KR101201305B1 - 평판 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 대향되는 유리 기판들 중 상부에 위치하는 유리막을 완성된 유리 기판이 아닌 파우더 글래스 등의 재료를 이용하여 어레이 형성 후 형성하는 평판 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 평판 표시 장치는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 어레이 및 상기 어레이를 포함한 상기 기판 전면에 파우더 글래스(powder glass)가 증착되고, 이를 녹인 후 경화하여 이루어진 유리막을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
파우더 글래스(powder glass), 글래스(glass), 글래스 페이스트(glass paste)
Description
도 1은 일반적인 평판 표시 장치의 개략 단면도
도 2는 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 분해사시도
도 3은 본 발명의 평판 표시 장치를 나타낸 단면도
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 평판 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 5는 본 발명의 평판 표시 장치의 파우더 글래스를 증착하는 방법을 나타낸 사시도
*도면의 주요 부분을 나타낸 부호 설명*
100 : 유리 기판 101 : 게이트 전극
102 : 게이트 절연막 103 : 반도체층
104a/104b : 소오스/드레인 전극 105 : 층간 절연막
106 : 양극 107 : 격벽
108 : 유기물층 109 : 음극
110 : 보호막 150 : 하부 어레이 기판
200 : 유리막 300 : 디스펜서
본 발명은 평판 표시 장치에 관한 것으로 특히, 서로 대향되는 유리 기판들 중 상부에 위치하는 유리막을 완성된 유리 기판이 아닌 파우더 글래스(powder glass) 등의 재료를 이용하여 어레이 형성 후 형성하는 평판 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
근래에는 텔레비전이나 모니터와 같은 디스플레이 장치에는 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)이 주된 장치로 이용되고 있었으나, 이는 무게와 부피가 크고 구동 전압이 높은 문제가 있었다. 이에 따라, 박형화, 경량화, 저 소비 전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었으며, 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display Device)와 플라즈마 표시 장치(PDP : Plasma Display Pane), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 그리고 전계 발광 표시 장치(또는 전계 발광 소자라고 함 : ELD(Electro-Luminescence Display))와 같은 다양한 평판 표시 장치가 연구 및 개발되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 평판 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 평판 표시 장치의 개략 단면도이다.
도 1과 같이, 일반적인 평판 표시 장치(50)는, 서로 대향되는 제 1 기판(20) 및 제 2 기판(30)과, 상기 제 1 기판(20)과 제 2 기판(30) 각각에 형성된 어레이 (21, 31)와, 상기 제 1, 제 2 기판(20, 30) 사이에 이격된 공간(25)을 포함하여 이루어진다.
이 경우, 상기 어레이(20, 30)는 평판 표시 장치의 특성에 따라, 그 구성이 달라질 수 있으며, 두 기판 상에 어레이를 구분하여 형성할 수도 있고, 일측 기판에만 어레이를 모두 구성하여 형성할 수도 있다.
이하에서, 상기 평판 표시 장치들의 활용예에 대해 간단히 설명하여 본다.
상기 플라즈마 표시 장치는 상하부 기판 사이에 가스가 채워져, 상기 가스(Gas)에서 방출된 자외선이 형광체와 부딪혀 고유의 가시 광선을 방출하는 원리로 화면을 구현한다. 이 경우, 가스 방전시 생성되는 자외선에 의한 형광체 발광(發光)을 이용하게 된다. 이러한 평판 표시 장치는 전극을 갖는 2장의 유리 기판이 수많은 작은 격벽으로 일정한 간격을 유지하며 포개어져 있고, 그 사이 공간 내에 수백 토르(torr)의 압력으로 방전 가스(Ne, Xe)가 채워져 밀봉되어 있다.
그리고, 전계 발광 소자(Electro-Luminescence Device)는 상기 어레이가 상부 기판 상에서 생략되어 있으며, 하부 기판 상에는 박막 트랜지스터 어레이와 상기 박막 트랜지스터 어레이의 소자의 구동에 따라 발광되는 형광체가 구성되어 있다. 이러한 전계 발광 소자는 형광체에 일정 이상의 전기장이 걸리면 빛이 발생하는 전계 발광(Electro-Luminescence : EL) 현상을 이용한 표시 소자로서, 캐리어(carrier)들의 여기를 일으키는 소스에 따라 무기(inorganic) 전계 발광소자와 유기 전계 발광소자(Organic Electro-Luminescence Display : OELD)로 나눌 수 있다.
이 중, 유기 전계 발광 소자가 청색을 비롯한 가시광선의 모든 영역의 빛이 나오므로 천연색 표시 소자로서 주목받고 있으며, 높은 휘도에 낮은 동작 전압 특성을 가진다. 또한 자체 발광이므로 명암대비(contrast Ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 공정이 간단하여 환경오염이 비교적 적다. 한편, 응답시간이 수 마이크로 초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고 직류 5V 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다. 이러한 유기 전계 발광소자는 구조가 무기 전계 발광소자와 비슷하나, 발광 원리는 전자와 정공의 재결합에 의한 발광으로 이루어지므로 유기 LED(Organic Light Emitting Diode : OLED)라고 부르기도 한다. 이하에서는 유기 전계 발광 소자라고 칭하기로 한다.
이하에서는, 평판 표시 장치 중 일예로, 박막 트랜지스터 어레이를 포함한 액정 표시 장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치를 나타낸 분해사시도이다.
액정 표시 장치는, 도 2와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 상기 게이트 라인(4)에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 라인(5)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층(8)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(9) 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(3)의 액정이 배향되고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.
상기와 같은 종래의 평판 표시 장치들은 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 평판 표시 장치들은 모두 상하부 제 1, 제 2 기판이 서로 대향된 형태로 이루어지는데, 각각의 제 1, 제 2 기판은 유리(glass) 재질로 이루어지며, 상기 유리 기판은, 전체 표시 장치를 형성하는데 일정 가격 이상대의 단가가 들기 때문에, 제조 비용이 많이 들게 된다. 또한, 평판 표시 장치가 점차로 대형화됨에 따라 유리 기판에 이용되어지는 비용은 제조비의 반 이상을 차지하게 되어, 유리 기판을 대체하는 물질이나, 유리 기판의 생산 비용 감소 기술이 요구되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 서로 대향되는 유리 기판들 중 상부에 위치하는 유리막을 완성된 유리 기판이 아닌 파우더 글 래스 등의 재료를 이용하여 어레이 형성 후 형성하는 평판 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판 표시 장치는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 어레이 및 상기 어레이를 포함한 상기 기판 전면에 파우더 글래스(powder glass)가 증착되고, 이를 녹인 후 경화하여 이루어진 유리막을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 파우더 글래스는 ZnO, SiO2, BaO 및 바인더를 포함하여 이루어진다.
상기 입자의 크기는 1~10㎛이다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판 표시 장치는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 어레이 및 상기 어레이를 포함한 상기 기판 전면에 글래스 페이스트(glass paste)가 코팅되고, 이를 녹인 후 경화하여 이루어진 유리막을 포함하여 이루어진다.
상기 글래스 페이스트는 파우더 글래스와 매개물을 포함하여 이루어진다.
상기 파우더 글래스는 ZnO, SiO2, BaO 및 바인더를 포함하여 이루어진 입자이다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 평판 표시 장치는 유리 기판과, 상기 유리 기판 상에 일 방향으로 형성되며, 소정 부위에 게이트 전극을 구비한 게이트 라인과, 상기 게이트 라인을 포함한 유리 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극 상측부에 대응되어 형성된 반도체층과, 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 형성되며 화소 영역을 정의하며, 소정 부위에 소오스 전극을 구비한 데이터 라인과, 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극과, 상기 데이터 라인을 포함한 상기 게이트 절연막 상에 형성된 층간 절연막과, 상기 층간 절연막에 콘택홀을 구비하여 상기 드레인 전극과 연결된 양극과, 상기 화소 영역이 정의되지 않은 영역의 층간 절연막 상에 형성된 격벽과, 상기 격벽 사이사이에 채워지며 각각 순차적으로 R, G, B 색을 발광하는 유기물층과, 상기 격벽 및 유기물층을 포함한 유리 기판 전면에 형성된 음극과, 상기 음극 상부에 형성된 보호막 및 상기 보호막 상부에 파우더 글래스(powder glass)가 증착되고, 이를 녹인 후 경화하여 형성된 유리막을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.
상기 파우더 글래스는 ZnO, SiO2, BaO 및 바인더를 포함하여 이루어진 입자이다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판 표시 장치의 제조 방법은 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상에 어레이를 형성하는 단계와, 상기 어레이를 포함한 상기 기판 전면에 파우더 글래스를 증착하는 단계 및 상기 기판을 가열하여 상기 파우더 글래스를 녹인 후, 상온상에서 상기 파우더 글래스를 경화시켜 상기 파우더 글래스를 유리막으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
상기 파우더 글래스의 증착은 디스펜서에 의해 이루어진다.
상기 기판의 가열은 300~500℃의 온도로, 5~30분 동안 이루어진다.
또한, 본 발명의 평판 표시 장치는 유리 기판 상에 일 방향으로, 소정 부위에 게이트 전극을 구비한 게이트 라인을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인을 포함한 유리 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극 상측부에 대응되는 부위에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 데이터 라인을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 동시에 상기 데이터 라인으로부터 돌출되는 소오스 전극과 이와 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 데이터 라인을 포함한 상기 게이트 절연막 상에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 상기 층간 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 드레인 전극이 소정 부분 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 매립하며, 상기 화소 영역 상에 양극을 형성하는 단계와, 상기 화소 영역이 정의되지 않은 영역의 층간 절연막 상에 격벽을 형성하는 단계와, 상기 격벽 사이사이에 각각 순차적으로 R, G, B 색을 발광하는 유기물층을 형성하는 단계와, 상기 격벽 및 유기물층을 포함한 유리 기판 전면에 음극을 형성하는 단계와, 상기 음극 상부에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상부에 파우더 글래스(powder glass)를 증착하는 단계 및 상기 파우더 글래스를 소결하여 유리막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.
상기 파우더 글래스의 증착은 디스펜서에 의해 이루어진다.
상기 파우더 글래스의 소결은 상기 유리 기판을 300~500℃의 온도로, 5~30분 동안 가열한 후 이를 경화시켜 이루어진다.
이하에서 설명하는 평판 표시 장치는 서로 대향되는 상하부 유리 기판 중, 유리막을 파우더 글래스(powder glass)를 이용하여 형성한 것이다. 즉, 제조 공정 단계에서 하부 유리 기판만을 준비하고, 하부 유리 기판 상에 어레이 공정을 완성한 후, 상기 어레이 상부에 장비를 통해 파우더 글래스를 인쇄하여 평탄한 유리막을 형성하게 된다.
이하의 설명에서는 파우더 글래스(powder glass)를 적용하는 평판 표시 장치의 일예로 유기 전계 발광 소자(Organic Electro-Luminescence Device)를 예로 들어 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 평판 표시 장치 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 평판 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3과 같이, 본 발명의 평판 표시 장치는 유리 기판(100)과, 상기 유리 기판(100)에 형성된 어레이(도 4c의 150 참조) 및, 상기 어레이 상부에 파우더 글래스(powder glass)가 증착된 후 소성된 유리막(200)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 어레이는, 상기 유리 기판(100) 상에 일 방향으로 형성되며, 소정 부위가 돌출되어 이루어진 게이트 전극(101)을 구비한 게이트 라인(미도시)과, 상기 게이트 라인을 포함한 유리 기판 전면에 형성된 게이트 절연막(102)과, 상기 게이트 전극(101) 상측부에 대응되는 상기 게이트 절연막(102) 상의 부위에 형성된 반도체층(103)과, 상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 형성되며 소정 부위에 돌출되어 이루어진 소오스 전극(104a)을 구비한 데이터 라인(미도시)과, 상기 소오스 전극(104a)과 소정 간격 이격된 드레인 전극(104b)과, 상기 데이터 라인 등 을 포함한 게이트 절연막(102) 전면에 형성된 층간 절연막(105)과, 상기 층간 절연막(105)의 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(104b)과 연결된 양극(anode)(106)과, 상기 양극(106)이 형성되지 않은 영역의 층간 절연막(105) 상에 형성된 격벽(107)과, 상기 격벽(107) 사이사이에 채워지며 각각 순차적으로 R, G, B 색을 발광하는 유기물층(108)과, 상기 격벽(107) 및 유기물층(108)을 포함한 하부 기판(100) 전면에 형성된 음극(cathode)(109)과, 상기 음극(109) 상측에 형성된 보호막층(110)과, 상기 보호막층(110) 상부에 파우더 글래스(powder glass)로 인쇄(printing)된 상부 기판(200)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 게이트 라인(미도시, 101과 동일층)과 데이터 라인(미도시, 102a/102b와 동일층)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하며, 상기 화소 영역에는 양극(106), 유기물층(108)이 대응되어 형성되어, 그 상부에 음극(109)과 함께 구동하여 다이오드 기능을 하며, 상기 다이오드를 흐르는 전류 값에 따라 상기 유기물층(108)을 발광시키도록 동작한다.
그리고, 상기 게이트 라인에서 돌출된 게이트 전극(101), 상기 데이터 라인에서 돌출된 소오스 전극(104a), 드레인 전극(104b) 및 반도체층(103)은 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부 부근에 박막 트랜지스터를 이룬다. 이 때, 상기 소오스 전극(104a)과 드레인 전극(104b)은 상기 반도체층(108)의 상부 및 양측에 대응되어 형성된다.
상기 유리막(200)은 이미 제조된 기판이 아니라, 보호막을 포함한 어레이 상에 디스펜싱(dispensing) 장비를 이용하여 입자 상의 파우더 글래스(powder glass) 를 고르게 증착하고, 이를 가열하여 녹여 파우더 글래스의 입자간 결합력을 강화한 후, 이를 다시 경화시켜 형성된 것이다. 이러한 파우더 글래스는 상온에서 미세 입자 상(phase)을 유지하고, 고온이 가해졌을 때, 녹아 입자간 가교하는 반응을 하여, 다시 상온으로 회복시키거나 에이징(aging) 단계 후 평탄한 유리 기판으로 경화되는 특성을 갖는다.
이 경우, 상기 파우더 글래스의 성분은 ZnO, SiO2 및 BaO 의 입자와, 이들을 가교하는 바인더(binder) 물질을 포함하여 이루어진 것이다. 이 때, 상기 파우더 글래스에 포함된 입자의 크기는 약 1~10㎛ 정도로 하며, 이 경우, 파우더 글래스를 소성시 온도 조건은 유리 기판(100)과 그 상부에 형성된 어레이가 변성하지 않을 정도로 대략적으로 300~900 ℃로 하며, 시간은 약 5~30분 정도로 한다. 이 경우, 상기 소성시의 온도는 유리 기판(100)이 갖는 내열성의 한계를 감안하여 300~500℃로 하여 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 파우더 글래스를 증착하고, 이를 소결하여 형성된 유리막(200)의 두께는 상기 파우더 글래스가 뿌려진 양에 따라 다르며, 예를 들어, 10~300㎛ 정도로 다양한 두께로 형성할 수 있다.
이러한 유기 전계 발광 소자의 평판 표시 장치는 상기 제 2 기판(200) 표면에서 관찰시 유기물층의 발열에 따라, 화상을 디스플레이한다.
이하에서는 본 발명의 평판 표시 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 살펴본다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 평판 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
먼저 도 4a와 같이, 유리 기판(100)을 준비한 후, 상기 유리 기판 상에 금속 물질을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 각각의 화소 영역의 소정 부위에 게이트 전극(101)이 돌출되며, 일 방향을 따라 배열되는 복수개의 게이트 라인(미도시)을 형성한다.
이어, 상기 게이트 전극(101) 및 게이트 라인을 포함한 유리 기판(100) 상에 게이트 절연막(102)을 전면 형성한다.
이어, 상기 게이트 전극(101) 상부의 소정 부위에 반도체층(103)을 형성한다. 이 경우, 상기 반도체층(103)은 비정질 실리콘층과 불순물층(n+층)의 적층체일 수도 있고, 또는 폴리 실리콘으로 이루어질 수도 있다.
이어, 상기 반도체층(103)을 포함한 상기 게이트 절연막(102) 전면에 금속 물질을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여 상기 게이트 라인과 교차하는 방향의 복수개의 데이터 라인(미도시)을 형성하고, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하여 정의되는 각 화소 영역의 소정 부위에 대하여 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극(104a)을 형성하고, 상기 소오스 전극(104a)과 소정 간격 이격된 드레인 전극(104b)을 형성한다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극(104a/104b)을 포함한 유리 기판(100) 상에 층간 절연막(105)을 형성한다.
이어, 상기 층간 절연막(105)을 선택적으로 제거하여 상기 드레인 전극 (104b) 상부의 소정 부분 노출하여 콘택 홀을 형성한다.
이어, 상기 콘택홀을 매립하며, 상기 층간 절연막(105) 상에 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등의 투명 전극을 전면 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여, 상기 드레인 전극(104b)과 전기적으로 연결되는 양극(anode)(106)을 형성한다.
도 4b와 같이, 상기 게이트 전극(101) 상부에 대응되는 상기 층간 절연막(105) 상부에 격벽(107)을 형성한다. 이 경우, 상기 격벽(107)은 SiNx, SiO2 등의 무기막 등으로, 전면 증착 후, 화소 영역에 대응되는 부분을 제거하여 남겨진 영역의 무기막 물질로 정의된다. 이 경우, 상기 격벽(107)의 높이는 약 5000Å 이상으로 하는 것이 좋다.
이어, 상기 격벽(107) 사이사이에 각각 R, G, B 색상에 대한 발광이 가능한 유기물을 채워 유기물층(108a, 108b, 108c)을 형성한다. 여기서, 상기 유기물층(108a, 108b, 108c)의 형성은 인쇄(printing)하거나 혹은 코팅(coating)을 통해 이루어진다. 이 경우, 상기 유기물층(108a, 108b, 108c)의 높이는 약 2000Å이하로 하여, 상기 격벽(107)과 어느 정도의 높이 차를 두어, 상기 격벽(107)을 타고 타 영역으로 넘어가는 현상이 발생됨을 방지하도록 한다.
도 4와 같이, 상기 격벽(107)과 유기물층(108a, 108b, 108c)을 포함한 유리 기판(100) 표면에 전면 음극(cathode)(109)을 형성한다.
이어, 상기 음극(109) 상부에 보호막(110)을 전면 형성한다.
이어, 상기 보호막(110) 상부에 파우더 글래스(powder glass)를 뿌린 후, 이 를 소성하여 유리막(200)을 형성한다.
도 5는 본 발명의 평판 표시 장치의 파우더 글래스 증착 방법을 나타낸 사시도이다.
도 5와 같이, 파우더 글래스를 증착하는 인쇄(glass printing)는 디스펜서(300)를 이용하여, 상기 어레이 공정이 완료된 하우 어레이 기판(150)을 스테이지(미도시) 상에 위치시킨 후, 이를 스테이지를 이동시키거나 혹은 상기 디스펜서(300)를 일 방향으로 이동시키며, 파우더 글래스를 하부 어레이 기판(어레이가 형성된 기판, 150) 상에 증착한다. 이 경우, 상기 파우더 글래스는 입자의 상태로 소성 후 형성된 유리막의 두께가 약 10㎛에서 상기 유리 기판(100)에 상응할 정도의 두께로 증착하며, 이 경우, 상기 입자의 크기는 1~10㎛로 조절하도록 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 입자의 성분은 ZnO, SiO2, BaO 와 바인더(binder) 물질을 혼합하여 이루어진다. 이 때, 파우더 글래스간 공간이 있음을 고려하여, 형성할 유리막 두께보다 조금 높게 뿌려진다.
일반적인 평판 표시 장치는, 서로 대향된 상하 기판 상에 그 사이에 어레이 등을 포함하여 이루어진다. 이 경우, 상하 기판은 모두 제작되어 있는 유리 기판을 이용하고 있는데, 본 발명의 평판 표시 장치의 제조 방법을 적용시 어레이가 형성되는 측의 하나의 기판만을 준비하고, 나머지 기판은 디스펜서를 이용한 증착이나, 코팅(coating) 공정을 통해 이루어질 수 있게 된다. 따라서, 제조 비용의 큰 부분으로 차지하는 유리 기판 사용에의 부담을 줄일 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 평판 표시 장치의 제조에 있어서, 상기 유리막은 파우더 글래스(powder glass)를 대체하여 졸(sol) 상태의 글래스 페이스트(glass paste) 물질을 이용하여, 이를 코팅하여, 하부 어레이 기판에 성막함으로써, 상술한 바와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서는 평판 표시 장치 중 유기 전계 발광 소자를 예를 들어 설명하였으나, 두 기판이 대향되어 형성되는 다른 평판 표시 소자에서도 파우더 글래스나 글래스 페이스트를 이용하여 일측 기판을 대체하여 형성하는 경우도 고려하여 볼 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 평판 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 하나의 기판을 미리 준비하여 어레이 공정을 진행하고, 어레이가 형성된 기판 상에 파우더 글래스나 글래스 페이스트를 증착 또는 코팅하여 소정의 조건으로 녹인 후, 다시 입자 및 물질간 가교시킨 후, 소정 두께의 유리막을 형성한다. 따라서, 상부 유리막은 증착 및 코팅 공정에서 상기 어레이를 포함한 기판상에 형성되어, 종래의 평판 표시 장치에 있어서는, 하부 기판에 상부 기판을 접착하는 별도의 봉지(encapsulation) 공정이 필요한데 반해 이에 대한 공정을 요구치 않는다. 즉, 봉지 공정을 생략할 수 있다.
둘째, 대형 평판 표시 장치에 있어서, 비용의 반 이상을 차지하는 유리 기판 중 하나를 생략하고, 이를 파우더 글래스나 글래스 페이스트를 이용하여 형성함으 로써, 평판 표시 장치의 형성에 드는 비용 부담을 저감시킬 수 있다.
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- 유리 기판;상기 유리 기판 상에 일 방향으로 형성되며, 소정 부위에 게이트 전극을 구비한 게이트 라인;상기 게이트 라인을 포함한 유리 기판 전면에 형성된 게이트 절연막;상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극 상측부에 대응되어 형성된 반도체층;상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 형성되며 화소 영역을 정의하며, 소정 부위에 소오스 전극을 구비한 데이터 라인;상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극;상기 데이터 라인을 포함한 상기 게이트 절연막 상에 형성된 층간 절연막;상기 층간 절연막에 콘택홀을 구비하여 상기 드레인 전극과 연결된 양극;상기 화소 영역이 정의되지 않은 영역의 층간 절연막 상에 형성된 격벽;상기 격벽 사이사이에 채워지며 각각 순차적으로 R, G, B 색을 발광하는 유기물층;상기 격벽 및 유기물층을 포함한 유리 기판 전면에 형성된 음극;상기 음극 상부에 형성된 보호막; 및상기 보호막 상부에, ZnO, SiO2, BaO 및 바인더로 이루어진 파우더 글래스(powder glass)가 증착되고, 이를 300~500℃의 온도로, 5~30분 동안 가열한 후 상온에서 경화하여 형성된 유리막을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
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- 기판을 준비하는 단계;상기 기판 상에 어레이를 형성하는 단계;상기 어레이를 포함한 상기 기판 전면에, ZnO, SiO2, BaO 및 바인더로 이루어진 파우더 글래스를 증착하는 단계; 및상기 기판을 이를 300~500℃의 온도로, 5~30분 동안 가열하여 상기 파우더 글래스를 녹인 후, 상온 상에서 상기 파우더 글래스를 경화시켜 상기 파우더 글래스를 유리막으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 파우더 글래스의 증착은 디스펜서에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
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- 유리 기판 상에 일 방향으로, 소정 부위에 게이트 전극을 구비한 게이트 라인을 형성하는 단계;상기 게이트 라인을 포함한 유리 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계;상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극 상측부에 대응되는 부위에 반도체층을 형성하는 단계;상기 게이트 라인과 교차하는 방향으로 데이터 라인을 형성하여 화소 영역을 정의하고, 동시에 상기 데이터 라인으로부터 돌출되는 소오스 전극과 이와 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계;상기 데이터 라인을 포함한 상기 게이트 절연막 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;상기 층간 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 드레인 전극이 소정 부분 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계;상기 콘택홀을 매립하며, 상기 화소 영역 상에 양극을 형성하는 단계;상기 화소 영역이 정의되지 않은 영역의 층간 절연막 상에 격벽을 형성하는 단계;상기 격벽 사이사이에 각각 순차적으로 R, G, B 색을 발광하는 유기물층을 형성하는 단계;상기 격벽 및 유기물층을 포함한 유리 기판 전면에 음극을 형성하는 단계;상기 음극 상부에 보호막을 형성하는 단계;상기 보호막 상부에, ZnO, SiO2, BaO 및 바인더로 이루어진 파우더 글래스(powder glass)를 증착하는 단계; 및상기 파우더 글래스를 300~500℃의 온도로, 5~30분 동안 가열한 후 상온에서 경화하여 유리막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 파우더 글래스의 증착은 디스펜서에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 평판 표시 장치의 제조 방법.
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