KR100711879B1 - 평판표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치 제조방법은, 기판의 일면에 복수개의 발광소자가 형성되는 단계와; 상기 기판의 일면에 대향하도록 밀봉부재가 준비되는 단계와; 상기 기판을 향한 밀봉 부재의 일 면에 프릿 패턴이 도포되고, 상기 프릿 패턴이 기판에 접합되는 단계와; 상기 프릿 패턴에 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴이 용융되며, 상기 용융된 프릿 패턴이 경화됨에 의해 상기 기판 및 밀봉 부재가 합착되는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.

Description

평판표시장치 및 그 제조방법{flat panel display device and fabrication method thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 단면도.

도 2a 및 도 2b는 프릿 패턴 용융 시 조사되는 레이저의 에너지 파형을 나타내는 도면.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 평판 표시장치 110 : 기판

112 : 발광소자 120 : 밀봉부재

130 : 프릿 패턴

본 발명은 평판표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 밀봉 구조가 개선된 평판표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각 종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.

이와 같은 평판 표시장치들은 구동 특성상 초박형화 및 플랙시블화가 가능하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.

이 중 유기 전계발광 표시장치는 수분의 침투에 의해 열화되는 특성을 가지고 있어, 수분의 침투를 방지하기 위한 밀봉 부재를 필요로 한다.

종래에는 금속 캔(can)이나 유리기판을 홈을 가지도록 캡(cap) 형태로 가공해 밀봉 부재로 하여, 그 홈에 수분의 흡수를 위한 건습제(Desiccant)를 파우더 형태로 탑재하거나 필름 형태로 제조하여 양면테이프를 이용하여 접착한 후, 이 밀봉부재를 UV경화 실런트(Sealant)나, 열경화 실런트(Sealant)를 이용해 소자가 형성된 기판에 접합하는 방법을 이용하였다.

즉, 종래의 경우 소자가 형성된 기판과 상기 밀봉 부재는 UV경화 실런트(Sealant) 또는 열경화 실런트(Sealant)를 이용하여 합착하였으나, 상기 재질의 실런트의 경우 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 데 한계가 있다.

이와 같이 상기 소자 내부로 산소 또는 수분이 침투될 경우 제 1전극(ITO)로부터의 산소에 의한 발광층의 열화, 발광층-계면간의 반응에 의한 열화 등 내적 요인에 의한 열화가 발생하는 것 외에도 외부의 수분, 산소, 자외선 및 소자의 제작 조건 등 외적 요인에 의한 열화가 쉽게 발생한다는 단점을 가지고 있다. 즉 외부의 수분 등이 표시부 내부로 침투하여 발광층과 전극 간의 분리를 초래하고 불량화소를 발생시키는 등의 문제점을 야기한다.

이를 극복하기 위해 상기 밀봉 부재 내부에 수분 흡수를 위한 건습제 등을 탑재하게 되는데, 이와 같은 건습제를 탑재하는 방식은 공정이 복잡하여 재료 및 공정단가가 상승하고, 전체적인 기판의 두께가 두꺼워지며, 봉지에 이용되는 기판이 투명하지 않거나, 상기 건습제가 탑재된 부분으로 인하여 전면 발광 또는 양면 발광에 이용될 수 없다는 단점이 있다.

또한, 상기 밀봉 부재와 기판을 접합시키기 위한 실런트의 경우, 내압 특성이 좋지 않고, 시간이 지남에 따라 내투습성이 현격히 저하되어 밀봉효과를 저감시키는 단점이 있다.

본 발명은 소자가 형성된 기판과 밀봉 부재를 상기 밀봉 부재 상에 형성된 프릿(frit) 패턴을 용융시켜 이를 합착하고, 상기 프릿 패턴의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것을 방지하는 평판 표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치 제조방법은, 기판의 일면에 복수개의 발광소자가 형성되는 단계와; 상기 기판의 일면에 대향하도록 밀봉부재가 준비되는 단계와; 상기 기판을 향한 밀봉 부재의 일 면에 프릿 패턴이 도포되고, 상기 프릿 패턴이 기판에 접합되는 단계와; 상기 프릿 패턴 에 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴이 용융되며, 상기 용융된 프릿 패턴이 경화됨에 의해 상기 기판 및 밀봉 부재가 합착되는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 발광소자는 유기 전계발광 소자임을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저가 프릿 패턴의 2개 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 상기 프릿 패턴의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사되며, 상기 2개의 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 동시에 두 개의 레이저 조사 수단이 구동되어 상기 프릿 패턴이 용융되거나, 제 1경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿 패턴의 제 1영역을 먼저 용융시키고, 상기 레이저 조사 완료 후 제 2경로를 따라 레어저가 조사되어 프릿의 제 2영역을 용융시킴을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 평판 표시장치는, 복수개의 발광소자가 형성된 기판과; 상기 발광소자가 형성된 기판의 일면에 대향하도록 상기 기판 상에 위치한 밀봉 부재와; 상기 기판 및 밀봉 부재를 합착시키는 프릿 패턴이 포함되며, 상기 프릿 패턴은 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 용융됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판 상에 형성된 각 발광소자는 유기 전계발광 소자이고, 상기 발광소자는 서로 대향된 한 쌍의 전극과, 이 전극들 사이에 게재되어 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기층으로 구비됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저 조사에 의해 용융된 프릿 패턴은 상기 기판과 합착되는 영역에서 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖음을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 단면도이다.

단, 본 발명의 실시예의 경우 상기 평판 표시장치는 유기 전계발광 표시장치를 그 예로 설명하도록 하나, 본 발명에 의한 평판 표시장치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 일반적으로 프릿은 분말 상태의 유리라는 의미로 사용되나, 본 발명에서의 프릿은 분말 상태에 유기물을 첨가한 젤 상태의 유리 및 레이저를 조사하여 경화된 고체 상태의 유리를 통칭하여 사용한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치(100)는, 복수개의 발광소자(112)가 형성된 기판(110)과; 상기 발광소자(112)가 형성된 기판(110)의 일면에 대향하도록 상기 기판 상에 위치한 밀봉 부재(120)와; 상기 기판 및 밀봉 부재를 합착시키는 프릿 패턴(130)이 포함되어 구성된다.

이 때, 상기 프릿 패턴(130)은 상기 밀봉 부재(120)의 가장자리 면을 따라 형성되는 것으로, 상기 기판과 접합된 뒤 용융을 거쳐 경화됨으로써 상기 기판(110)과 밀봉 부재(120)를 합착시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예의 경우 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것이 방지됨을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 경우 상기 밀봉부재(120)는 글라스 재질의 기판이 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플라스틱 또는 메탈 캡(metal cap) 등도 가능하며, 상기 기판(110) 역시 투명한 글라스가 사용될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플라스틱재 등도 사용 가능하다.

상기 기판(110) 상에 형성된 복수개의 발광소자(112)는 유기 전계발광 소자가 될 수 있다.

이에 상기 발광소자(112)는 서로 대향된 한 쌍의 전극과, 이 전극들 사이에 게재되어 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기층으로 구비될 수 있다. 이 때, 유기 전계 발광부는 그 구동 방식이 수동 구동형(passive matrix)이건, 능동 구동형(active matrix)이건 모두 적용될 수 있다.

상기 유기 전계 발광소자(112)는 홀(hole)을 공급하는 애노드(anode) 전극과, 전자(electron)를 공급하는 캐소드(cathode)전극이 서로 대향되도록 배치되고, 이들 애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 배치되어 발광하는 유기층으로 구성된다.

일반적으로 상기 애노드 전극은 상기 기판(110) 상에 형성되고, 그 위로 유기층이 형성되며, 유기층의 위로 캐소드 전극이 형성되는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 애노드 전극과 캐소드 전극의 위치가 반대로 되어도 무방하다.

화상이 상기 기판(110)쪽으로 구현되는 배면발광형(rear emitting type)인 경우, 상기 애노드 전극은 투명 전극으로 형성될 수 있고, 캐소드 전극은 반사형 전극으로 형성될 수 있다. 화상이 상기 기판(110)의 반대쪽으로 구현되는 전면발광형(front emitting type)의 경우, 상기 애노드 전극이 반사형 전극으로 형성될 수 있고, 캐소드 전극이 투과형 전극으로 형성될 수 있다.

이러한 애노드 전극과 캐소드 전극은 소정의 패턴으로 형성될 수 있는 데, 능동 발광형의 경우 상기 캐소드 전극은 전면 증착될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 패턴될 수 있음은 물론이다.

애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 게재된 유기층은 저분자 또는 고분자 유기층이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기층을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층(EML:Emission Layer), 전자 수송층(EIL: Electron Injection Layer), 전자 주입층(ETL: Electron Transport Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copperphthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine:NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기층은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.

고분자 유기층의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.

이러한 유기층에 있어서, 적어도 발광층(EML)은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색의 각 화소별로 패터닝하여 풀칼라를 구현할 수 있도록 한다.

이러한 유기 전계 발광소자(112)에서는 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 홀(hole)이 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 발광층으로 주입되어, 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상을 형성한다. 풀컬러 유기 전계 발광 표시장치의 경우에는 적(R), 녹(G), 청(B)의 삼색을 발광하는 화소를 구비토록 함으로써 풀컬러를 구현한다.

또한, 상기 복수개의 발광소자(112)가 형성된 기판(110)과 대면하는 밀봉 부재(120)의 경우 도시된 바와 같이 상기 밀봉부재(120)의 가장자리 영역을 따라 프릿 패턴(130)이 형성된다.

상기 프릿 패턴(130)은 레이저에 의해 용융되는데, 본 발명의 경우 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것이 방지됨을 그 특징으로 한다.

도 2a 및 도 2b는 프릿 패턴 용융 시 조사되는 레이저의 에너지 파형을 나타내는 도면이다.

먼저 도 2a에 도시된 바와 같이 일반적으로 레이저의 에너지 파형을 보면, 레이저가 조사되는 지점을 포함하여 프릿 패턴(130)을 용융시킬 수 있는 에너지 영역(E)은 상기 밀봉 부재에 형성된 프릿 패턴(130)의 폭보다 작다.

따라서, 상기 레이저를 프릿 패턴(130)의 중앙부를 따라 조사할 경우 상기 프릿 패턴(130)의 가장자리 영역에는 레이저의 에너지가 미치지 못하여 불완전한 용융이 발생될 우려가 있으며, 이와 같이 불완전한 용융이 발생될 경우 차후 경화 된 이후로 산소 또는 수분이 침투되어 발광소자에 구비된 발광층과 전극 간의 분리를 초래하고 불량 화소를 발생시키는 등의 문제점을 야기할 수 있게 되는 것이다.

이를 극복하기 위해 본 발명의 실시예는 도 2b에 도시된 바와 같이 도 2a에 도시된 에너지 파형을 갖는 레이저를 조사함에 있어, 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저를 조사함으로써 상기 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 에너지 영역(E)에 포함되어 앞서 도 2a를 통해 설명한 바와 같은 문제점을 극복할 수 있게 된다. 즉, 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것을 방지할 수 있다.

일 예로 2개의 경로를 따라 레이저를 조사할 경우 상기 프릿 패턴(130)의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사함으로써, 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 유효 에너지 영역(E)에 포함될 수 있게 된다.

이와 같이 적어도 2 이상의 경로를 따라 레어저를 조사하게 되면, 상기 레이저 조사에 의해 용융된 프릿 패턴(130)은 도 1의 확대된 부분에 나타난 바와 같이 상기 기판과 합착되는 영역에서 적어도 하나 이상의 변곡점(A)을 갖도록 형성된다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도이다.

먼저 도 3a에 도시된 바와 같이 기판(110)의 일면에 복수개의 발광소자(112)가 형성된다.

여기서, 상기 기판(110) 상에 형성되는 각 발광소자(112)는 유기 전계발광 소자가 될 수 있으며, 그 구체적인 구성은 앞서 도 1을 통해 설명한 바와 동일하므 로 상세한 설명은 생략토록 한다.

다음으로 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 발광소자가 형성된 기판의 일면에 대향하도록 밀봉부재가 준비된다.

상기 밀봉부재(120)는 글라스재의 기판이 될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플라스틱 또는 메탈 캡(metal cap) 등도 가능하다.

그 다음 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 상기 밀봉부재(120)의 상기 기판(110)을 향한 면에는 프릿 패턴(130)이 도포되고, 상기 프릿 패턴(130)이 도포된 이후 상기 프릿 패턴(130)이 기판(110)에 접합되도록 상기 밀봉부재(120)를 기판(110)에 합착한다.

마지막으로 도 3d를 참조하면, 상기 프릿 패턴(130)의 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴(130)이 용융되며, 상기 용융된 프릿 패턴(130)이 경화됨에 따라 상기 기판(110) 및 밀봉부재(120)가 합착된다.

즉, 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저를 조사함으로써 상기 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 에너지 영역에 포함되기 때문에 불완전하게 용융되는 부분을 방지할 수 있게 된다.

일 예로 2개의 경로를 따라 레이저를 조사할 경우 상기 프릿 패턴(130)의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사함으로써, 프릿 패턴 전체가 상기 레이저의 유효 에너지 영역에 포함될 수 있다.

또한, 상기 2개의 경로를 따라 레이저를 조사할 경우 동시에 두 개의 레이저 조사 수단이 구동되어 상기 프릿 패턴을 용융시키거나, 또는 제 1경로를 따라 레이 저가 조사되어 프릿 패턴의 제 1영역을 먼저 용융시키고, 상기 레이저 조사 완료 후 제 2경로를 따라 레어저가 조사되어 프릿의 제 2영역을 용융시킬 수 도 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 기판과 밀봉 부재의 합착에 있어 적어도 2이상의 경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿이 용융됨으로써, 추후 프릿 패턴이 경화된 경우 밀봉 효과가 높은 프릿 밀봉 구조를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 프릿에 의해 완전 밀봉이 행하여 지기 때문에 발광부를 외부 환경과 완전히 격리시킬 수 있고, 이에 따라 별도 건습제 등이 필요없으며, 결과적으로 평판 표시장치의 수명을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (9)

1. 기판의 일면에 복수개의 발광소자가 형성되는 단계와;

   상기 기판의 일면에 대향하도록 밀봉부재가 준비되는 단계와;

   상기 기판을 향한 밀봉 부재의 일 면에 프릿 패턴이 도포되고, 상기 프릿 패턴이 기판에 접합되는 단계와;

   상기 프릿 패턴에 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴이 용융되며, 상기 용융된 프릿 패턴의 경화에 의해 상기 기판 및 밀봉 부재가 합착되는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 평판 표시장치 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 발광소자는 유기 전계발광 소자임을 특징으로 하는 평판 표시장치 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 레이저가 프릿 패턴의 2개 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 상기 프릿 패턴의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사됨을 특징으로 하는 평판 표시장치 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 2개의 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 동시에 두 개의 레이저 조사 수단이 구동되어 상기 프릿 패턴이 용융됨을 특징으로 하는 평판 표시장치 제조방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 2개의 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 제 1경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿 패턴의 제 1영역을 먼저 용융시키고, 상기 레이저 조사 완료 후 제 2경로를 따라 레어저가 조사되어 프릿의 제 2영역을 용융시킴을 특징으로 하는 평판 표시장치 제조방법.
6. 복수개의 발광소자가 형성된 기판과;

   상기 발광소자가 형성된 기판의 일면에 대향하도록 상기 기판 상에 위치한 밀봉 부재와;

   상기 기판 및 밀봉 부재를 합착시키는 프릿 패턴이 포함되며,

   상기 프릿 패턴은 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 용융됨을 특징으로 하는 평판 표시장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 기판 상에 형성된 발광소자는 유기 전계발광 소자임을 특징으로 하는 평판 표시장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 발광소자는 서로 대향된 한 쌍의 전극과, 이 전극들 사이에 게재되어 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기층으로 구비됨을 특징으로 하는 평판 표시장치.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 레이저 조사에 의해 용융된 프릿 패턴은 상기 기판과 합착되는 영역에서 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖음을 특징으로 하는 평판 표시장치.

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