JP5057007B2 - 有機電界発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は有機電界発光表示素子を使用する表示装置に関し、特に、封止工程の際に用いられるシーラントの接着性を向上させるための有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
最近、陰極線管の短所である重さと体積を低減できる各種の平板表示装置が開発されつつある。こうした平板表示装置としては、液晶表示装置(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ)、電界放出型示装置(Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ)、プラズマディスプレイパネル(Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎeｌ：ＰＤＰ)及び電界発光(Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ)表示装置などがある。ＰＤＰは、比較的単純な構造及び製造工程により大画面化に最適であるが、低い発光効率及び輝度により消費電力が大きい。ＬＣＤは、半導体工程を用いるので大画面化が困難であり、バックライトユニットによって消費電力が大きい。また、ＬＣＤは偏光フィルター、プリズムシート、拡散板などの光学素子により光損失が多くて視野角が狭い。これに対して、ＥＬ表示装置は、無機ＥＬと有機ＥＬとに大別され、応答速度が速くて発光効率、輝度及び視野角が大きい。有機ＥＬ表示装置は、略１０[Ｖ]程度の電圧で数万[ｃｄ/ｍ２]の高輝度で画像を表示できる。このような有機ＥＬ表示装置は、携帯電話などの小型ディスプレイによく用いられている。
図１は、従来の有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図、図２は図１に示すＡ領域を具体的に示す断面図である。
図１及び図２に示す関連の有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬアレイが形成された表示領域Ｐ１と、表示領域Ｐ１の駆動電極に駆動信号を供給するパッド部２５及び、キャップ２８と基板２との接合領域Ｐ３(または“シールライン領域”とする)を含む非表示領域Ｐ２とを備える。
表示領域Ｐ１には、基板２上に形成されたアノード電極４と、アノード電極４と交差する方向に形成されたカソード電極１２とが形成される。
アノード電極４は、基板２上に所定間隔をおいて複数形成される。このようなアノード電極４の形成された基板２上には、アノード電極４を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜６が形成される。絶縁膜６上には、その上に形成される有機発光層１０とカソード電極１２を分離するための隔壁８が形成される。隔壁８はアノード電極４を横切る方向に形成され、上段部が下段部よりも広い幅を持つオーバーハング(Ｏｖｅｒｈａｎｇ)構造を有する。隔壁８の形成された絶縁膜上には、有機化合物からなる有機発光層１０及びカソード電極１２が、全面に順次、蒸着される。有機発光層１０は、アノード電極４上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が積層されて形成される。
非表示領域Ｐ２には、表示領域Ｐ１のアノード電極４から伸張された第１ライン５４と、第１ライン５４を通してアノード電極４にデータ電圧を供給するデータパッドと、カソード電極１２と接続された第２ライン５２と、第２ライン５２を通してスキャン電圧を供給するスキャンパッドとが備えられる。ここで、第１及び第２ライン５４、５２は、表示領域Ｐ１のアノード電極４と同一の透明電極物質で形成され、第１ライン５４上には、第１ライン５４の導電性を補強するために、モリブデン(Ｍｏ)などの導電性金属層５３がさらに形成される。
データパッドは、データ電圧を生成する第１駆動回路付きＴＣＰ（Tape Carrier Package）と接続され、各アノード電極４にデータ電圧を供給する。スキャンパッドは、データパッドの両側に形成され、スキャン電圧を生成する第２駆動回路付きＴＣＰと接続されて各カソード電極１２にスキャン電圧を供給する。
非表示領域Ｐ２のシールライン領域Ｐ３において、シーラント２５により基板２と接合されるキャップ２８は、表示領域Ｐ１の有機ＥＬアレイ１５を大気中の水分及び酸素などから保護する。
前記の構造を持つ従来の有機ＥＬ表示装置は、図３に示すように、アノード電極４とカソード電極１２との間に電圧が印加されると、カソード電極１２から発生した電子(又はカソード)は、電子注入層１０ａ及び電子輸送層１０ｂを介して発光層１０ｃの方に移動し、アノード電極４から発生した正孔(又はアノード)は、正孔注入層１０e及び正孔輸送層１０ｄを介して発光層１０ｃの方に移動する。
これにより、発光層１０ｃでは、電子輸送層１０ｂと正孔輸送層１０ｄから供給された電子と正孔の再結合によりエキシトン(ＥＸＩＴＯＮ)が形成され、このようなエキシトンは、更に基底状態で励起されながら、一定のエネルギーの光をアノード電極４を介して外部に放出することにより、画像が表示される。
一方、このような関連の有機ＥＬ表示素子の第２ライン５２は、表示領域Ｐ１を迂回してスキャンパッドに接続されることにより、図４に示すように、シールライン領域Ｐ３に多数の第２ライン５２が配置される。このような第２ライン５２は、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に行くほど密に配列されることにより、キャップ２８と基板２との接合の際、図４に示すように、シーラント２５がシールライン領域Ｐ３に不均一に形成されるという問題が発生する。つまり、密に配列された第２ライン５２が、キャップ２８と基板２との接合の際、シーラント２５がシールライン領域Ｐ３に均一に拡散されることを妨害することにより、塗布されたシーラント２５の幅が不規則になる。
これにより、基板２とキャップ２８との接着力が低下し、一定の領域に偏圧が発生すると、シーラント２５が部分的に断絶される等のパッケージング不良の問題が発生する。
従って、本発明の目的は、シーラントの均一な形成によりパッケージングの向上を図る有機電界発光装置及びその製造方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明に係る有機電界発光表示装置は、有機発光層を挟んで交差するように形成された第１電極及び第２電極を含む有機電界発光アレイが形成された基板と、シーラントにより前記基板のシールライン領域に接合されるキャップと、前記第１電極及び第２電極の何れか一つと接続されると共に、前記シールライン領域上に配置される多数の信号ラインと、少なくとも一部が前記シールライン領域上に配置されると共に、前記多数の信号ラインの少なくとも一つを覆うように形成されたダミー絶縁パターンとを備え、前記多数の信号ラインは互いに離隔された間隔が異なり、前記ダミー絶縁パターンは前記間隔中の少なくとも一つの間隔より小さい間隔を有する信号ライン上に位置し、かつ、前記有機電界発光アレイから離隔しつつ前記有機電界発光アレイへ向けて前記シーラントから突き出され、前記シーラントは、前記基板と前記ダミー絶縁パターンの一部に接触することを特徴とする。
前記ダミー絶縁パターンは、前記有機電界発光アレイと隣接する前記シールライン領域の一部と重なっていることを特徴とする。
前記ダミー絶縁パターンは、前記シールライン領域の全幅に対して１/２以上重なっていることを特徴とする。
前記多数の信号ラインは、前記シールライン領域から前記有機電界発光アレイの方に行くほど狭い間隔に配列され、前記ダミー絶縁パターンは、前記有機電界発光アレイと隣接する前記シールライン領域に位置する少なくとも一つの信号ラインを覆うように形成されることを特徴とする。
前記ダミー絶縁パターンは、前記多数の信号ラインのうちの１/２以上を覆うように形成されることを特徴とする。
前記第１電極上に形成されて発光領域を画定する絶縁膜をさらに含み、前記ダミー絶縁パターンは、前記絶縁膜と同一の物質であることを特徴とする。
本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法は、基板上に有機発光層を挟んで交差するように形成された第１電極及び第２電極を含む有機電界発光アレイを形成する段階と、シーラントにより前記基板のシールライン領域に接合されるキャップを備える段階と、前記第１電極及び第２電極の何れか一つと接続されると共に、前記シールライン領域上に位置し、互いに離隔された間隔が異なる多数の信号ラインを形成する段階と、少なくとも一部が前記シールライン領域上に位置すると共に、前記多数の信号ラインの少なくとも一つを覆い、前記間隔中の少なくとも一つの間隔より小さい間隔を有する信号ライン上に位置し、かつ、前記有機電界発光アレイから離隔しつつ前記有機電界発光アレイへ向けて前記シーラントから突き出されるダミー絶縁パターンを形成する段階と、前記基板と前記ダミー絶縁パターンの一部に接触する前記シーラントを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
前記有機電界発光アレイは、第１電極を部分的に露出させて前記発光領域を画定する絶縁膜をさらに含み、前記ダミー絶縁パターンは、前記絶縁膜と同一の物質で同時に形成されることを特徴とする。
本発明に係る有機ＥＬ表示装置及びその製造方法は、シールライン領域に位置する第２ライン(信号ライン)を覆うように形成されることにより、基板と第２ラインとの間の段差を緩衝させるダミー絶縁パターンを形成する。これにより、シーラントが均一に形成されてパッケージングが向上する。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図５は本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一部を概略的に示す断面図である。
図５に示す有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬアレイ１１５が形成された表示領域Ｐ１と、表示領域Ｐ１の駆動電極に駆動信号を供給するパッド部(図示せず)及びキャップ１２８と基板１０２との接合領域Ｐ３(又は“シールライン領域”という)を含む非表示領域Ｐ２とを備える。
図５に示す有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬアレイ１１５が形成された表示領域Ｐ１と、表示領域Ｐ１の駆動電極に駆動信号を供給するパッド部(図示せず)及びキャップ１２８と基板１０２との接合領域Ｐ３(又は“シールライン領域”という)を含む非表示領域Ｐ２とを備える。
表示領域Ｐ１には、基板１０２上に形成されたアノード電極１０４と、アノード電極１０４と交差する方向に形成されたカソード電極１１２とが形成される。
アノード電極１０４は、基板１０２上に所定間隔をおいて複数形成される。このようなアノード電極１０４の形成された基板１０２上には、アノード電極１０４を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜１０６が形成される。絶縁膜１０６上には、その上に形成される有機発光層１１０とカソード電極１１２を分離するための隔壁１０８が配置される。隔壁１０８は、アノード電極１０４を横切る方向に形成され、上段部が下段部よりも広い幅を持つオーバーハング(Ｏｖｅｒｈａｎｇ)構造を有する。隔壁１０８の形成された絶縁膜１０６上には、有機化合物からなる有機発光層１１０及びカソード電極１１２が、全面に順次、蒸着される。有機発光層１１０は、アノード電極１０４上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が積層されて形成される。
非表示領域Ｐ２には、表示領域Ｐ１のアノード電極１０４から伸張された第１ライン(図示せず)と、第１ラインを通してアノード電極１０４にデータ電圧を供給するデータパッドと、カソード電極１１２と接続された第２ライン１５２と、第２ライン１５２を通してスキャン電圧を供給するスキャンパッドとが備えられる。ここで、第１ラインと第２ライン１５２は、表示領域Ｐ１のアノード電極１０４と同一の透明電極物質で形成され、第２ライン１５２上には、第２ライン１５２の導電性を補強するためにモリブデン(Ｍｏ)などの導電性金属層１５３がさらに形成される。
非表示領域Ｐ２のシールライン領域Ｐ３において、シーラント１２５により基板１０２と接合されるキャップ１２８は、表示領域Ｐ１の有機ＥＬアレイ１１５を大気中の水分及び酸素などから保護する。
非表示領域Ｐ２のシールライン領域Ｐ３には、ダミー絶縁パターン１０７が備えられる。このダミー絶縁パターン１０７は、シールライン領域Ｐ３内に密に配置される第２ライン１５２を覆うように形成されることにより、シーラント１２５がシールライン領域Ｐ３と対応すると共に、均一に形成される。
これをより具体的に説明すれば、次の通りである。
表示領域Ｐ１を迂回してスキャンパッドに接続される第２ライン１５２の一部は、シールライン領域Ｐ３に位置し、特に、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に行くほど密に配列される。ここで、密に配列された第２ライン１５２を覆うようにダミー絶縁パターン１０７が形成され、そのダミー絶縁パターン１０７上にシーラント１２５が位置することにより、従来技術に比べて第２ライン１５２によるシーラント１２５の不均一な形成を防止できる。このようなダミー絶縁パターン１０７は、表示領域Ｐ１と近接した方向のシールライン領域Ｐ３と重なると共に、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に部分的にさらに伸張し形成することができ、シールライン領域Ｐ３と半分以上、重ねることもできる。一方、ダミー絶縁パターン１０７は、有機ＥＬアレイ１１５の絶縁膜１０６と同一の物質の有機物として、厚さは約１.２μｍ程度であり、第２ライン１５２の厚さは１０００Å程度であるので、ダミー絶縁パターン１０７は、第２ライン１５２と基板１０２との間の段差を相殺させることができる。
表示領域Ｐ１を迂回してスキャンパッドに接続される第２ライン１５２の一部は、シールライン領域Ｐ３に位置し、特に、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に行くほど密に配列される。ここで、密に配列された第２ライン１５２を覆うようにダミー絶縁パターン１０７が形成され、そのダミー絶縁パターン１０７上にシーラント１２５が位置することにより、従来技術に比べて第２ライン１５２によるシーラント１２５の不均一な形成を防止できる。このようなダミー絶縁パターン１０７は、表示領域Ｐ１と近接した方向のシールライン領域Ｐ３と重なると共に、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に部分的にさらに伸張し形成することができ、シールライン領域Ｐ３と半分以上、重ねることもできる。一方、ダミー絶縁パターン１０７は、有機ＥＬアレイ１１５の絶縁膜１０６と同一の物質の有機物として、厚さは約１.２μｍ程度であり、第２ライン１５２の厚さは１０００Å程度であるので、ダミー絶縁パターン１０７は、第２ライン１５２と基板１０２との間の段差を相殺させることができる。
以下、図６Ａ乃至図６Ｇを参照して、本発明に係る有機ＥＬ表示素子の製造方法について説明する。
まず、ソーダライム(Ｓｏｄａｌｉｍｅ)や硬化ガラスを用いて形成された基板１０２上に、透明導電性金属物質の蒸着後、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程によりパターニングすることにより、図６Ａに示すように、アノード電極１０４及び第２ライン１５２が形成される。ここで、金属物質としてはＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ-Ｔｉｎ-Ｏｘｉｄｅ)やＳｎＯ２などが用いられる。
アノード電極１０４及び第２ライン１５２の形成された基板１０２上に、モリブデン(Ｍｏ)などの導電性金属物質の蒸着後、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程によりパターニングすることにより、図６Ｂに示すように、第２ライン１５２上に導電性金属層１５３が形成される。
アノード電極１０４及び第２ライン１５２の形成された基板１０２上に、感光性絶縁物質がスピンコート法によりコーティングされた後、フォトリソグラフィー工程等によりパターニングすることにより、図６Ｃに示すように、表示領域Ｐ１の発光領域を画定する絶縁膜１０６と、シールライン領域Ｐ３上にダミー絶縁パターン１０７とが形成される。ここで、ダミー絶縁パターン１０７は、シールライン領域Ｐ３上に密に配列された第２ライン１５２を覆うように形成され、シールライン領域Ｐ３から表示領域Ｐ１の方に部分的にさらに伸張するように形成される。
絶縁膜１０６及びダミー絶縁パターン１０７の形成された基板１０２上に、感光性有機物質の蒸着後、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程によりパターニングすることにより、図６Ｄに示すように隔壁１０８が形成される。隔壁１０８は、画素を区分するために、多数のアノード電極１０４と交差するように非発光領域に形成される。
隔壁の形成された基板１０２上に、共通マスク及びシャドウマスク(図示せず)を用いた熱蒸着や真空蒸着などの蒸着方式により、図６Ｅに示すように有機発光層１１０が形成される。
有機発光層１１０の形成された基板１０２上に、金属物質が蒸着されることにより、図６Ｆに示すようにカソード電極１１２が形成される。
以後、キャップ１２８において基板１０２と接合される領域にシーラント１２５を塗布した後、基板上にシールライン領域Ｐ３にシーラント１２５が対応するように封止工程を行うことで、図６Ｇに示すように、カソード電極１１２などを含む有機ＥＬアレイ１１５の形成された基板１０２とキャップ１２８とが接合される。
このように、本発明に係る有機ＥＬ表示装置及びその製造方法は、キャップと基板との接合領域であるシールライン領域Ｐ３に位置する第２ライン１５２(又は信号ライン)を覆うように、ダミー絶縁パターン１０７が形成される。ダミー絶縁パターン１０７は、基板１０２と第２ライン１５２との間の段差を緩衝させることで、シーラント１２５がシールライン領域Ｐ３に均一に形成される。これにより、シーラント１２５の接着性が向上し、有機ＥＬアレイ１１５のパッケージングが向上する。
２、１０２ 基板
４、１０４ アノード電極
８、１０８ 隔壁
１０、１１０ 有機発光層
１２、１１２ カソード電極
６、１０６ 絶縁膜
１０７ ダミー絶縁パターン
４、１０４ アノード電極
８、１０８ 隔壁
１０、１１０ 有機発光層
１２、１１２ カソード電極
６、１０６ 絶縁膜
１０７ ダミー絶縁パターン
Claims (8)
- 有機発光層を挟んで交差するように形成された第１電極及び第２電極を含む有機電界発光アレイが形成された基板と、
シーラントにより前記基板のシールライン領域に接合されるキャップと、
前記第１電極及び第２電極の何れか一つと接続されると共に、前記シールライン領域上に位置する多数の信号ラインと、
少なくとも一部が前記シールライン領域上に配置されると共に、前記多数の信号ラインの少なくとも一つを覆うように形成されたダミー絶縁パターンとを備え、
前記多数の信号ラインは互いに離隔された間隔が異なり、
前記ダミー絶縁パターンは、前記間隔中の少なくとも一つの間隔より小さい間隔を有する信号ライン上に位置し、かつ、前記有機電界発光アレイから離隔しつつ前記有機電界発光アレイへ向けて前記シーラントから突き出され、前記シーラントは、前記基板と前記ダミー絶縁パターンの一部に接触することを特徴とする有機電界発光表示装置。 - 前記ダミー絶縁パターンは、前記有機電界発光アレイと隣接する前記シールライン領域の一部と重なってい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。
- 前記ダミー絶縁パターンは、前記シールライン領域の全幅に対して１/２以上重なってい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。
- 前記多数の信号ラインは、前記シールライン領域から前記有機電界発光アレイの方に行くほど狭い間隔に配列され、
前記ダミー絶縁パターンは、前記有機電界発光アレイと隣接する前記シールライン領域に位置する少なくとも一つの信号ラインを覆う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。 - 前記ダミー絶縁パターンは、前記多数の信号ラインのうちの１/２以上を覆うように形成されることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記第１電極上に形成されて発光領域を画定する絶縁膜をさらに含み、
前記ダミー絶縁パターンは、前記絶縁膜と同一の物質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。 - 基板上に有機発光層を挟んで交差するように形成された第１電極及び第２電極を含む有機電界発光アレイを形成する段階と、
シーラントにより前記基板のシールライン領域に接合されるキャップを備える段階と、
前記第１電極及び第２電極の何れか一つと接続されると共に、前記シールライン領域上に位置し、互いに離隔された間隔が異なる多数の信号ラインを形成する段階と、
少なくとも一部が前記シールライン領域上に位置すると共に、前記多数の信号ラインの少なくとも一つを覆い、前記間隔中の少なくとも一つの間隔より小さい間隔を有する信号ライン上に位置し、かつ、前記有機電界発光アレイから離隔しつつ前記有機電界発光アレイへ向けて前記シーラントから突き出されるダミー絶縁パターンを形成する段階と、
前記基板と前記ダミー絶縁パターンの一部に接触する前記シーラントを形成する段階と、を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。 - 前記有機電界発光アレイは、第１電極を部分的に露出させて前記発光領域を定義する絶縁膜をさらに含み、
前記ダミー絶縁パターンは、前記絶縁膜と同一の物質で同時に形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
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