JP4834619B2 - 有機電界発光表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機電界発光表示装置に関し、特に、上下板の封着特性を向上させ、外部の湿気の侵入を防止するようにした有機電界発光表示装置の製造方法に関する。
最近、このような平板表示装置の表示品質を高め、大画面化を試みる研究が盛んに進められている。これらのうち、電界発光表示装置は、自ら発光する自発光素子である。電界発光表示装置は、電子及び正孔などのキャリアを利用して蛍光物質を励起させることによって、ビデオ映像を表示するようになる。この電界発光表示装置は、使用する材料に応じて無機電界発光表示装置と有機電界発光表示装置に大別される。前記有機電界発光表示装置は、１００〜２００Ｖの高い電圧を必要とする無機電界発光表示装置に比べて、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動されることで、直流の低電圧駆動が可能である。
図１は、従来の下部発光方式の有機電界発光表示装置の概略的な断面図であって、これは、下部発光方式により動作するＡＭＯＬＥＤ(active matrix light emitting diode)の断面構造を示している。説明の便宜上、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)のサブピクセル(sub pixel)からなる１つのピクセル領域を中心に示した。
図１に示すように、第１基板１０の透明基板１の上部には、サブピクセル別に薄膜トランジスタＴと第１電極１２が形成されており、前記薄膜トランジスタＴ及び第１電極１２の上部には、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)カラーを帯びる有機電界発光層１４が形成されており、有機電界発光層１４の上部には、第２電極１６が形成されている。前記第１、２電極１２、１６は、有機電界発光層１４に電界を印加する役割を果たす。このように、前記有機電界発光層１４が形成された第１基板１０は、第２基板３０とシール４０により封着される。
一例として、下部発光方式の構造において、前記第１電極１２を陽極(anode)に、第２電極１６を陰極(cathode)として構成する場合、第１電極１２は、透明導電性物質から選択され、第２電極１６は、仕事関数の低い金属物質から選択され、このような条件下で前記有機電界発光層１４は、第１電極１２と接する層から正孔注入層１４ａ(hole injection layer)、正孔輸送層１４ｂ(hole transporting layer)、発光層１４ｃ(emission layer)、電子輸送層１４ｄ(electron transporting layer)、電子注入層１４ｅ(electron injection layer)が順に積層された構造をなす。
このとき、前記発光層１４ｃは、サブピクセル別に赤、緑、青カラーを実現する発光物質が順に配置された構造を有する。このように、従来の有機電界発光表示装置は、第１基板１０と第２基板１６とが一つのシールライン４０により封着されているので、外部から湿気または異質物の侵入に脆弱であるという問題があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、有機電界発光表示装置に上下部基板を封着するためのシールラインと、封着された上下部基板の両側のエッジ領域を外部と遮断するためのシールラインとを二重に形成して、外部の湿気または異質物の侵入を防止した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にある。
また、本発明の他の目的は、有機電界発光表示装置の上部基板と下部基板とを第１シールラインにより封着し、封着された上下部基板のうち、何れか一つの基板の両側エッジの一部を除去した後、封着された上下部基板の両側エッジに第２シールラインを形成して、ベゼル(bezel)領域の変更なしに二重シールを形成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にある。
上記の目的を達成すべく、本発明は主に、薄膜トランジスタが形成された第１基板を準備するステップと、有機電界発光層が形成された第２基板を準備するステップと、前記第１基板または第２基板のうち、いずれか一つにシーラントを塗布した後に封着して、第１シールラインを形成するステップと、前記第１シールラインが形成された封着された第１、２基板の両側のエッジ領域に第２シールラインを形成するステップと、を含み、前記第２シールラインを形成するステップは、前記第１シールラインにより封着された第１、２基板に支持部材を添着するステップと、前記第１、２基板のエッジ領域にガイド部材を添着するステップと、前記封着された第１、２基板の両側のエッジ領域にシーラントを塗布するステップと、前記シーラントが塗布された領域を硬化するステップと、前記ガイド部材を除去するステップと、を含む有機電界発光表示装置の製造方法にある。
なお、上記の目的を達成すべく、本発明に係る有機電界発光表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板上に形成された有機電界発光層と、前記第２基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記第１基板と第２基板とを封着するために形成された第１及び第２シールラインと、を含む。
なお、上記の目的を達成すべく、本発明に係る有機電界発光表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板上に形成された有機電界発光層と、前記第２基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記第１基板と第２基板とを封着するために形成された第１及び第２シールラインと、を含む。
本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法は、第１基板を準備するステップと、第２基板を準備するステップと、前記第１基板または第２基板のうち、いずれか一つにシーラントを塗布した後に封着して、第１シールラインを形成するステップと、前記第１シールラインが形成された封着された第１、２基板の両側のエッジ領域に第２シールラインを形成するステップと、を含む。
本発明に係る別の有機電界発光表示装置の製造方法は、複数のアクティブ領域を有する第１基板と第２基板とを封着するステップと、前記封着した第１、２基板をアクティブ領域単位に切断するステップと、前記アクティブ領域単位に切断された第１、２基板の両側のエッジ領域に、シールラインを形成するステップと、を含む。
本発明によれば、有機電界発光表示装置に上下部基板を封着するためのシールラインと封着された上下部基板の両側のエッジ領域を外部と遮断するためのシールラインを二重に形成して、外部の湿気または異質物の侵入を防止した効果がある。
また、本発明は、有機電界発光表示装置の上部基板と下部基板とを第１シールラインにより封着し、封着された上下部基板のうち、何れか一つの基板の両側エッジの一部を除去した後、封着された上下部基板の両側エッジに第２シールラインを形成して、ベゼル(ｂｅｚｅｌ)領域の変更無しに二重シールを形成した装置が製造できる効果がある。
以下、添付した図面に基づいて、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
以下、添付した図面に基づいて、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態１．
図２Ａ〜図２Ｈは、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造工程を示す断面図である。図２Ａに示すように、第１絶縁基板１００上に金属膜を形成した後、ゲート電極２０１、電源配線４１１及び第１ダミーパターン４１３ａを形成する。このとき、金属膜は、ＡｌＮｄまたはＡｌＮｄとＭｏとの二重金属膜を使用することができる。
図２Ａ〜図２Ｈは、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造工程を示す断面図である。図２Ａに示すように、第１絶縁基板１００上に金属膜を形成した後、ゲート電極２０１、電源配線４１１及び第１ダミーパターン４１３ａを形成する。このとき、金属膜は、ＡｌＮｄまたはＡｌＮｄとＭｏとの二重金属膜を使用することができる。
その後、前記第１絶縁基板１００の全面にゲート絶縁膜１０２を形成し、次に非晶質シリコン膜と金属膜を前記第１絶縁基板１００の全面に形成する。その後、回折マスクまたはハーフトーンマスク工程によってエッチングして、ソース／ドレイン電極２０３ａ、２０３ｂ、オームコンタクト層とチャネル層とからなるアクティブ層２０２及びデータ配線(図示せず)を同時に形成する。前記金属膜は、Ｍｏまたはその合金、Ｃｕまたはその合金を使用することができる。
このとき、前記第１ダミーパターン４１３ａの上部には、アクティブ層とソース／ドレイン金属層とで形成された第２、３ダミーパターン４１３ｂ、４１３ｃが形成される。また、回折マスクまたはハーフトーンマスクを使用せず、それぞれアクティブ層２０２を形成するマスク工程とソース／ドレイン電極２０３ａ、２０３ｂを形成するマスク工程をそれぞれ行うことができる。
上記の通りに、ゲート電極２０１、アクティブ層２０２及びソース／ドレイン電極２０３ａ、２０３ｂを含む薄膜トランジスタＴｒが形成されれば、図２Ｂに示すように、第１絶縁基板１００の全面に保護膜１０９を形成した後、マスクを含むフォトリソグラフィ法でコンタクト孔工程を行って、前記ドレイン電極２０３ｂの一部を露出し、前記電源配線４１１の一部を露出する。図示していないが、このとき、ゲートパッド領域とデータパッド領域の保護膜１０９もエッチングして、ゲートパッドとデータパッドの一部を露出させる。
上記のように保護膜１０９上にコンタクト孔工程が完了すれば、図２Ｃに示すように、第１絶縁基板１００上に金属膜を形成した後、パターニングして、前記ドレイン電極２０３ｂと電気的にコンタクトされるコンタクト部２０４を形成し、前記電源配線４１１と電気的にコンタクトされる電源電極４１２を形成する。
上記のような工程により、有機電界発光表示装置の下部基板１１０が完成されれば、図２Ｄに示すように、下部基板１１０と対応しつつ有機電界発光層を含む上部基板１３０を封着する工程を行う。
前記上部基板１３０は、第２絶縁基板１０１上に導電性金属パターンに形成されたバスライン(補助電極)３０５が形成されており、前記バスライン３０５が形成された第２絶縁基板１０１上には、第１電極３１０が形成されている。
前記第１電極３１０が形成された第２絶縁基板１０１上には、第１バッファ層２１５とバッファ層上に形成された隔壁２２５により、サブピクセル領域が区画されている。また、上部基板１３０の電極と下部基板１１０の薄膜トランジスタＴｒを電気的にコンタクトするために、第２バッファ層３０６と第２バッファ層３０６上に第１、第２カラムスペーサ３３５ａ、３３５ｂが形成されている。
また、サブピクセル領域には、第１電極３１０が露出しており、露出した第１電極３１０上には、有機電界発光層３２０が形成されており、有機電界発光層３２０上には、第２電極３３０が形成されている。したがって、第１電極３１０、有機電界発光層３２０及び第２電極３３０が有機電界発光ダイオードＥを構成する。
前記有機電界発光層は、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)色の有機電界発光層で形成でき、それぞれのサブピクセル単位に形成される有機電界発光層をＲ、Ｇ、Ｂ有機電界発光層が積層されて白色光を発生させ得る有機電界発光層で形成できる。このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機電界発光層が積層された構造の場合には、それぞれのサブピクセル単位に下部基板上にＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルターをさらに形成できる。また、前記有機電界発光層を白色の有機電界発光層の単一層で形成でき、この場合にも、それぞれのサブピクセル単位に下部基板上にＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルターをさらに形成できる。この場合には、下部基板１１０の方向に有機電界発光層の光が進む下部発光方式である。
前記第２カラムスペーサ３３５ｂ上に形成されたコンタクト電極３４０と第１電極３１０は、前記電源電圧を供給される下部基板１１０の電源配線４１１と電源電極４１２に電気的にコンタクトされている。したがって、下部基板１１０から電源電圧が上部基板１３０に供給され得るようにした。前記コンタクト電極３４０は、前記第２電極３３０の形成時に同時にパターニングされる。
上記のように上部基板１３０と下部基板１１０が完成されれば、上部基板１３０または下部基板１１０のうち、何れか一つの基板上にシーラントを塗布した後、上部基板１３０と下部基板１１０とを封着し、紫外線(ＵＶ)を照射して(シーラント硬化工程)、第１シールライン６００を形成する。
このとき、前記第１シールライン６００により封着された上部基板１３０と下部基板１１０の両側のエッジ領域に第２シールラインを形成するために、下部基板１１０の第１絶縁基板１００の両側のエッジ領域が上部基板１３０の第２絶縁基板１０１より拡張されて形成されている。場合によっては、上部基板１３０の第２絶縁基板１０１の両側のエッジ領域幅を減らして、下部基板１１０の第１絶縁基板１００の基板幅より狭く形成できる。
上記のように、上部基板１３０と下部基板１１０の幅を互いに異なるように形成する方法は次のとおりである。第１絶縁基板１００と第２絶縁基板１０１は、円状ガラス基板であって、サブピクセルがマトリックス状に配列されてアクティブ領域(ディスプレイ領域)が複数形成される。
このようにアクティブ領域を複数備えた、封着された上部基板１３０と下部基板１１０は、アクティブ領域単位にカットされる。このとき、アクティブ領域を中心に上部基板１３０または下部基板１１０のうち、何れか一つのカット領域を広くするか、狭くして、上部基板１３０または下部基板１１０が互いに異なる幅を有するようにする。
上記のように、封着された上部基板１３０と下部基板１１０が切断されれば図２Ｅに示すように、下部基板１１０の背面に支持部材(supporter)６５０を添着する。支持部材６５０の材質は、金属合板またはプラスチック材質を使用することができ、支持部材６５０の両側のエッジ領域には、ガイド部材６５１をさらに配置できる。
しかしながら、場合によっては、封着された上部基板１３０と下部基板１１０の両側のエッジ領域にガイド部材６５１を添着した後、下部基板１１０の背面に支持部材６５０を添着することができる。
上記のように、下部基板１１０の背面に支持部材６５０とガイド部材６５１が添着されれば、図２Ｆに示すように、封着された上部基板１３０と下部基板１１０の両側のエッジ領域にディスペンサー７２０を利用して、シーラントを塗布する。したがって、塗布されるシーラントにより封着された上下部基板１３０、１１０の両側のエッジ領域が満たされる。前記シーラントの材質は、シリコン系の無機質材料またはメタル酸化膜を使用することができ、紫外線硬化剤を使用することができる。
その後、図２Ｇに示すように、紫外線照射器８００を、封着された上下部基板１３０、１１０の両側のエッジ領域にそれぞれ配置して硬化工程を行って、第２シールライン６８０を形成する。第２シールライン６８０は、封着された上下部基板１３０、１１０を両側のエッジ領域で封入する機能を果たす。
また、紫外線照射器８００を使用する場合には、封着された上下部基板１３０、１１０の領域にのみ紫外線が照射できるように、マスクを使用することができる。
また、第２シールライン６８０の材質が無機質材料の場合には、ビームヒーター(beam heater)またはレーザーを利用して、硬化工程を行うことができる。
上記のように、第２シールラインが形成されれば、図２Ｈに示すように、支持部材とガイド部材を除去して、有機電界発光表示装置が完成する。
本発明では、上部基板に有機電界発光層を形成し、下部基板に薄膜トランジスタなどを形成して、有機電界発光表示装置の製造歩留まりを向上させた。
また、上部基板と下部基板との封着時に二重シールラインを形成して、外部の湿気侵入または基板内部の真空度の減少を最小化して、素子特性を改善した効果がある。また、二重シールラインを形成することにより封着された上下部基板の両側のエッジ領域に追加的にベゼル領域を形成する必要がない。
実施の形態２．
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明の他の実施の形態に係る有機電界発光表示装置の製造工程を示す断面図である。
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明の他の実施の形態に係る有機電界発光表示装置の製造工程を示す断面図である。
図３Ａに示すように、第１基板５１０の透明基板５０１の上部には、サブピクセル別に薄膜トランジスタＴと第１電極５１２が形成されており、前記薄膜トランジスタＴ及び第１電極５１２の上部には、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)カラーを帯びる有機電界発光層５１４が形成されており、有機電界発光層５１４の上部には、第２電極５１６が形成されている。前記第１、２前極５１２、５１６は、有機電界発光層５１４に電界を印加する役割をする。前記有機電界発光層５１４は、正孔注入層５１４ａ、正孔輸送層５１４ｂ、発光層５１４ｃ、電子輸送層５１４ｄ、電子注入層５１４ｅの順に積層された構造をなす。
また、前記有機電界発光層は、それぞれのサブピクセル単位に形成される有機電界発光層を、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機電界発光層が積層されて白色光を発生させ得る有機電界発光層で形成できる。このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機電界発光層が積層された構造の場合には、それぞれのサブピクセル単位に第２基板５３０上にＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルターをさらに形成できる。また、前記有機電界発光層を白色の有機電界発光層の単一層に形成でき、この場合にもそれぞれのサブピクセル単位に第２基板５３０上にＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルターをさらに形成できる。すなわち、第１基板５１０は、薄膜トランジスタＴｒと有機電界発光層を含み、第２基板５３０は、カラーフィルターを含む構造に形成できる。
このように、前記有機電界発光層５１４が形成された第１基板５１０は、第２基板５３０とシール５４０により封着される。前記第１基板５１０の透明基板５０１の幅は、第２基板５３０の幅より広く形成するか、又は第２基板５３０を第１基板５１０の幅より広く形成する。このような工程は、基板封着後にカッティング工程で行われる。
上記のように第１基板５１０と第２基板５３０とが封着されれば、前記第１基板５１０の透明基板５０１の背面上に支持部材５００を添着し、封着された第１基板５１０と第２基板５３０の両側のエッジに追加的にガイド部材５５０を添着する。図面では封着された第１基板５１０と第２基板５３０の一側のエッジ領域のみを示したが、他側のエッジ領域も同じ構造からなっている。
その後、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、ディスペンサー８２０を、封着された第１基板５１０と第２基板５３０の両側のエッジ領域に位置させた後、シーラント５６１を塗布する。
前記シーラントの材質は、シリコン系の無機質材料またはメタル酸化膜を使用することができ、紫外線硬化剤を使用することができる。
上記のように、シーラント５６１が塗布されれば、紫外線照射器８３０を、封着された第１基板と第２基板５１０、５３０の両側のエッジ領域にそれぞれ配置して硬化工程を行って、第２シールライン５７０を形成する。第２シールライン５７０は、封着された第１基板５１０と第２基板５３０の両側のエッジ領域を封入する機能を果たす。
また、紫外線照射器８３０を使用する場合には、封着された第１基板５１０と第２基板５３０領域の両側のエッジ領域にのみ紫外線が照射され得るようにマスクを使用することができる。
また、第２シールライン５７０の材質が無機質材料の場合には、ビームヒーター(beam heater)またはレーザーを利用して、硬化工程を行うことができる。
上記のように、第２シールライン５７０が形成されれば、図３Ｄに示すように、支持部材５００とガイド部材５５０を除去して、有機電界発光表示装置が完成する。
また、上部基板と下部基板との封着時に二重シールラインを形成して、外部の湿気侵入または基板内部の真空度減少を最小化して、素子特性を改善した効果がある。また、二重シールライン形成により封着された上下部基板の両側のエッジ領域に追加的にベゼル領域を形成する必要がない。
１１０ 下部基板、１０９ 保護膜、２０３ａ ソース電極、２０３ｂ ドレイン電極、２０４ コンタクト部、４１１ 電源配線、４１２ 電源電極、６００ 第１シールライン、６５０ 支持部材、６５１ ガイド部材、６８０ 第２シールライン、８００ 紫外線照射器。
Claims (6)
- 薄膜トランジスタが形成された第１基板を準備するステップと、
有機電界発光層が形成された第２基板を準備するステップと、
前記第１基板または第２基板のうち、いずれか一つにシーラントを塗布した後に封着して、第１シールラインを形成するステップと、
前記第１シールラインが形成された封着された第１、２基板の両側のエッジ領域に第２シールラインを形成するステップと、を含み、
前記第２シールラインを形成するステップは、前記第１シールラインにより封着された第１、２基板に支持部材を添着するステップと、前記第１、２基板のエッジ領域にガイド部材を添着するステップと、前記封着された第１、２基板の両側のエッジ領域にシーラントを塗布するステップと、前記シーラントが塗布された領域を硬化するステップと、前記ガイド部材を除去するステップと、を含む
有機電界発光表示装置の製造方法。 - 前記シーラントが塗布された領域を硬化するステップは、前記支持部材を除去するステップをさらに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の製造方法。
- 前記硬化ステップは、紫外線照射工程、加熱工程またはレーザー照射工程のうち、何れか一つの工程であ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の製造方法。
- 前記第２シールラインは、シリコン系の無機質材または金属酸化物のうち、何れか一つであ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の製造方法。
- 前記有機電界発光層は、赤、緑、青色の有機電界発光層が積層された構造または白色の有機電界発光層で形成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の製造方法。
- 前記第１基板に、赤、緑、青のカラーフィルターを形成する工程をさらに含む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の製造方法。
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