基板上に絶縁膜を形成する段階と、
   前記絶縁膜が形成された領域の中で所定の領域を蝕刻して前記所定の領域に前記金属膜を蒸着する段階と、
   前記絶縁膜と前記金属膜の上部に保護膜であって、前記保護膜は、下部に金属膜が形成される部分と形成されない部分の上端の高さの差が前記金属膜の厚さより少なくなるように前記保護膜を形成する段階と、
   フリットを前記保護膜の上部に形成して前記第１基板を第２基板に密封する段階と、
   を含むことを特徴とする平板表示装置の製造方法。
9. 前記絶縁膜は、
   少なくとも一つ以上の有機膜で構成されることを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置の製造方法。
10. 前記絶縁膜は、
    少なくとも二つの有機膜で構成され、前記金属膜を蒸着する段階の前に、少なくとも一つの有機膜が蝕刻されるようにすることを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置の製造方法。
11. 前記金属膜の厚さは、
    前記二つの有機膜の厚さより薄いことを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置の製造方法。
12. 前記密封段階において、レーザまたは赤外線を利用することを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置の製造方法。

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