(57)【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基板に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、無機物であるダム部材と、
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て、前記第１基板と第２基板を接合させる無機密封材と、
前記複数の発光素子を覆うように前記ダム部材内側に具備された充填材であって、
前記充填材は、前記ダム部材内側の前記複数の発光素子と前記第２基板の間の空間に満たされ、
前記充填材は、液状物質である
ことを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
前記無機物は、フリットであることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項３】
レーザーまたは赤外線を反射させる反射膜が前記ダム部材の表面に形成されたことを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項４】
前記反射膜は、金、銀、白金及びアルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項３記載の発光表示装置。
【請求項５】
前記ダム部材は、前記無機密封材と接触されるように配置されたことを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項６】
前記無機密封材は、フリットであることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項７】
前記フリットはレーザー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６記載の発光表示装置。
【請求項８】
前記フリットは、遷移金属化合物を含むことを特徴とする請求項７記載の発光表示装置。
【請求項９】
前記充填材は、前記ダム部材と接触されることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項１０】
前記充填材は、前記第２基板と接触されることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項１１】
前記充填材は、シリコンまたはシリコンオイル類であることを特徴とする請求項１記載の発光表示装置。
【請求項１２】
前記充填材は、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルペンタシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサン、及びポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれる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記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光表示装置及びその製造方法に関し、より詳細には、無機密封材で密封された発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子のような発光素子は水気や酸素に脆弱な有機物を含むため、密封部材を利用して水気や酸素から素子を保護する必要がある。
【０００３】
有機電界発光素子を利用した発光表示装置は、水気や酸素に脆弱な短所にもかかわらず、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力などの特性が優れているために、ＭＰ３プレイヤ（音データ再生機）や携帯電話などのような個人用携帯機器からテレビに至るまで応用範囲が拡がっており、その構造は消費者の要求に応じて徐徐に厚さが減少されて薄型化の傾向にある。
【０００４】
しかし、薄型化傾向に伴って有機電界発光表示装置の厚さを減少させるために基板の厚さを０．３mm以下に減少させる場合、落下または捻れなどのテストで構造上の機構的信頼性を確保しにくく、機構的信頼性の低下による密封状態の破損によって寿命特性も低下されることがある。この分野に関連する従来技術としては、次の特許文献１ないし特許文献６がある。
【特許文献１】大韓民国特許公開第１０−２００６−００２１３７９号公報
【特許文献２】大韓民国特許公開第１０−２００３−００５７０５３号公報
【特許文献３】日本特許公開第２００６−１５６１５０号公報
【特許文献４】日本特許公開第２００３−２０３７６３号公報
【特許文献５】日本特許公開第２００３−２１７８３０号公報
【特許文献６】米国特許登録第６８７８４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、構造上の機構的信頼性と寿命特性を確保することができる発光表示装置及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
また、本発明の他の目的は水気や酸素を效果的に遮断する無機密封材を使って機構的信頼性を確保することができる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】
【０００７】
前記目的を果たすための本発明の一側面による発光表示装置は、複数の発光素子が形成された第１基板、前記第１基板に対向するように配置された第２基板、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、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て前記第１基板と第２基板を接合させる無機（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ）密封材及び前記複数の発光素子を覆うように前記ダム部材内側に具備された充填材を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記目的を果たすための本発明の他の一側面による発光表示装置の製造方法は、複数の発光素子が形成された第１基板を提供する段階と、第２基板を提供する段階と、前記第２基板の外郭に沿って無機密封材を形成する段階と、前記無機密封材内側の前記第２基板に前記複数の発光素子を取り囲むようにダム部材を形成する段階と、前記ダム部材内側に液状充填材を滴下する段階と、前記第１基板と前記第２基板を対向するように配置する段階及び前記無機密封材を前記第１基板及び前記第２基板に接合させて前記複数の発光素子を封止する段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明によれば、水気や酸素を效果的に遮断する無機密封材を使って発光素子を封止することで、寿命特性が確保されることができ、基板の間の空間が充填材で満たされることで発光表示装置構造上の機構的信頼性を向上することができる。
【００１０】
従来の発光表示装置は、基板と封止基板の間の空間が空いているから基板の垂れ下がりや撓みによってニュ−トンリングが発生されたり、衝撃に脆弱になるという問題点がある。
【００１１】
これに対して、本発明の発光表示装置は基板と封止基板の間の空間が硝子基板と類似な屈折率を持つ充填材で満たされることで、ニュ−トンリングの発生が防止される。したがって、視認性が向上し、基板の間の耐圧特性が向上して衝撃などによって密封状態が簡単に破壊されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。図１は、本発明による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。
【００１３】
図１及び図２を参照すれば、本発明による発光表示装置は、複数の発光素子１３０が形成された基板１００と、基板１００に対向するように配置された封止基板２００と、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の間に設けられたダム（ｄａｍ）部材２２０と、ダム部材２２０外側の基板１００と封止基板２００の間に設けられて基板１００と封止基板２００を接合させる無機密封材２１０と、及び複数の発光素子１３０を覆うようにダム部材２２０内側に設けられた充填材３００を含む。
【００１４】
基板１００は画素領域１２０と画素領域１２０周辺の非画素領域１４０とに区分して画定される。画素領域１２０には複数の発光素子１３０が形成されて、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が形成される。発光素子１３０は、アノード電極、有機薄膜層及びカソード電極を含む有機電界発光素子からなりうる。
【００１５】
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る。前面発光構造の場合、封止基板２００は硝子のように透明な物質でなり、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。
【００１６】
無機密封材２１０はレーザーや赤外線によって溶融されて基板１００と封止基板２００に接合されることができるフリット（ｆｒｉｔ）などで成り、発光素子１３０を取り囲むように基板１００と封止基板２００の間に設けられ、外部からの水気や酸素の浸透若しくは浸入が防止されるようにする。
【００１７】
ダム部材２２０は、充填材３００の流れを防止して形態が維持されるようにし、無機物または有機物からなる。ダム部材２２０は無機密封材２１０を基板１００と封止基板２００に接合させる過程で発光素子１３０へ熱が伝達されることを防止する。
【００１８】
ダム部材２２０を無機物で構成する場合、フリットを使うことができる。この場合、レーザーまたは赤外線を透過または反射させるフリットを使用したり、レーザーや赤外線が反射するように表面に赤外線領域で高い反射率を持つ例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属で反射膜を形成することが望ましい。また、有機物としてはエポキシ、エポキシアクリレイト、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、サイクロアリパティックエポキシレジン、フェニルシリコンレジンまたはゴム、アクリックエポキシレジンなど）からなる群より選ばれる少なくとも一つの物質を使うことができる。
【００１９】
ダム部材２２０は、無機密封材２１０と接触されるように形成したり、無機密封材２１０と所定間隔をもって離隔されるように一直線に形成することができる。例えば、無機物で形成する場合無機密封材２１０と接触されるようにすることができ、有機物で形成する場合無機密封材２１０と５０μｍ以上離隔されるように形成することが望ましい。
【００２０】
もし、有機物からなるダム部材２２０を無機密封材２１０と接触されるように形成する場合、無機密封材２１０を基板１００と封止基板２００に接合させる過程で、熱によって分解されてアウトガス（ｏｕｔ  ｇａｓ）が発生することがありうる。
【００２１】
充填材３００は、ダム部材２２０によって画定された領域内側に発光素子１３０を覆うように設けられる。この時、充填材３００は発光素子１３０と封止基板２００の間の空間が満たされるように充填されてダム部材２２０及び封止基板２００と接触されることができる。充填材３００としては３０μｍ以内の厚さで９５％以上の透過率を持つ無色の固相または液状物質を使うことができる。
【００２２】
例えば、固相の物質としてはエポキシ、ウレタンアクリレイト、エポキシアクリレイトまたはシリコン類（例えば、ビスフェノールＡタイプエポキシ、サイクロアリパティックエポキシレジン、フェニルシリコンレジンまたはゴム、アクリリックエポキシレジン、アリパティックウレタンアクリレイトなど）系列の樹脂を使うことができ、液状で充填した後、熱、電子ビームまたは紫外線ＵＶで硬化させたり、フィルム形態などに成形して付着することができる。
【００２３】
また、液状の物質としては−４０℃ないし１００℃の温度範囲で相（ｐｈａｓｅ）変化がなく、５％以内の低い嵩変化率を持つシリコンまたはシリコンオイル類、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）からなる群より選ばれる物質を使うことができる。
【００２４】
次に、本発明による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。
図３ａ及び図３ｂは、本発明による発光表示装置の製造方法を説明するための平面図で、図４ａないし図４ｆは本発明による発光表示装置の製造方法を説明するための断面図で、図４ａないし図４ｄは図３ｂのＩ１１−Ｉ１２部分を切り取った断面を図示する。
【００２５】
図３ａに示すように、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。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で形成されることができる。
【００２６】
発光素子１３０は、アノード電極、有機薄膜層及びカソード電極を含む有機電界発光素子からなることができる。発光素子１３０は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ーと、信号を維持させるためのキャパシターをさらに含むことができる。有機電界発光素子の製造過程は大韓民国特許公開第２００２−００４７８８９号公報（２００２．０６．２２．公開）及び大韓民国特許公開第２００３−００９２８７３号公報（２００３．１２．０６．公開）などで理解することができる。
【００２７】
図３ｂ及び図４ａに示すように、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では、前面発光構造の場合、硝子のように透明な基板を使い、背面発光構造の場合、不透明な基板を使うことができる。
【００２８】
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としてはフリットを使うことができ、ディスペンサーまたはスクリーン印刷法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ー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）などが含まれたペイスト（ｐａｓｔｅ）状態を意味する。
【００２９】
ペイスト状態のフリットは、乾燥または焼成過程を経れば有機バインダーと水気が除去されて硬化される。レーザーまたは赤外線吸収材は転移金属化合物、望ましくはバナジウム化合物を含むことができる。
【００３０】
封止基板２００に無機密封材２１０を形成した後、洗浄工程を実施することができる。図３ｂ、図４ｂ及び図４ｃに示すように、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を形成する。ダム部材２２０としては無機物または有機物を使うことができ、ディスペンサーまたはスクリーン印刷法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の高さを考慮して塗布する量を決める。ダム部材２２０の高さは無機密封材２１０の高さによって決めることができ、無機密封材２１０の高さと同じかまたは低く調節することが望ましい。
【００３１】
無機物としてはフリットを使うことができる。この場合、無機密封材２１０を形成する段階でダム部材２２０を形成することができ、レーザーまたは赤外線を透過または反射させるフリットを使うか、図４ｂのようにレーザーや赤外線を反射させられるように表面に反射膜２２２を形成することが望ましい。例えば、ペイスト状態のフリットを塗布した後、乾燥または焼成させて硬化させ、ダム部材２２０を形成し、ダム部材２２０の表面に赤外線領域で高い反射率を持つ金、銀、白金、アルミニウムなどの金属をコーティングして反射膜２２２を形成する。
【００３２】
また、有機物としてはエポキシ、エポキシアクリレイト、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、サイクロアリパティックエポキシレジン、フェニルシリコンレジンまたはゴム、アクリックエポキシレジンなど）からなる群より選ばれる物質を使うことができる。
【００３３】
ダム部材２２０は、図４ｂのように無機密封材２１０と接触されるように形成するか、図４ｃのように無機密封材２１０と所定間隔をもって離隔されるように形成することができる。例えば、無機物でダム部材２２０を形成する場合は、無機密封材２１０と接触されるようにすることができ、この場合、非画素領域（ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ）の面積を減少させることができる。また、ダム部材２２０を有機物で形成する場合は、無機密封材２１０と５０μｍ以上離隔されるようにすることが望ましい。
【００３４】
有機物は、塗布のために１００００００ｃｐｓ以下の粘度を持つため、圧力差などのストレスによって容易に押し潰されたり或いは崩壊されうる。そこでダム部材２２０を形成した後、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。仮硬化は有機物の種類によって熱、電子ビームまたは紫外線ＵＶで進行することができ、基板１００と封止基板２００を合着もしくは接着する過程でストレスによって裂けない程度となるように仮硬化させる。
【００３５】
他の実施例として、無機密封材２１０またはダム部材２２０を形成する段階で、封止基板２００の最外郭に沿ってエポキシ、フリットなどでダミー密封材（図示せず）を形成することができる。ダミー密封材は、無機密封材２１０の外側に形成されて基板１００と封止基板２００の間の空間を包括的に密封するためのもので、複数の発光表示装置を同時に製造するためのマザー基板（ｍｏｔｈｅｒ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の場合、最外郭に沿って形成する。
【００３６】
図４ｄ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に充填材３００を提供する。充填材３００としては、３０μｍ以内の厚さで９５％以上の透過率を持つ無色の固相、または液状物質を使うことができる。例えば、固相の物質としてはエポキシ、ウレタンアクリレイト、エポキシアクリレイト、またはシリコン類（例えば、ビスフェノールＡタイプエポキシ、サイクロアリパティックエポキシレジン、フェニルシリコンレジンまたはゴム、アクリックエポキシレジン、アリパティックウレタンアクリレイトなど）系列の樹脂を使うことができ、液状の物質としては−４０℃ないし１００℃の温度範囲で状態変化がなく、５％以内の嵩変化率を持つシリコンまたはシリコンオイル類（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）からなる群より選ばれる物質を使うことができ、充填後、熱、電子ビームまたは紫外線ＵＶで仮硬化させることができる。
【００３７】
例えば、液晶滴下基板貼り合わせ装置として知られているようなＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）用装備を利用してダム部材２２０内側の封止基板２００に適正量の液状充填材３００を滴下させることができ、この場合、理論的な内部空間の嵩対比適正量を容易に制御することができる。
【００３８】
図４ｅ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を合着もしくは接着する。基板１００と封止基板２００が合着されることによって発光素子１３０が充填材３００で覆われ、ダム部材２２０によって充填材３００の流れが防止されて形態が維持される。
【００３９】
この時、大気圧より低い圧力、例えば、１ないし１００００Ｐａの圧力条件で基板１００と封止基板２００を合着して基板１００と封止基板２００の間に気泡や空いた空間が形成されないようにする。また、基板１００と封止基板２００を加圧し、発光素子１３０と封止基板２００の間の空間が充填材３００で完全に満たされるようにすることが望ましい。基板１００と封止基板２００が合着された状態で、熱、電子ビームまたは紫外線ＵＶで充填材３００を硬化させることができる。
【００４０】
図４ｆ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に沿ってレーザーまたは赤外線を照射する。レーザーまたは赤外線が吸収されて熱が発生されるによって、無機密封材２１０が溶融されて基板１００と封止基板２００に接合され、これによって発光素子１３０が封止される。このような封止工程は、ダミー密封材を硬化させて基板１００と封止基板２００の間の空間が真空状態になるようにした後、実施することが望ましい。
【００４１】
無機密封材２１０に沿ってレーザー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）を使っ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る。ダム部材２２０がレーザーまたは赤外線を透過または反射させる無機物に形成されるか、表面に反射膜２２２が形成された場合には画素領域１２０のみにマスクまたは保護フィルムを配置してレーザーまたは赤外線が照射されないようにし、ダム部材２２０が有機物で形成された場合には、画素領域１２０及びダム部材２２０が形成された非画素領域１４０にマスクまたは保護フィルムを配置してレーザーまたは赤外線が照射されないようにする。
【００４２】
もし、ダム部材２２０が形成されなかったと仮定すれば、レーザーまたは赤外線を照射する過程で発生された熱が充填材３００へ易しく伝達されるから瞬間的な温度上昇によって被害を被ることがあり得る。しかし、本発明によればダム部材２２０によって熱の伝達が效果的に減少されたり、遮断されたりし、充填材３００が満たされる領域及び形態がそのまま保存もしくは維持されることができる。以上のようにして、発光表示装置構造上の機構的信頼性が向上される。
【００４３】
上述の実施例では、無機密封材２１０が画素領域１２０のみを密封させるように形成された場合を説明したが、これに限らないで駆動回路１６０を含むように形成することもできる。また、無機密封材２１０及びダム部材２２０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、これに限らないで基板１００に形成することができ、二重または多重構造で形成することができる。例えば、密封效果を高め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、熱遮断效果を高めるためにダム部材２２０を二重または多重構造で形成することができる。
【００４４】
また、前記実施例では基板１００と封止基板２００を合着する前に充填材３００を充填させた場合を説明したが、材料や物質の特性によって基板１００と封止基板２００を合着した後、充填材３００を充填させることもできる。
【００４５】
本発明の技術思想は、前記望ましい実施例により具体的に記述されたが、前記実施例は、その説明のためのものであり、その制限のためではないことを注意しなければなない。また、本発明の技術分野における通常の知識を有する者ならば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形例が可能であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による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３ａ】本発明による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３ｂ】本発明による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４ａ】本発明による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４ｂ】本発明による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４ｃ】本発明による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４ｄ】本発明による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４ｅ】本発明による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４ｆ】本発明による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。
【符号の説明】
【００４７】
１００  基板
１２０  画素領域
１３０  発光素子
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
２２２  反射膜
３００  充填材
【図１】
0005011055.tif 000002
【図２】
0005011055.tif 000003
【図３ａ】
0005011055.tif 000004
【図３ｂ】
0005011055.tif 000005
【図４ａ】
0005011055.tif 000006
【図４ｂ】
0005011055.tif 000007
【図４ｃ】
0005011055.tif 000008
【図４ｄ】
0005011055.tif 000009
【図４ｅ】
0005011055.tif 000010
【図４ｆ】
0005011055.tif 000011