JP4943921B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置とその製造方法に関するものであって、より詳しくは、酸素および水分の透過率を最少化することができる表示装置とその製造方法に関するものである。
最近、フラットパネルディスプレイ装置(flat panel display)のうちの低電圧駆動、軽量薄形、広視野角、そして高速応答などの長所によって、最近、OLED(organic light emitting diode)が脚光を浴びている。このようなOLEDはゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続されている画素電極と、画素電極の間を区分している隔壁と、隔壁と隔壁の間の領域に配置されている画素電極の上に形成されている発光層、および発光層の上に形成されている共通電極とを含む。
ここで、発光層は有機物質からなる自発光素子であって、発光層の性能および寿命は水分と酸素に敏感である。つまり、外部から流入した水分および酸素によって発光層が容易に劣化することがある。したがって、有機発光層が設けられた絶縁基板と水分および酸素の流入を防止するカバー基板とを相互に接合させる密封工程を行う。そして、絶縁基板とカバー基板の間にはシーラントのような封止樹脂を介在させて両基板を接合させると同時に外部からの水分および酸素の流入を遮断する。
しかし、シーラントなどの封止樹脂はその材料の特性上、水分および酸素透過率が相対的に大きいという短所がある。これによって、両基板の間の間隔が大きいほど両基板の間に浸透する水分および酸素の量が増加するという問題点がある。
従って、本発明の目的は、酸素および水分の透過率を最少化することができる表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、酸素および水分の透過率を最少化することができる表示装置の製造方法を提供することにある。
前記目的は、本発明によって、表示素子が設けられている絶縁基板と、絶縁基板に対向して接合されるカバー基板と、絶縁基板とカバー基板のうちのいずれか一つの周縁に沿って設けられており、相互離隔配置されている複数の第1シーラントと、複数の第1シーラントの間に対応して絶縁基板とカバー基板のうちの一方の周縁に沿って設けられている少なくとも一つの第2シーラントと、第1シーラントと第2シーラントの間に介在されている封止薄膜とを含むことを特徴とする表示装置によって達成される。
ここで、複数の第1シーラントと第2シーラントの表面は曲面形状であってもよい。そして、封止薄膜の少なくとも一部は絶縁基板およびカバー基板のうちの少なくとも一つと接してもよい。
また、互いに対向する絶縁基板とカバー基板の両面の間の距離は第1シーラントおよび第2シーラントのうちのいずれか一つの高さと封止薄膜の厚さとの合計と実質的に同一であることができる。
ここで、複数の第1シーラントと第2シーラントの高さは実質的に同一であることができる。
そして、複数の第1シーラントの間の離隔した距離は第2シーラントの幅と実質的に同一であることができる。また、封止薄膜は複数の層から形成されてもよい。
ここで、封止薄膜は無機物質を含むんでもよく、封止薄膜はSiOx、SiNx、SiONx、AlOx、AlONx、およびAlNxのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
そして、封止薄膜は絶縁基板とカバー基板の間の周縁に沿って形成されてもよい。また、封止薄膜は表示素子を覆ってもよい。
本発明の目的は、絶縁基板、カバー基板、絶縁基板とカバー基板の周縁に沿って形成されて絶縁基板とカバー基板とを付着させる接着部材を含む表示装置において、接着部材は絶縁基板の上に相互離隔配置されている複数の第1シーラント、第1シーラントの上に形成されており横断面が曲線パターンに形成されている封止薄膜、および封止薄膜の上に形成されてカバー基板と接する第2シーラントを含むことを特徴とする表示装置によって達成される。
そして、封止薄膜の少なくとも一部は絶縁基板およびカバー基板のうちの少なくとも一つと部分的に接してもよい。
また、封止薄膜の曲線パターンは絶縁基板からカバー基板に向かって延長される第1区間と、カバー基板から絶縁基板に向かって延長される第2区間とを含み、第1区間と第2区間は複数個設けられ、相互反復して形成されてもよい。
本発明の他の目的は、カバー基板と表示素子が設けられた絶縁基板を準備し、絶縁基板とカバー基板のうちのいずれか一つの周縁に沿って相互離隔されている複数の第1シーラントを形成し、第1シーラントを硬化させ、第1シーラントの上に封止薄膜を形成し、カバー基板と絶縁基板のうちの他の一つの周縁に沿って第2シーラントを形成し、複数の第1シーラントの間に第2シーラントが対応するように絶縁基板とカバー基板とを対向接合させ、第2シーラントを硬化させることを含むことを特徴とする表示装置の製造方法によって達成される。
ここで、複数の第1シーラントと第2シーラントはスクリーンプリンティング法またはディスペンシング法によって形成されてもよい。
そして、複数の第1シーラントと第2シーラントの表面は曲面形状であることができる。また、複数の第1シーラントと第2シーラントは熱および光のうちのいずれか一つによって硬化してもよい。
ここで、封止薄膜はスパッタリング(sputtering)、イオンビーム補助蒸着(ion beam assisted deposition)、イオンビームスパッタリング(ion beam sputtering)、プラズマ化学気相成長法(plasma enhanced chemical vapor deposition)、熱蒸着(thermal evaporation)、および電子ビーム蒸着(e−beam evaporation)のうちのいずれか一つによって形成してもよい。そして、封止薄膜は表示素子を覆うように形成される。
また、封止薄膜は絶縁基板とカバー基板の間の周縁に沿って形成されてもよい。
本発明によれば、酸素および水分の透過率を最少化することができる表示装置が提供される。
また、酸素および水分の透過率を最少化することができる表示装置の製造方法が提供される。
以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。ここで、ある膜(層)が他の膜(層)の上に形成されて(位置して)いるということは、2つの膜(層)が接している場合だけでなく2つの膜(層)の間に他の膜(層)が存在する場合も含む。
図1は本発明の第1実施形態による表示装置の構造を説明するための図面であり、図2は図1のII−II線による断面図である。
OLED1は、電気的な信号を受けて発光する有機物を利用した自発光型素子であって、このような有機物の性能と寿命は、水分と酸素に脆弱である。したがって、有機物(有機発光層)に浸透する酸素と水分を効果的に防止する密封方法が重要である。
本発明の第1実施形態によるOLED1は、図1および図2に示されているように、映像を表示するための表示素子110が設けられた絶縁基板100、絶縁基板100と対向して接合されて表示素子110への酸素または/および水分の流入を防止するカバー基板120、絶縁基板100とカバー基板120の間に各基板の周縁に沿って形成されている接着部材を含む。接着部材は絶縁基板100に設けられた第1シーラント130、カバー基板120に設けられた第2シーラント140、および第1シーラント130と第2シーラント140の間に介在されている封止薄膜150を含む。
絶縁基板100は透明な基板であって、有機基板またはプラスチック基板であってもよい。そして、図示されていないが、絶縁基板100の上面、つまり、表示素子110と絶縁基板100の間には遮断層がさらに形成されてもよい。遮断層は絶縁基板100を通じて表示素子110に流入する酸素または水分を遮断し、SiON、SiO2、SiNx、Al2O3等を含んで構成されてもよい。遮断層はスパッタリングなどの方法によって形成されてもよい。
表示素子110は公知の方法によって設けられ、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続されている画素電極と、各画素電極間を区分している隔壁と、画素電極の上に形成されている有機発光層と、有機発光層の上に形成されている共通電極などを含む。そして、表示素子110は情報処理装置から入力された映像信号に対応する映像を表示する。
カバー基板120は絶縁基板100と同一の材質で設けることができ、またはソーダライムガラス基板(soda−lime glass substrate)、ボロシリケートガラス基板(boro−silicate glass substrate)、シリケートガラス基板(silicate glass substrate)、および鉛ガラス基板(lead glass substrate)等を使用してもよい。カバー基板120の厚さは、水分または酸素がカバー基板120を通じて表示素子110に浸透することを防止するために0.1mm〜10mmの厚さであってもよく、好ましくは1mm〜10mmの厚さを有してもよい。
絶縁基板100とカバー基板120の間の周縁に沿って第1シーラント130および第2シーラント140が形成されている。第1および第2シーラント130、140は、絶縁基板100とカバー基板120によって形成された空間を通じて表示素子110に酸素および水分が流入することを防止する密封樹脂である。第1シーラント130は、絶縁基板100の周縁に沿って複数個設けられており、複数の第1シーラント130は相互に所定の間隔で離隔されている。そして、第2シーラント140は複数の第1シーラント130の間に対応してカバー基板120の周縁に沿って少なくとも一つが形成されている。
具体的に、図2に示されているように、第1シーラント130は絶縁基板100の外側の周縁に沿って延びている第1部分130aと、第1部分130aから所定の間隔で離隔され、第1部分130aの内側に位置する第2部分130bとを含む。第1部分130aと第2部分130bの表面は曲面形状であって、角張っていないように形成されている。これは、後述する封止薄膜150が第1部分130aと第2部分130bの上に形成される場合、第1部分130aと第2部分130bの角張っている表面によって封止薄膜150にオープンされた領域が発生するのを最少化するためである。つまり、均一で綿密な封止薄膜150を形成するために第1部分130aと第2部分130bの表面は曲面形状に設けることが好ましい。第1部分130aと第2部分130bの横断面はほぼ半円形状を有する。
第2シーラント140は第1シーラントの第1部分130aと第2部分130bとの間に対応してカバー基板120の周縁に沿って形成されている第3部分140aと、第3部分140aから所定の間隔で離隔され、第3部分140aの内側に位置する第4部分140bとを含む。第3部分140aと第4部分140bとの間の空間には第2部分130bが位置するようになる。つまり、第2シーラントの第3部分140aおよび第4部分140bは、第1シーラントの第1部分130aおよび第2部分130bとそれぞれ互い違いに配置されている。
第1シーラント130と第2シーラント140の高さh1、h2は実質的に同一であり、第1シーラントの第1部分130aおよび第2部分130bの間の距離lは第2シーラント140の幅wと実質的に同一に設けられている。ここで、第1シーラント130の高さh1は絶縁基板100の表面から第1シーラント130の頂上部までの距離であり、第2シーラント140の高さh2はカバー基板120の表面から第2シーラント140の頂上部までの距離である。そして、第1部分130aと第2部分130bの間の距離lは絶縁基板100に隣接した領域で相互に対向する第1部分130aと第2部分130bの間の距離であり、第2シーラント140の幅wはカバー基板120に隣接した領域に配置される第3部分140aまたは第4部分140bの幅である。
第1シーラント130と第2シーラント140の間には封止薄膜150が介在されている。封止薄膜150は、絶縁基板100とカバー基板120との間に、各基板の周縁に沿って形成されており、封止薄膜150の一部は絶縁基板100およびカバー基板120のうちの少なくとも一つと部分的に接している。封止薄膜150の横断面は曲線パターンに設けられており、曲線パターンは絶縁基板100からカバー基板120に向かって延びる第1区間aと、カバー基板120から絶縁基板100に向かう第2区間bとを含む。第1区間aおよび第2区間bの両端は絶縁基板100およびカバー基板120と部分的に接している。図2に示されているように、第1区間aおよび第2区間bは複数個設けてもよく、相互に反復して形成される。このような封止薄膜150は複数の層で設けられてもよく、無機物質を含む。さらに具体的には、封止薄膜150はSiOx、SiNx、SiONx、AlOx、AlONxおよびAlNxのうちのいずれか一つを含んでもよい。このような無機物質からなる封止薄膜150は、水分および酸素の透過率が非常に低いので有機発光層を効果的に保護することができる。
このような構造によって、互いに対向する絶縁基板100とカバー基板120の両面の間の距離Dは第1シーラント130および第2シーラント140のうちのいずれか一つの高さ(h1またはh2)と封止薄膜150の厚さdとの合計と実質的に同一になる。つまり、従来と比較して、絶縁基板100とカバー基板120の間の幅Dが減るようになるので、絶縁基板100とカバー基板120の間に侵入する酸素および水分の量が減少する。特に、絶縁基板100とカバー基板120の間に侵入する酸素および水分は、封止薄膜150、第1部分130a、封止薄膜150、第3部分140a、封止薄膜150、第2部分130b、封止薄膜150、および第4部分140bを順に通過してはじめて有機発光層に到達できるので、有機発光層の側面に浸透可能な酸素および水分が最小になる。これによって、表示装置の性能が改善され寿命が延長される。
以下、図3A乃至図3Dを参照して本発明の第1実施形態による表示装置の製造方法について説明する。
まず、図3Aに示されているように、カバー基板120の周縁に沿って第1シーラント130を形成する。第1シーラント130は相互に所定の間隔で離隔されている第1部分130aと第2部分130bとを含む。第1部分130aは絶縁基板100の周縁に沿って形成されており、第2部分130bは第1部分130aと離隔され、第1部分130aの内側に形成されている。第1部分130aおよび第2部分130bは所定のパターンが形成されたマスクを利用したスクリーンプリンティング(screen printing)によって同時に形成されてもよく、ディスペンシング(dispensing)法によって形成されてもよい。スクリーンプリンティングまたはディスペンシングによって形成された第1部分130aと第2部分130bは自身の粘度による流動性によって角張った表面ではなく、柔らかい曲面形状を有するようになる。このように第1部分130aと第2部分130bとを含む第1シーラント130の形成が完成した後、第1シーラント130に光および熱のうちの少なくとも一つを加えて第1シーラント130を硬化させる。
その次に、図3Bに示されているように、第1シーラント130の上に封止薄膜150を形成する。封止薄膜150は複数の層で設けてもよく、酸化物および窒化物系列のような無機物質を含む。さらに具体的には、封止薄膜150はSiOx、SiNx、SiONx、AlOx、AlONxおよびAlNxのうちのいずれか一つを含んでもよい。このような封止薄膜150は、スパッタリング(sputtering)、イオンビーム補助蒸着(ion beam assisted deposition)、イオンビームスパッタリング(ion beam sputtering)、プラズマ化学気相成長法(plasma enhanced chemical vapor deposition、本明細書においては、プラズマ化学蒸着法ともいう。)、熱蒸着(thermal evaporation)、および電子ビーム蒸着(e−beam evaporation)のうちのいずれか一つによって形成されてもよい。ここで、イオンビーム補助蒸着法、イオンビームスパッタリング法、スパッタリング法は膜を形成する粒子の持つエネルギーが高いため、緻密な薄膜構造を得ることができる。しかし、このような方法は表示素子110に損傷を与える可能性があるため、表示素子110以外の絶縁基板100の周縁に沿って形成されるのが好ましい。このような無機物質からなる封止薄膜150は水分および酸素の透過率が非常に低いので有機発光層を効果的に保護することができる。
一方、図3Cに示されているように、第1シーラント130の形成と並行してまたは別途の工程で、カバー基板120の周縁に沿って第2シーラント140を形成する。第2シーラント140は第1シーラントの第1部分130aおよび第2部分130bの間に対応してカバー基板120の周縁に沿って形成されている第3部分140aと、第3部分140aから所定の間隔で離隔され、第3部分140aの内側に位置する第4部分140bとを含む。第3部分140aおよび第4部分140bは第1シーラント130のようにスクリーンプリンティング(screen printing)法またはディスペンシング(dispensing)法によって形成されてもよい。スクリーンプリンティング時に第3部分140aおよび第4部分140bは第1部分130aおよび第2部分130bの形成に使用される同一のマスクを使用してもよい。第2シーラント140はまだ硬化されていない状態である。
絶縁基板100とカバー基板120のそれぞれに第1シーラント130と第2シーラント140が設けられた後、図3Cに示されているように、第1部分130aと第2部分130bの間に第3部分140aが位置するように位置合わせをして絶縁基板100とカバー基板120とを配置する。つまり、第1シーラントの第1部分130a、および第2部分130bが第2シーラントの第3部分140aおよび第4部分140bと互い違いに配置されるように、絶縁基板100とカバー基板120とを位置合わせをして配置する。
その次に、図3Dに示されているように、両基板100、120を相互に加圧して接合させる。両基板100、120が接合された状態で第2シーラント140に熱および光のうちの少なくとも一つを加えて第2シーラント140を硬化させることによって両基板100、120を相互に付着させる。
このような方法によって、第1部分130aおよび第2部分130bと、第3部分140aおよび第4部分140bとが互い違いに接合されるので、従来と比較して、絶縁基板100とカバー基板120の間の幅が減る。これによって、絶縁基板100とカバー基板120の間に侵入する酸素および水分の量が減少する。特に、絶縁基板100とカバー基板120の間に侵入する酸素および水分は封止薄膜150、第1部分130a、封止薄膜150、第3部分140a、封止薄膜150、第2部分130b、封止薄膜150、および第4部分140bを通り、はじめて有機発光層に到達できるので、有機発光層の側面に浸透可能な酸素および水分が最小になる。これによって、表示装置の性能が改善され寿命が延長される。
以下、図4を参照して本発明の第2実施形態による表示装置およびその製造方法について説明する。第2実施形態では第1実施形態と異なる特徴的な部分のみを抜粋して説明し、説明が省略された部分は前記第1実施形態または公知の技術による。そして、説明の便宜のために同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与して説明する。
図4に示されているように、封止薄膜150は表示素子110を覆っており、第2シーラント140は第1部分130aと第2部分130bの間に対応する一つの部分で設けられている。つまり、第2シーラント140は少なくとも一つ以上、第1シーラント130は少なくとも2つ以上設けられる。第1および第2シーラント130、140の個数が多いほど側面に侵入する水分および酸素はシーラント130、140および封止薄膜150の複数の層を通過しなければならないので、有機発光層の側面に浸透可能な水分および酸素の量が最少になる。そして、表示素子110を覆うように封止薄膜150を形成する場合には熱蒸着(thermal evaporation)および電子ビーム蒸着(e−beam evaporation)のうちのいずれか一つの方法を使用するのが好ましい。
第1実施形態で前述のようにイオンビーム補助蒸着法、イオンビームスパッタリング法、スパッタリング法のようにプラズマを利用する蒸着法は表示素子110に損傷を与えることがあるためである。
一方、図示されたこととは異なり、第1シーラント130はカバー基板120に設けられ、第2シーラント140も絶縁基板100に設けられてもよい。
本発明の第1実施形態による表示装置の構造を説明するための図面である。 図1のII−II線による断面図である。 本発明の第1実施形態による表示装置の製造方法を説明するための図面である。 本発明の第1実施形態による表示装置の製造方法を説明するための図面である。 本発明の第1実施形態による表示装置の製造方法を説明するための図面である。 本発明の第1実施形態による表示装置の製造方法を説明するための図面である。 本発明の第2実施形態による表示装置の構造を説明するための図面である。
符号の説明
1 OLED
100 絶縁基板
110 表示素子
120 カバー基板
130 第1シーラント
140 第2シーラント
150 封止薄膜

Claims (6)

  1. 表示素子が設けられている絶縁基板と、
    前記絶縁基板に対向して接合されるカバー基板と、
    前記絶縁基板と前記カバー基板のうちのいずれか一方の基板の周縁に沿って設けられ、相互に離隔して配置される複数の第1シーラントと、
    記絶縁基板と前記カバー基板のうちのもう一方の基板の周縁に沿って設けられ、互いに隣接する前記複数の第1シーラントの間に少なくとも一つが配置される第2シーラントと、
    前記第1シーラントと前記第2シーラントとの間に介在され、無機物質からなる封止薄膜と
    を含み、
    前記複数の第1シーラントの高さと前記第2シーラントの高さとは、実質的に同一であり、
    前記互いに隣接する複数の第1シーラントの離隔距離と前記第2シーラントの幅とは、実質的に同一であり、
    前記封止薄膜は、前記絶縁基板及び前記カバー基板のいずれにも接することを特徴とする表示装置。
  2. 前記複数の第1シーラントおよび前記第2シーラントの表面は曲面形状であることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  3. 互いに対向する前記絶縁基板と前記カバー基板の両面の間の距離は前記第1シーラントおよび前記第2シーラントのうちのいずれか一つの高さと前記封止薄膜の厚さとの合計と実質的に同一であることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記封止薄膜は複数の層からなることを特徴とする、請求項に記載の表示装置。
  5. 前記封止薄膜はSiOx、SiNx、SiONx、AlOx、AlONx、およびAlNxのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1乃至4の何れか一項に記載の表示装置。
  6. 前記封止薄膜は前記絶縁基板と前記カバー基板の間の周縁に沿って形成されていることを特徴とする、請求項1乃至5の何れか一項に記載の表示装置。
JP2007102483A 2006-06-01 2007-04-10 表示装置 Expired - Fee Related JP4943921B2 (ja)

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