(57)【要約】【課題】 無機封止材を均一にシーリング(sealing)するための有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】 少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板と、前記第１基板と合着されて形成された第２基板と、前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部と角部を具備して形成された無機封止材を含み、前記無機封止材の前記直線部と前記角部の有効封止幅は同一である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板と、
前記第１基板と合着されて形成された第２基板と、
前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部及び角部を具備して形成された無機封止材とを含み、
前記無機封止材における前記直線部の有効封止幅と前記角部の有効封止幅とはそれぞれ同一であることを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
直線部と曲線部の有効封止幅の比は全体封止幅の０．８５から１の範囲であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記角部の曲率は０．５mm〜１．５mmの範囲であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記角部は直角であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項５】
前記無機封止材の幅は０．３mmないし１mmの範囲であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項６】
前記無機封止材の厚さは５μｍないし３０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記画素配列の外郭から前記直線部までの垂直距離と、前記外郭から前記角部までの垂直距離とは、それぞれ同一であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板と、前記第１基板と合着されて形成された第２基板と、前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部及び角部を具備して形成された無機封止材とを含む有機電界発光表示装置の製造方法において、
前記第２基板の前記画素配列の周りに沿って前記無機封止材を塗布する段階と、
前記無機封止材を所定の温度で焼成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板とを合着する段階と、
前記無機封止材に赤外線レーザを照射して前記第１基板と前記第２基板とを接着する段階を含み、
前記角部には前記直線部よりも低い強さの前記赤外線レーザを照射することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記直線部は複数の領域で区分して、前記角部に近い領域であるほど低い強さの前記赤外線レーザを照射することを特徴とする請求項８記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記所定の温度は３００℃ないし７００℃であることを特徴とする請求項８記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板と、前記第１基板と合着されて形成された第２基板及び前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部及び角部を具備して形成された無機封止材とを含む有機電界発光表示装置の製造方法において、
前記第２基板の前記画素配列の周りに沿って前記無機封止材を塗布する段階と、
前記無機封止材を所定の温度で焼成する段階と、
前記第１基板と前記第２基板を合着する段階と、
前記無機封止材に赤外線レーザを照射して前記第１基板と前記第２基板を接着する段階を含み、
前記角部には前記直線部より早い速度で前記赤外線レーザを照射することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記角部に照射される前記赤外線レーザの強さと、前記直線部に照射される前記赤外線レーザの強さとは、それぞれ同一であることを特徴とする請求項１１記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記直線部は複数の領域で区分して前記角部に近い領域であるほどより早い速度で前記赤外線レーザを照射することを特徴とする請求項１２記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記所定の温度は３００℃ないし７００℃であることを特徴とする請求項１１記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【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及びその製造方法に関し、より詳細には、無機封止材を均一にシーリング(sealing)す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。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機発光ダイオード(Organic  Light  Emitting  Diode)を利用した有機電界発光表示装置(Organic  Light  Emitting  Display  Device)が注目されている。
有機電界発光表示装置は蛍光特性を持った有機化合物を電気的に励起させて発光する自発光型ディスプレイであり、低い電圧で駆動が可能で薄型化が容易であり、広視野角、早い応答速度などの長所を持つ。
【０００３】
有機電界発光表示装置は基板上に形成された有機発光ダイオードと有機発光ダイオードを駆動するためのTFT(Thin  Film  Transistor)を含む複数の画素を具備する。このような有機発光ダイオードは水気に敏感である。よって、吸湿剤が塗布された金属キャップや封止硝子基板を利用して、水気の侵入を防止する封止構造が提案された。
【０００４】
しかし、このような従来の有機電界発光表示装置は水気または酸素から脆弱な有機発光ダイオードを保護するために封止基板に塗布された吸湿剤からアウトガス(out  gas)が発生した。これによって有機EL発光材料や陰極材料等に損傷が加えられて暗点など、表示特性が低下されるという問題点があった。
【０００５】
これを解決するために硝子基板に無機封止材(frit)を塗布して有機発光ダイオードを封止するような構造が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたところによれば、無機封止材を使うことで基板と封止基板の間が完全に封止されることによってより効果的に有機発光ダイオードを保護することができるという。
【０００６】
一方、一般的に無機封止材が塗布された封止基板を利用して有機発光ダイオードを封止する構造では無機封止材にレーザ等の熱を加えて基板と封止基板を接着させる。このような無機封止材は照射されるレーザ量によってそのシーリング(sealig)品質が左右される。すなわち、無機封止材に照射されるレーザ量の一定量以上に過度な場合無機封止材の表面に気泡などが多量形成されることができる。
【０００７】
特に、ライン形態の無機封止材がしなって形成された角部分の場合、直線部分に比べて設備器具動作上、曲線部での線速度の差が発生したり、同一線速度で硬化しても直線部に比べて曲線部のレーザ照射量が増えることになる。これによって無機封止材の角部分には過度なエネルギーのレーザが照射されて気泡等による接着不良が発生するという問題点があった。
【特許文献１】米国特許出願公開２００４/０２０７３１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、上述した従来問題点を解決するために本発明の目的は無機封止材が全領域で均一に形成された有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための技術的手段として本発明の一側面は、少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板、前記第１基板と合着されて形成された第２基板及び前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部と角部を具備して形成された無機封止材を含んで、前記無機封止材の前記直線部と前記角部の有効封止幅は同一であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の側面は、少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板、前記第１基板と合着されて形成された第２基板及び前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部と角部を具備して形成された無機封止材を含む有機電界発光表示装置の製造方法において、前記第２基板の前記画素配列の周りに沿って前記無機封止材を塗布する段階、前記無機封止材を所定の温度で焼成する段階、前記第１基板と前記第２基板を合着する段階、及び前記無機封止材に赤外線レーザを照射して前記第１基板と前記第２基板を接着する段階とを含んで、前記角部には前記直線部より低い強さの前記赤外線レーザを照射する有機電界発光表示装置の製造方法を提供することである。
【００１１】
本発明のまた他の側面は、少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列を含む第１基板、前記第１基板と合着されて形成された第２基板及び前記画素配列の周りを取り囲んで、少なくとも直線部と角部を具備して形成された無機封止材を含む有機電界発光表示装置の製造方法において、前記第２基板の前記画素配列の周りに沿って前記無機封止材を塗布する段階、前記無機封止材を所定の温度で焼成する段階、前記第１基板と前記第２基板を合着する段階及び前記無機封止材に赤外線レーザを照射して前記第１基板と前記第２基板を接着する段階を含んで、前記角部には前記直線部より早い速度で前記赤外線レーザを照射する有機電界発光表示装置の製造方法を提供することである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による有機電界発光表示装置及びその製造方法によれば、無機封止材の全領域にかけてレーザが同一のエネルギーで加えられるように調節することで、角部に過剰エネルギーによる気泡が多量発生することを防止することができ、これによって無機封止材による基板間の接着特性を向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による実施例を添付した図面を参照してより詳しく説明する。
【００１４】
図１は本発明による有機電界発光表示装置の一例を示した平面概念図である。
図１を参照して説明すれば、本発明による有機電界発光表示装置は第１基板１００、無機封止材１５０及び第２基板２００を含む。
【００１５】
第１基板１００は少なくとも一つの有機発光ダイオードが形成された画素配列１００aを含む。
【００１６】
画素配列１００aは複数の走査線S1、S2．．．Sn及び複数のデータ線D1、D2．．．Dmを具備して走査線S1、S2．．．Sn及びデータ線D1、D2．．．Dmによって定義された領域に複数の画素５０を具備する。この時、各画素５０は特定の走査線S1、S2．．．Snとデータ線D1、D2．．．Dm及び電源線(図示せず)に電気的に接続されて、赤色、緑色、青色及び白色のうちいずれか一つの色を所定の輝度レベルで表示する。
【００１７】
データ駆動部３００は、第１基板１００の画素配列１００a内に延長されている複数のデータ線D1、D2．．．Dmにデータ信号を供給する。データ駆動部３００は画素配列１００a周辺１００bの一側にCOG(Chip  On  Glass)方式のチップ形態で実装される。また、データ駆動部３００は複数のデータ供給線３１０によってパッド部５００内の複数の第１パッドPdに電気的に接続される。
【００１８】
走査駆動部４００は、画素配列１００a内に延長されている複数の走査線S1、S2．．．Snに順次に走査信号を供給する。走査駆動部４００は第１基板１００で画素配列１００aの一側面に形成されて、少なくとも一つの走査供給線４１０によってパッド部５００内の少なくとも一つの第１パッドPsに電気的に接続される。
【００１９】
パッド部５００は第１基板１００に走査駆動部４００及びデータ駆動部３００と隣接して形成されて、走査供給線４１０及びデータ供給線３１０に電気的に接続されて画素配列１００aの複数の走査線S1、S2．．．Sn及び複数のデータ線D1、D2．．．Dmそれぞれに電気的信号を供給する。
【００２０】
無機封止材１５０は、画素配列１００aの周辺１００bと第２基板２００の間に具備されて、第１基板１００と第２基板２００を接着させる。無機封止材１５０は図面に示されたように第１基板１００に形成された画素配列１００aを封止するように塗布されることが望ましく、走査駆動部４００が内蔵型の場合、画素配列１００aと走査駆動部４００を封止するように塗布されることができる。例えば、無機封止材は、酸化鉛(plumber  oxide)、酸化チタン(titanium  oxide)、酸化バナジウム(vanadium  oxide)、酸化アルミニウム(aluminum  oxide)、及び酸化シリコン(silicon  oxide)で構成された群より選択された一つのフリット(frit)物質であってもよい。
【００２１】
すなわち、無機封止材１５０によって第１基板１００と第２基板２００の間が封止されるので、第１基板１００と第２基板２００の間に介在された有機発光ダイオードが水気または酸素から保護されることができる。この時、無機封止材１５０は熱膨脹係数を調節するためのフィラー(図示せず)及びレーザを吸収する吸収剤(図示せず)を含む。また、無機封止材１５０はレーザ等の熱によって溶融される。
【００２２】
一方、無機封止材１５０は直線部Aと角部A'を具備して形成される。ここで、直線部Aは無機封止材１５０の領域中画素領域１００aの四つの辺と平行に形成された領域を意味し、角部A'は無機封止材１５０の領域中画素領域１００aの角部分に対応してしなって形成された領域を意味する。この時、無機封止材１５０の直線部Aと角部A'に含まれた気泡の濃度は同一に形成される。
【００２３】
すなわち、無機封止材１５０に照射されるレーザによるエネルギー量が一定でなければ、無機封止材１５０の角部A'に過剰エネルギーのレーザが照射されて多量の気泡が発生する。これによって、角部A'の幅が直線部Aの幅より広くなって無機封止材１５０による基板１００、２００の接着特性を低下させる。したがって、レーザビームの強さまたは速度などを調節して無機封止材１５０の直線部Aと角部A'に同一ら名量のエネルギーが加えられるようにしなければならない。これに関する内容は後述する。
【００２４】
一方、前記無機封止材１５０はフリットにすることが望ましい。硝子材料に加えられる熱の温度を急激に落とせば硝子粉末形態のフリットが生成される。一般的には硝子粉末に酸化物粉末を含んで使用する。そして、フリットに有機物を添加すればゼル状態のペーストになる。以後、所定の温度で焼成すれば有機物は空気中に消滅し、ゼル状態のペーストは硬化されて固体状態のフリットで存在する。
【００２５】
第２基板２００は、第１基板１００の画素配列１００aを含む一領域に合着される。この時、第２基板２００は第１基板１００の画素配列１００aに形成された有機発光ダイオード(図示せず)が外部からの水気または酸素の影響を受けないように保護するために具備されたものである。
【００２６】
図２は図１の一領域を示した拡大図である。
図２に示されたところによれば、図１を参照して説明したように無機封止材１５０の直線部Aと角部A'に含まれた気泡の濃度が同じく調節されて無機封止材１５０の幅wが一定に形成されていることが分かる。また、直線部Aと角部A'の有効封止幅は同じく形成される。この時、直線部と角部の有効封止幅の比は、全体封止幅の０．８５から１の範囲にすることが望ましい。ここで、有効封止幅はレーザの照射によって実際に第１基板１００と第２基板２００が封止される幅を意味する。
【００２７】
そして、無機封止材１５０の有効封止幅を含む全体幅Wは携帯電話のような小型パネルのデザイン規格によって異なることがあり、通常使われるパネル内ダミー領域(Dead  space)を考慮する場合、０．６mmないし１mm以内の範囲にすることが望ましい。ただし、パネルのサイズが大きくなって外部デザインルール(rule)に対する制約条件がない場合、適切な接着力確保のために１mm以上の幅も可能である。
【００２８】
一方、角部A'は０．５mm〜１．５mm範囲の曲率を持つように形成するか、または直角で形成することができる。ここで、無機封止材１５０の厚さは５ないし３０μm範囲で形成され、これはレーザによって溶融及び接合が効率的に行なわれる厚さで通常の印刷工程で形成される高さでもある。
【００２９】
また、画素配列１００aの外郭から直線部Aと角部A'までの垂直距離は同一に形成される。
この時、無機封止材１５０に照射される赤外線レーザビームの強さまたはレーザ照射装置のヘッド(図示せず)が通り過ぎる速度などを調節して無機封止材１５０の直線部Aと角部A'に同一量のエネルギーを加えることで、上述したような条件を取り揃えるようにすることができる。
【００３０】
一方、直線部Aは複数の領域に区分して角部A'に近い領域ほど低い強さまたは早い速度で赤外線レーザを照射する。すなわち、エネルギー量の均一度のために段階的にレーザビームを調節することで、無機封止材１５０を全領域にかけて同一幅で形成することができる。一例で、直線部Aは二つの領域に分けてレーザ比を調節することができる。すなわち、直線部Aの二つの領域の中で角部A'から相対的により近い第１直線部Bには１２．５Wの強さでレーザを照射し、角部A'から相対的により遠い第２直線部Cには１３．５Wの強さでレーザを照射する。そして、角部A'では１１Wの強さでレーザを照射して無機封止材１５０が全領域にかけて均一に形成されるように調節する。この時、レーザ照射装置(図示せず)のヘッド(head)は角部A'でもっとゆっくり動くので、角部A'に行くほどレーザの強さを減少させることで無機封止材１５０の全領域に一定のエネルギーを加えることができる。
【００３１】
以上、無機封止材１５０の領域別にレーザの強さを調節する例を説明したが、全領域で一定のレーザの強さを維持し、その代わりにレーザ照射装置のヘッドが通り過ぎる速度を調節して無機封止材１５０を均一に形成することもできる。すなわち、無機封止材１５０の角部A'に近くなるほどレーザ照射装置ヘッドの移動速度を早く調節して角部A'と直線部Aに加えられるエネルギー量が同じくなるようにする。この時、角部A'と直線部Aに照射される赤外線レーザの強さはいずれも同一である。
【００３２】
図３は、本発明による有機電界発光表示装置及びこれを製造するためのレーザ照射装置を示した斜視図である。
【００３３】
図３を参照して説明すれば、本発明による有機発光表示装置は第１マザー基板１０００、フリット１５０、及び第２マザー基板２０００を含み、本発明によるレーザの照射装置は基板ステージ７００、マスク８００、モニターセンサー９００及びレーザヘッド９５０を含む。
【００３４】
有機発光表示装置に関する説明は図１を参照して説明したものと同一であるので省略する。
【００３５】
基板ステージ７００は第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００の合着工程が進行できるように第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００を支持する。一例で、基板ステージ７００にまず、無機封止材１５０が形成された第２基板２０００を配する。以後、一領域に少なくとも一つの有機発光ダイオードを具備する第１マザー基板１０００を第２マザー基板２０００に対向する位置に配する。そうしてから、第１マザー基板１０００上から荷重を加えて第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００を合着した後、後続工程を進行する。
【００３６】
マスク８００を使用することで画素配列１００aに熱損傷が加えられることなく無機封止材１５０のみに選択的にレーザ等の熱を照射することができる。
【００３７】
モニターセンサー９００は、第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００に介在されている無機封止材１５０の位置を感知し、レーザビームが無機封止材１５０が位置した領域に正確に照射されるようにする。
【００３８】
レーザヘッド９５０は、モニターセンサー９００に連結されてレーザヘッド９５０の形状によってレーザビームの角度及び幅などの変更が可能である。一方、本発明では無機封止材１５０に沿って移動するレーザヘッド９５０の速度を調節したりレーザヘッド９５０を通じて無機封止材１５０に加えられるレーザビームの強さを調節して無機封止材１５０を全領域で均一に形成することができる。
【００３９】
図４ａないし図４ｄは、本発明による有機電界発光表示装置の院長単位及びその製造方法を示した斜視図である。
図４ａないし図４ｄを参照して説明すれば、本発明による有機電界発光表示装置は有機発光素子が形成された少なくとも一つの画素配列１００aを含む第１マザー基板１０００と、前記第１マザー基板１０００と合着される第２マザー基板２０００を含む。
【００４０】
上述した構成要素を利用した有機電界発光表示装置の製造方法は、まず、第２マザー基板２０００に画素配列１００aの周辺１００bを取り囲む位置に無機封止材１５０を塗布した後、所定の温度で焼成する。ここで、無機封止材１５０を焼成する工程は、炉(furnace)で、３００℃ないし７００℃範囲の温度で進行することが望ましい。
【００４１】
無機封止材１５０を焼成する温度が３００℃以下の場合には焼成工程を進行しても有機物がよく消滅しない。そして、焼成温度が７００℃以上の場合には焼成温度の増加に対応してレーザビームの強さも比例して強くならなければならないので、焼成温度を７００℃以上に上げることは望ましくない。この時、無機封止材１５０は熱膨脹係数を調節するためのフィラー(図示せず)及びレーザまたは赤外線を吸収する吸収剤(図示せず)を含む(図４ａ)。
【００４２】
そうしてから、第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００を合着する。この時、第１マザー基板１０００には第１電極、有機層、第２電極を含む少なくとも一つの有機発光素子(図示せず)が形成されており、有機発光素子が第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００の間に位置するように配列した後、第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００を合着する(図４ｂ)。
【００４３】
後続工程として無機封止材１５０に赤外線レーザを照射して無機封止材１５０を溶融させた後硬化されるようにする。すなわち、無機封止材１５０が溶融されることによって、第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００が接着される。この時、無機封止材１５０にレーザを照射する方法は図１ないし図３を参照して説明したところと同一であるので略する(図４ｃ)。
【００４４】
そうしてから、合着された第１マザー基板１０００と第２マザー基板２０００を複数の表示パネル１５００で切断する(図４ｄ)。
【００４５】
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明による有機電界発光表示装置の一例を示した平面概念図である。
【図２】図２は図１の一領域を示した拡大図である。
【図３】図３は本発明による有機電界発光表示装置及びこれを製造するためのレーザ照射装置を示した斜視図である。
【図４ａ】図４ａは本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を示した斜視図である。
【図４ｂ】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示した斜視図である。
【図４ｃ】図４ｃは本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を示した斜視図である。
【図４ｄ】図４ｄは本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００:基板
２００:封止基板
１５０:無機封止材
【図１】
2008123981.tif 000003
【図２】
2008123981.tif 000004
【図３】
2008123981.tif 000005
【図４ａ】
2008123981.tif 000006
【図４ｂ】
2008123981.tif 000007
【図４ｃ】
2008123981.tif 000008
【図４ｄ】
2008123981.tif 000009