JP4555258B2 - 有機電界発光表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機電界発光表示装置に関し、特に、酸素及び水分などの浸透が防止されるようにした有機電界発光表示装置に関する。

一般的に、有機電界発光表示装置は、画素領域と非画素領域とを提供する第１基板と、封止のため第１基板と対向するように配置され、エポキシのようなシーラントにより第１基板に接合される第２基板とで構成される。

第１基板の画素領域には、走査線及びデータ線の交差部にマトリックス状に多数の有機発光ダイオードが形成される。有機発光ダイオードは、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る正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層で構成される。

ここで、有機発光ダイオードは、有機物を含むため、酸素に弱く、カソード電極が金属材料で形成されるため、空気中の水分によって酸化され、電気的特性及び発光特性が劣化しやすい。これを防止するために、従来は金属材質のカンやカップの形で製作された容器や、ガラス、プラスチックなどの第２基板に吸湿剤をパウダー状に搭載させるか、またはフィルム状に接着して外部から浸透する水分が除去されるようにした。

しかし、吸湿剤をパウダー状に搭載させる方法では、工程が複雑になり、材料及び工程の単価が上昇し、表示装置の厚さが増加し、全面発光には適用しにくいという問題点がある。また、吸湿剤をフィルム状に接着する方法では、水分を除去するのに限界があり、耐久性と信頼性が低く、量産には適用しにくい。

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有機発光表示装置を封止させる方法が提案されている。

米国特許出願１０／４１４，７９４号（２００３．４．１６）には、第１及び第２ガラス板をフリットで接着させて封止したガラスパッケージ及びその製造方法について記載されている。
米国特許出願１０／４１４，７９４号

したがって、本発明の目的は、酸素及び水分などの浸透が防止されるようにした有機電界発光表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の第１実施例による有機電界発光表示装置は、画素が形成される画素領域及び前記画素領域以外の非画素領域を含む第１基板と、前記画素領域を含む一領域で前記第１基板と対向するように接合される第２基板と、前記非画素領域と前記第２基板との間に位置し、前記第１基板及び第２基板を接合するフリットと、前記第１基板に形成され、前記フリットと一部重畳される少なくとも一つのメタルラインと、を備え、前記フリットと重畳される交差部領域で前記メタルラインの側面は、所定の角度で曲がるように形成される。

好ましくは、前記交差部領域で前記メタルラインの側面から伸長する少なくとも一つの突出部を備える。

前記交差部領域で前記メタルラインの側面には、少なくとも一つの溝が形成される。

本発明の第２実施例による有機電界発光表示装置は、画素が形成される画素領域及び前記画素領域以外の非画素領域を含む第１基板と、前記画素領域を含む一領域で前記第１基板と対向するように接合される第２基板と、前記非画素領域と前記第２基板との間に位置し、前記第１基板及び第２基板を接合するシーラントと、前記第１基板に形成され、前記シーラントと一部重畳され、異種金属が含まれた少なくとも三層で形成される少なくとも一つのメタルラインと、を備え、前記メタルラインは、前記シーラントと重畳される交差部領域で両側面から形成される少なくとも一つの溝または突出部を備える。

上述したように、本発明の実施例による有機電界発光表示装置によれば、フリットと電極ラインとの交差部領域で電極ラインの側面に突出部または溝を形成する。このように、電極ラインの側面に形成された突出部または溝は、電極ラインの側面の長さを増加させて水分などが画素領域に浸透することを防止するようになる。また、所定の形状に形成される突出部または溝は、電極ラインの側面の半円ホールの陥没の可能性を増大させ、信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を、添付された図１ないし図９ｂを参照して詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図である。
図１を参照すると、第１基板２００は、画素領域２１０と、画素領域２１０を取り囲む非画素領域２２０とからなる。画素領域２１０には、走査線１０４ｂ及びデータ線１０６ｃが形成され、走査線１０４ｂ及びデータ線１０６ｃと接続されるように画素１００が形成される。非画素領域２２０には、走査線１０４ｂと接続される走査駆動部４１０及びデータ線１０６ｃと接続されるデータ駆動部４２０が形成される。そして、非画素領域２２０には、画素１００に電源を供給するための電源供給ライン（またはメタルライン；図示せず）及び外部駆動回路（図示せず）と接続されるパッド１０４ｃ、１０６ｄが形成される。

画素１００のそれぞれには、有機発光ダイオード（図示せず）と、有機発光ダイオードを駆動するための少なくとも一つの薄膜トランジスタとが含まれる。有機発光ダイオードは、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る正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層で構成される。薄膜トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含むように形成され、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。実際、画素１００は、走査線１０４ｂに走査信号が供給される時に選択され、データ線１０６ｃからデータ信号を供給され、供給されたデータ信号に対応して所定の輝度の光を生成する。

走査駆動部４１０は、第１パッド１０４ｃから供給される制御信号に対応して走査線１０４ｂに走査信号を順次供給する。すると、走査線１０４ｂと接続された画素１００が順次選択される。

データ駆動部４２０は、第２パッド１０６ｄからデータ及び制御信号を供給される。データ及び制御信号を供給されたデータ駆動部４２０は、データ線１０６ｃにデータ信号を供給する。ここで、データ線１０６ｃに供給されたデータ信号は、走査信号によって選択された画素１００に供給される。

パッド１０４ｃ、１０６ｄは、外部の駆動回路と電気的に接続される。ここで、第１パッド１０４ｃは、走査駆動部４１０と接続され、走査駆動部４１０に制御信号を供給することにより走査駆動部４１０が駆動されるようにする。そして、第２パッド１０６ｄは、データ駆動部４２０と電気的に接続され、データ駆動部４２０に制御信号及びデータを供給することによりデータ駆動部４２０が駆動されるようにする。

図２ａ及び図２ｂは、第１基板と接合される第２基板を示す平面図及び断面図である。ここで、第２基板（封止基板）３００は、第１基板２００と接合されて内部に水分などが浸透することを防止する。

図２ａ及び図２ｂを参照すると、第２基板３００には、第１基板２００との接合のためにフリット３２０が備えられる。

フリット３２０の生成過程を簡略に説明すると、次のとおりである。一般的に、ガラス材料を高い温度に加熱し、温度を急激に下げると、ガラス粉末状のフリットが生成される。粉末状のフリットに酸化物粉末を含み、これに有機物を添加すると、ゲル状のペーストが生成される。このペーストを第２基板３００の縁に塗布した後、所定の温度で焼成すると、有機物は空気中で消滅し、ゲル状のペーストは硬化され、固体状のフリット３２０として第２基板３００に付着する。ここで、フリット３２０を焼成する温度は、略３００℃ないし５００℃の範囲とする。そして、フリット３２０は、第２基板３００と第１基板２００とが安定的に接合できるように１４〜１５μｍ程度の高さ及び０．６〜０．７ｍｍ程度の幅で形成される。

第１基板２００及び第２基板３００の接合時に、フリット３２０は、画素領域２１０を封止させて酸素及び水分などの浸透を防止する。このために、第２基板３００と第１基板２００との接合時に、フリット３２０は、非画素領域２２０に位置する。そして、フリット３２０は、外部からレーザや赤外線などが照射される時に溶融し、第１基板２００と第２基板３００とを接合させる。

図３は、第１基板及び第２基板が接合された状態を概略的に示す図である。

図３を参照すると、フリット３２０は、非画素領域２２０に位置し、第１基板２００及び第２基板３００を接合する。実際、フリット３２０が非画素領域２２０に配置された後、レーザまたは赤外線を照射することによりフリット３２０が第１基板２００に溶融接着され、これにより、第１基板２００及び第２基板３００が接合される。このように、フリット３２０により第１基板２００及び第２基板３００が接合されれば、酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することを防止することができる。

一方、第１基板２００及び第２基板３００が接合される時、フリット３２０は、少なくとも一つの電極ラインと重畳されるようになる。例えば、フリット３２０は、走査線１０４ｂ、データ線１０６ｃ及び電源供給ラインなどの電極ライン（またはメタルライン）と重畳される。ここで、電極ラインは、画素１００に含まれる薄膜トランジスタ及び／または有機発光ダイオードが形成される時に形成される。つまり、電極ラインは、薄膜トランジスタが形成される時、ゲートメタル、ソース／ドレインメタル及びアノードメタルのうち少なくとも一つで形成されることができる。例えば、走査線１０４ｂは、ゲートメタルで形成され、データ線１０６ｃ及び電源供給ラインは、ソース／ドレインメタルで形成されることができる。そして、電極ラインは、薄膜トランジスタが形成される時、半導体層と同一の物質で形成されることもできる。

一方、本発明において、フリット３２０の位置は、多様に変更されることができる。例えば、フリット３２０は、第２基板３００が走査駆動部４１０と重畳されるように走査駆動部４１０の外部に位置することもできる。

図４は、一般的な電極ラインの構造を示す図である。

図４を参照すると、電極ライン４００は、異種金属物質を含む三層状に製作される。つまり、電極ライン４００は、第１金属膜４０１ａ、第２金属膜４０１ｂ及び第３金属膜４０１ｃを備える。ここで、第１金属膜４０１ａ及び第３金属膜４０１ｃは、同じ物質で形成され、第２金属膜４０１ｂは、第１金属膜４０１ａ及び第３金属膜４０１ｃと異なる物質で形成される。

例えば、第１金属膜４０１ａ及び第３金属膜４０１ｃは、チタン（Ｔｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）で形成され、第２金属膜４０１ｂは、伝導性の良いアルミニウム（Ａｌ）で形成される。このように、電極ライン４００が三層状に製作されれば、伝導性などの電気的特性を向上させるとともに、隣接層との化学的反応を最小化することができる。

一方、有機電界発光表示装置を製造する時、電極ライン４００は、少なくとも一回以上のエッチング工程を経るようになる。このようなエッチング工程において、異なる金属で形成された第１金属膜４０１ａ及び第２金属膜４０１ｂは、異なる速度でエッチングされる。実際、図５ａ及び図５ｂに示されるように、アルミニウム（Ａｌ）で形成される第２金属膜４０１ｂがより多くエッチングされることにより、電極ライン４００の側面に半円状のホール４０２が生成される。特に、半円状のホール４０２は、洗浄工程などを経て、より大きく形成される。一方、半円ホール４０２は、図５ｂに示されるように、隣接する層により貫通ホール状を呈する。

電極ライン４００に半円状のホール４０２が生成されれば、外部からの酸素及び水分などが半円ホール４０２を経由して画素領域２１０に供給されることができる。例えば、画素領域２１０と非画素領域２２０に含まれる駆動部４１０、４２０とを電気的に接続する電極ライン４００の半円ホール４０２により酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することができる。一方、電極ライン４００に形成される半円ホール４０２は、工程過程中に一部陥没されたりもする。しかし、半円ホール４０２が陥没される確率が高くなく、信頼性を確保することが困難である。

図６は、本発明の第１実施例によるフリットと電極ラインとの交差部領域を示す図である。

図６を参照すると、フリット３２０と電極ライン４００との交差部領域で電極ライン４００の少なくとも一つの側面には、少なくとも一つの突出部４０４が形成される。実際、突出部４０４は、電極ライン４００の両側面から多数伸長して形成される。

このように、交差部領域で電極ライン４００の側面部に突出部４０４が形成されれば、外部から水素、酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することを防止することができる。詳しく説明すると、電極ライン４００の側面部は、図５ａに示されるように、工程過程中に半円ホール４０２が形成される。この時、突出部４０４が形成された電極ライン４００の側面部の長さが長くなり、水分などの浸透の可能性が低くなる。また、電極ライン４００の側面に突出部４０４が形成されれば、工程過程中に半円ホール４０２が陥没される可能性が増加する。つまり、電極ライン４００の側面が一字状に形成されず、多様な角度で曲がりながら形成されるため、半円ホール４０２の陥没の可能性が増加し、これにより、信頼性を確保することができる。

そして、本発明において、突出部４０４は、電極ライン４００の側面の長さが長くなるように多様な形状に形成されることができる。

例えば、本発明において、突出部４０４は、図７ａのように、電極ライン４００の側面から伸長する胴体部４０５ａと、胴体部４０５ａの末端から胴体部４０５ａより広い幅で形成される末端部４０５ｂとで構成されることができる。この場合、図６に示されるように、胴体部４０５ａだけで構成される突出部４０４より電極ライン４００の側面の長さが長くなる。

また、本発明においては、図７ｂのように、末端部４０５ｂの両側末端から伸長して胴体部４０５ａに曲がるように形成される回転部４０５ｃをさらに含むことができる。実際、本発明において、突出部４０４の構造は、多様な形状に設定されることができる。そして、本発明の実施例において、電極ライン４００の突出部４０４の構造は、フリット３０２が使用される有機電界発光表示装置に限定されるものではない。例えば、フリット３０２の代わりにエポキシのようなシーラントが使用される有機電界発光表示装置にも突出部４０４を含む電極ライン４００が適用可能である。

図８は、本発明の第２実施例によるフリットと電極ラインとの交差部領域を示す図である。

図８を参照すると、フリット３２０と電極ライン４００との交差部領域で電極ライン４００の少なくとも一つの側面には、少なくとも一つの溝５００が形成される。実際、溝５００は、電極ライン４００の両側面に多数形成される。

このように、フリット３２０と電極ライン４００との交差部領域で電極ライン４００の側面部に溝５００が形成されれば、外部から酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することを防止することができる。詳しく説明すると、電極ライン４００の側面部には、図５ａに示されるように半円ホール４０２が形成される。この時、溝５００が形成された電極ライン４００の側面に溝５００が形成されれば、工程過程中に半円ホール４０２が陥没される可能性が増加する。つまり、電極ライン４００の側面が一字状に形成されず、多様な角度で曲がりながら形成されるため、半円ホール４０２の陥没の可能性が増加し、これにより、信頼性を確保することができる。また、電極ライン４００の側面部に溝５００が形成されれば、酸素及び水分などの浸透経路が増加し、画素領域２１０に酸素及び水分などが浸透することをできるだけ防止することができる。

そして、本発明において、溝５００は、電極ライン４００の側面の長さが長くなるように多様な形状に形成されることができる。

例えば、本発明において、溝５００は、図９ａのように、電極ライン４００の側面から中心部側に入り込むように一字状に形成される第１溝５０２ａと、第１溝５０２の末端から第１溝５０２より広い幅で形成される第２溝５０２ｂとで構成されることができる。この場合、図８に示されるように、第１溝５０２ａで構成される場合より電極ライン４００の側面の長さが長くなる。すると、酸素及び水分などの浸透経路が増加するため、酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することをできるだけ防止することができる。

また、本発明においては、図９ｂのように、第２溝５０２ｂの両側末端から第１溝５０２ａ側に向かうように形成される第３溝５０２ｃをさらに含むことができる。実際、本発明において、溝５００の構造は、多様な形状に設定されることができる。そして、本発明の実施例において、電極ライン４００の溝５００の構造は、フリット３０２が使用される有機電界発光表示装置に限定されるものではない。例えば、フリット３０２の代わりにエポキシのようなシーラントが使用される有機電界発光表示装置にも溝５００を含む電極ライン４００が適用可能である。

上述した発明の詳細な説明と図面は、本発明の例示的なものであって、これは単に、本発明を説明するための目的で使用されたものであり、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、以上に説明した内容により、当業者なら誰でも本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の技術的保護範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。

本発明の実施例による有機電界発光表示装置の第１基板を示す図である。 第１基板と対向するように接合される第２基板を示す図である。 第１基板と対向するように接合される第２基板を示す図である。 第１基板及び第２基板の接合された状態を概略的に示す図である。 フリットと一部重畳される電極ラインを示す図である。 電極ラインのエッチング状態を示す図である。 電極ラインのエッチング状態を示す図である。 本発明の第１実施例によるフリットと電極ラインとの交差部領域を示す図である。 図６に示された突出部の実施例を示す図である。 図６に示された突出部の実施例を示す図である。 本発明の第２実施例によるフリットと電極ラインとの交差部領域を示す図である。 図８に示された溝の実施例を示す図である。 図８に示された溝の実施例を示す図である。

符号の説明

１００ 画素
１０４ｂ 走査線
１０４ｃ 第１パッド
１０６ｃ データ線
１０６ｄ 第２パッド
２００ 第１基板
２１０ 画素領域
２２０ 非画素領域
３００ 第２基板
３２０ フリット
４００ 電極ライン
４０１ａ 第１金属膜
４０１ｂ 第２金属膜
４０１ｃ 第３金属膜
４０２ 半円ホール
４０４ 突出部
４０５ａ 胴体部
４０５ｂ 末端部
４０５ｃ 回転部
４１０ 走査駆動部
４２０ データ駆動部
５００ 溝
５０２ａ 第１溝
５０２ｂ 第２溝
５０２ｃ 第３溝

Claims (12)

1. 画素が形成される画素領域及び前記画素領域以外の非画素領域を含む第１基板と、
   前記画素領域を含む一領域で前記第１基板と対向するように接合される第２基板と、
   前記非画素領域と前記第２基板との間に位置し、前記第１基板及び第２基板を接合するフリットと、
   前記第１基板に形成され、前記フリットと一部重畳される少なくとも一つのメタルラインと、を備え、
   前記フリットと重畳される交差部領域で前記メタルラインの側面は突出部を有し、該突出部は、前記メタルラインの側面から伸長する胴体部と、該胴体部の末端から該胴体部より広い幅で形成される末端部とで構成されることを特徴とする有機電界発光表示装置。
2. 前記突出部は、前記交差部領域で前記メタルラインの側面から伸長するように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。
3. 前記突出部は、前記メタルラインの両側面に形成される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。
4. 前記突出部は、前記末端部の両側末端から伸長して前記胴体部に曲がるように形成される回転部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
5. 前記メタルラインは、異種金属が含まれた少なくとも三層で構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。
6. 前記メタルラインは、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／チタン（Ｔｉ）で形成されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光表示装置。
7. 前記メタルラインは、モリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）で形成されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光表示装置。
8. 前記メタルラインは、走査ライン、データライン及び電源供給ラインのうち少なくとも一つを含む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。
9. 前記フリットは、レーザまたは赤外線が照射される時に溶融され、前記第１基板と第２基板とを接合す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。
10. 前記画素は、少なくとも一つの薄膜トランジスタ及び有機発光ダイオードを備え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。
11. 前記メタルラインは、前記薄膜トランジスタまたは有機発光ダイオードが形成される時に形成され、ゲートメタル、ソース／ドレインメタル、アノードメタル及び半導体層のうち少なくとも一つと同一の物質で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。
12. 画素が形成される画素領域及び前記画素領域以外の非画素領域を含む第１基板と、
    前記画素領域を含む一領域で前記第１基板と対向するように接合される第２基板と、
    前記非画素領域と前記第２基板との間に位置し、前記第１基板及び第２基板を接合するシーラントと、
    前記第１基板に形成され、前記シーラントと一部重畳され、異種金属が含まれた少なくとも三層で形成される少なくとも一つのメタルラインと、を備え、
    前記メタルラインは、前記シーラントと重畳される交差部領域で両側面に突出部を有し、該突出部は、前記メタルラインの側面から伸長する胴体部と、該胴体部の末端から該胴体部より広い幅で形成される末端部とで構成されることを特徴とする有機電界発光表示装置。