(57)【要約】【課題】水気や酸素の浸透を效果的に遮断し、器具的信頼性を向上することができる有機電界発光表示装置を提供する。【解決手段】複数の発光素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記複数の発光素子を取り囲むように前記第１基板と前記第２基板の間に具備されたダム部材と、前記ダム部材内側の前記第１基板と前記第２基板の間に満たされた充填剤、前記ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備され、多孔性物質からなる補助ダム部材、及び前記補助ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備されて前記第１基板及び前記第２基板と接合される無機密封材と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が形成された第１基板と、
前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、
前記複数の発光素子を取り囲むように前記第１基板と前記第２基板の間に具備されたダム部材と、
前記ダム部材内側の前記第１基板と前記第２基板の間に満たされた充填剤と、
前記ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備され、多孔性物質からなる補助ダム部材と、
前記補助ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備され、前記第１基板及び前記第２基板に接合される無機密封材と、
を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記充填剤は、非活性液体、液状シリコン、シリコンオイル類、エポキシ系、アクリル係、及び感光性樹脂を含むグループより選択された一つ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。
【請求項３】
前記ダム部材は、フリットでな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。
【請求項４】
前記ダム部材は、エポキシ、エポキシアクリレート、ビスフェノールＡタイプエポキシ、サイクロアリパティックエポキシレジン、フェニルシリコンレジン、及びアクリリックエポキシレジンからなるグループより選択された少なくとも一つの物質を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。
【請求項５】
前記多孔性物質は、フリット、黒鉛、シリカゲル、及び発砲性樹脂を含むグループより選択された少なくとも一つの物質を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。
【請求項６】
前記補助ダム部材は、５０ないし１００μｍの幅で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。
【請求項７】
前記無機密封材は、フリットでな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。
【請求項８】
前記フリットは、レーザまたは赤外線によって溶融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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光表示装置に関し、より詳細には、発光素子が形成された基板と封止基板の間の空間が充填剤によって満たされた有機電界発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光表示装置は、視野角、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）、応答速度、消費電力などの側面における特性が優秀なので、ＭＰ３プレーヤや携帯電話のような個人用携帯器機からテレビに至るまで応用範囲が拡がっており、消費者の要求に応じて徐々にその厚さが減少される傾向がある。
【０００３】
しかし、有機電界発光表示装置の厚さが減少されると、落下または捻りなどのテストで器具的信頼性が確保されにくい。器具的信頼性が確保されなければ小さい衝撃にも密封状態が簡単に破損されるため、寿命の特性が低下される。特に、画素を構成する有機電界発光素子は、水気や酸素に脆弱な有機物を含むので、密封材を利用して水気や酸素から素子を保護するが、密封材の材料は器具的信頼性に大きい影響を及ぼすという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２００２−００４７８８９号
【特許文献２】大韓民国公開特許第２００３−００９２８７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、水気や酸素の浸透を效果的に遮断し、器具的信頼性を向上することができる有機電界発光表示装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は充填剤による無機密封材の汚染を防止することができる有機電界発光表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一側面による有機電界発光表示装置は、複数の発光素子が形成された第２基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記複数の発光素子を取り囲むように前記第１基板と前記第２基板の間に具備されたダム部材と、前記ダム部材内側の前記第１基板と前記第２基板の間に満たされた充填剤、前記ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備され、多孔性物質からなる補助ダム部材、及び前記補助ダム部材外側の前記第１基板と前記第２基板の間に具備されて前記第１基板及び前記第２基板と接合される無機密封材と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明の有機電界発光表示装置によれば、無機密封材によって水気や酸素の浸透が效果的に遮断され、充填剤によって耐圧特性が向上して高い寿命特性及び器具的信頼性を有する。また、発光素子が形成された基板と封止基板を合着する過程においてダム部材を溢れる充填剤が多孔性の補助ダム部材に吸収されるため、充填剤による無機密封材の汚染が防止されて密封不良を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による有機電界発光表示装置を説明するための斜視図である。
【図２】図１のＩ１−Ｉ２部分を切り取った断面図である。
【図３】図１の有機電界発光素子を説明するための断面図である。
【図４Ａ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図４Ｂ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図５Ａ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５Ｂ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５Ｃ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５Ｄ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５Ｅ】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】本発明を説明するための有機電界発光表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
【００１１】
有機電界発光表示装置の寿命特性を改善するためには水気や酸素の浸透を效果的に遮断する無機密封材の使用が效果的であると言える。しかし、無機密封材は衝撃や捩りによって簡単に剥離されるため、器具的信頼性を低下させる。
【００１２】
本発明は、水気や酸素の浸透を效果的に遮断する無機密封材を使用して寿命特性を確保しながら器具的信頼性を補完することができる有機電界発光表示装置を提供する。
【００１３】
図１は、本発明による有機電界発光表示装置を説明するための斜視図で、図２は図１のＩ１−Ｉ２部分を切り取った断面図である。
【００１４】
図１及び図２を参照すれば、本発明による有機電界発光表示装置は、複数の発光素子１３０が形成された基板１００と、基板１００と対向するように配置された封止基板２００、複数の発光素子１３０を取り囲むように基板１００と封止基板２００の間に具備されたダム（ｄａｍ）部材２２０、ダム部材２２０の内側の基板１００と封止基板２００の間に満たされた充填剤３００、ダム部材２２０外側の基板１００と封止基板２００の間に具備された補助ダム部材２３０、及び補助ダム部材２３０の外側の基板１００と封止基板２００の間に具備されて基板１００及び封止基板２００と接合される無機密封材２１０と、を含む。
【００１５】
基板１００は画素領域１２０と画素領域１２０の周辺の非画素領域１４０に定義される。画素領域１２０には複数の発光素子１３０が形成され、非画素領域１４０には複数の発光素子１３０を駆動するための駆動回路１６０が配置される。
【００１６】
図３を参照すれば、発光素子１３０は有機電界発光素子であり、アノード電極１３１、カソード電極１３４、及びアノード電極１３１とカソード電極１３４の間の有機発光層１３３を含む。
【００１７】
有機発光層１３３は画素定義膜１３２によって定義される発光領域（アノード電極１３１が露出する領域）に形成され、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層を含むことができる。
【００１８】
また、発光素子１３０には動作を制御するための薄膜トランジスタ１１０、及び信号を維持させるためのキャパシタ（図示せず）が連結されることができる。薄膜トランジスタ１１０は、ソース及びドレイン領域とチャンネル領域を提供する半導体層１１２、ゲート絶縁層１１３によって半導体層１１２と絶縁されるゲート電極１１４、そして絶縁層１１５及びゲート絶縁層１１３で形成されたコンタクトホールを介してソース及びドレイン領域の半導体層１１２と連結されるソース及びドレイン電極１１６を含む。説明されていない図面符号１１１はバッファ層であり、１１７は平坦化絶縁層である。
【００１９】
封止基板２００は、画素領域１２０及び非画素領域１４０の一部と重畳されるように配置され、前面発光構造の場合、硝子のように透明な物質からなり、背面発光構造の場合、不透明な物質からなることができる。
【００２０】
無機密封材２１０は、レーザや赤外線によって溶融されて基板１００及び封止基板２００と接合されることができるフリット（ｆｒｉｔ）などからなる。このような無機密封材２１０は、発光素子１３０を取り囲むように基板１００と封止基板２００の間に具備されて外部から水気や酸素の浸透が防止されるようにする。
【００２１】
充填剤３００は、ダム部材２２０によって定義された基板１００と封止基板２００の間の空間に満たされる。充填剤３００は硝子基板のように可視光線領域で９０％以上の透過率を有する無色（透明）の液状材料であり、非活性液体、液状シリコン、シリコンオイル類、エポキシ系、アクリル系、感光性樹脂などが用いられる。
【００２２】
非活性液体は、発光素子１３０を構成する材料と、反応せずに高い安全性を持つペルフルオロカーボン（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）、及びフルオロイナット（ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔＴＭ）からなるグループより選択されることができる。
【００２３】
また、液状シリコン及びシリコンオイル類としては、−４０℃ないし１００℃の温度範囲内で相（ｐｈａｓｅ）の変化がなく、５％以内の体積変化率を持つことが好ましく、シリコンオイル類としては例えば、ヘキサメチルジシロキサン（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ）、オクタメチルトリシロキサン（Ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ）、デカメチルテトラシロキサン（Ｄｅｃａｍｅｔｈｙｌｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ）、ドデカメチルペンタシロキサン（Ｄｏｄｅｃａｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔａｓｉｌｏｘａｎｅ）、及びポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅｓ）からなるグループより選択されることができる。
【００２４】
ダム部材２２０は、充填剤３００の流れを防止して形態を維持するためのもので、無機物または有機物で形成されることができる。無機物としてはフリットを使用することができ、有機物としてはエポキシ、エポキシアクリレート及びシリコン類（例えば、ビスフェノールＡタイプエポキシ、サイクロアリパチックエポキシレジン、フェニルシリコンレジン、アクリリックエポキシレジンなど）からなるグループより選択された少なくとも一つの物質が使用可能である。
【００２５】
補助ダム部材２３０は、充填剤３００がダム部材２２０を溢れる場合、充填剤３００を吸収して充填剤３００が無機密封材２１０と接触されないようにするためのもので、低い粘度の液体を效果的に吸収し、発光素子１３０に有害なガスを生成しない多孔性の物質であれば特に限定されない。例えば、多孔性無機物でフリットやシリカゲル（ｓｉｌｉｃａｇｅｌ）などが使用可能であり、多孔性有機物として黒鉛（ｃａｒｂｏｎ）や発泡性樹脂（発泡スチロ）などが使用可能である。
【００２６】
また、補助ダム部材２３０はデッドスペース（ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ）が最小化されて吸収效果が極大化されるように５０ないし１００ｕｍの幅に形成されることが好ましい。
【００２７】
それでは、本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を通じて本発明をより詳しく説明する。
【００２８】
図４Ａ、及び図４Ｂは、本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための平面図で、図５Ａないし図５Ｅは本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図で、図５Ａないし図５Ｃは図４ＢのＩ１１−Ｉ１２部分を切り取った断面図である。
【００２９】
図４Ａを参照すれば、まず、複数の発光素子１３０が形成された基板１００を準備する。基板１００は画素領域１２０と画素領域１２０周辺の非画素領域１４０からなる。
【００３０】
複数の発光素子１３０は基板１００の画素領域１２０に形成され、発光素子１３０を駆動するための駆動回路１６０は、非画素領域１４０に配置することができる。
【００３１】
図３を参照すれば、発光素子１３０はアノード電極１３１、有機発光層１３３及びカソード電極１３４を含む有機電界発光素子で形成することができ、有機電界発光素子の動作を制御するための薄膜トランジスタ１１０と信号を維持させるためのキャパシタ（図示せず）がさらに含まれることが可能である。
【００３２】
有機電界発光素子の製造過程は、大韓民国公開特許第２００２−００４７８８９号（２００２．０６．２２．公開）及び第２００３−００９２８７３号（２００３．１２．０６公開）を参照することができる。
【００３３】
図４Ｂ及び図５Ａを参照すれば、画素領域１２０の発光素子１３０を封止するための封止基板２００を準備する。封止基板２００は画素領域１２０、及び非画素領域１４０の一部と重畳される大きさを持つことができる。封止基板２００としては前面発光構造の場合、硝子のような透明な基板を使用するか、背面発光構造の場合、不透明な基板を使うことができる。
【００３４】
封止基板２００の外郭に沿って無機密封材２１０を形成する。無機密封材２１０ではフリットを使用することができ、ディスペンサーまたはスクリーン印刷工程で塗布して形成する。フリットは一般的にパウダー形態の硝子原料を意味するが、本発明ではＳｉＯ２などの主材料にレーザまたは赤外線吸収材、有機バインダー、熱膨脹係数を減少させるためのフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）などが含まれたペースト（ｐａｓｔｅ）状態を意味し、ペースト状態のフリットは乾燥または焼性過程を経ると、有機バインダーと水気が除去されて硬化される。レーザまたは赤外線吸収材は転移金属化合物、好ましくはバナジウム化合物を含むことができる。
【００３５】
図４Ｂ及び図５Ｂを参照すれば、無機密封材２１０内側の封止基板２００上に画素領域１２０を取り囲むようにダム部材２２０を形成し、ダム部材２２０と無機密封材２１０の間の封止基板２００上にダム部材２２０を取り囲むように補助ダム部材２３０を形成する。
【００３６】
ダム部材２２０は、無機物または有機物で形成することができ、補助ダム部材２３０は充填剤３００を吸収することができる多孔性の無機物または有機物で形成する。ダム部材２２０及び補助ダム部材２３０は、ディスペンサーまたはスクリーン印刷工程で塗布して形成することができる。この時、画素領域１２０の最外郭に位置した発光素子１３０から無機密封材２１０までの距離とダム部材２２０及び補助ダム部材２３０の高さを考慮して塗布する量を決める。ダム部材２２０及び補助ダム部材２３０の高さが無機密封材２１０より高ければ無機密封材２１０と基板１００の接合が難しいため、ダム部材２２０及び補助ダム部材２３０の高さは無機密封材２１０と同じであるか、あるいは無機密封材２１０より低くすることが好ましい。
【００３７】
また、粘度の低い物質で形成されたダム部材２２０及び補助ダム部材２３０は簡単に崩壊されることが可能であるから、塗布された状態で仮硬化させれば構造的に堅くなってダム機能が強化される。仮硬化は物質の種類によって熱、電子ビームまたは紫外線（ＵＶ）を利用することができる。
【００３８】
前記実施例では、無機密封材２１０を形成した後、ダム部材２２０及び補助ダム部材２３０を形成する場合を説明したが、設計及び工程条件によって形成する手順を変更しても構わない。
【００３９】
図５Ｃを参照すれば、ダム部材２２０によって定義された領域内側の封止基板２００に液状の充填剤３００を提供する。充填剤３００はインクジェット、ディスペンサー、スクリーン印刷、またはＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）などの工程によって提供されることができる。例えば、ＯＤＦ装備を利用してダム部材２２０内側の封止基板２００に１ないし２０００ｃＰｓの粘度を持つ充填剤３００を滴下させることができる。この場合、理論的な内部空間の体積対比適正量を容易に制御することができる。
【００４０】
図５Ｄを参照すれば、基板１００と封止基板２００を互いに対向するように配置する。例えば、合着装置の上部チャック（ｃｈｕｃｋ）に基板１００を装着し、下部チャックに封止基板２００を装着した後、基板１００と封止基板２００を合着する。基板１００と封止基板２００が合着されることによって充填剤３００がダム部材２２０内側の空間に満たされ、ダム部材２２０によって充填剤３００の毀れが防止されて形態が維持される。この時、発光素子１３０と封止基板２００の間の空間が充填剤３００で完全に満たされるように基板１００と封止基板２００を加圧することができる。
【００４１】
図５Ｅを参照すれば、基板１００と封止基板２００が合着された状態で無機密封材２１０に沿ってレーザまたは赤外線を照射する。レーザまたは赤外線が吸収されて熱が発生されることによって無機密封材２１０が溶融されて基板１００及び封止基板２００に接合され、これによって発光素子１３０が密封される。無機密封材２１０に沿ってレーザまたは赤外線を照射する時、マスクまたは保護フィルム（図示せず）を用いて所望の領域のみにレーザーまたは赤外線が照射されるようにすることができ、前記のように素子１３０が密封された状態で熱、電子ビームまたは紫外線（ＵＶ）で充填剤３００を硬化させることができる。
【００４２】
図６のように、補助ダム部材２３０が具備されていない構造では図５Ｄのように基板１００と封止基板２００を合着する過程において充填剤３００がダム部材２２０を満ち溢れて無機密封材２１０と接触する可能性がある。この場合、充填剤３００によって無機密封材２１０が汚染されるため、図５Ｅのようにレーザや赤外線を照射して無機密封材２１０を基板１００に接合させる時、無機密封材２１０が基板１００に完全に接合されず、密封状態が不良になる。しかし、補助ダム部材２３０を具備する本発明の構造ではダム部材２２０を満ち溢れた充填剤３００が多孔性の補助ダム部材２３０に吸収されつつ無機密封材２１０と充填剤３００の接触が效果的に防止される。
【００４３】
前記実施例では無機密封材２１０によって画素領域１２０が密封される場合を説明したが、これに限らず無機密封材２１０によって駆動回路１６０をも密封することができる。また、無機密封材２１０及び補助ダム部材２３０が封止基板２００に単一構造で形成された場合を説明したが、これに限らず基板１００に形成されるか、二重または多重構造で形成することができる。例えば、密封效果を向上させるために無機密封材２１０を二重または多重構造で形成するか、充填剤３００の溢れによる不良がより效果的に防止されるように補助ダム部材２２０を二重または多重構造で形成することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者が様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１００  基板
１１０  薄膜トランジスタ
１１２  半導体層
１１３  ゲート絶縁層
１１４  ゲート電極
１１５  絶縁層
１１６、１１７  ドレイン電極
１２０  画素領域
１３０  素子
１３１  アノード電極
１３２  画素定義膜
１３３  有機発光層
１３４  カソード電極
１４０  非画素領域
１６０  駆動回路
２００  封止基板
２１０  無機密封材
２２０  ダム部材
２３０  補助ダム部材
３００  充填剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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