(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記のようにシーラント周囲に対応する封止基板が捩れると、切断工程時に捩れた封止基板に対する切断状態がなめらかでなかったり、この部位を所望の状態にすることができなかったりするため、破損する確率が高い。また、たとえある程度の状態に切断されたとしても、これを用いて製造された有機発光表示装置は、シーラント周囲の基板状態が不良になって、強度的側面で不利である。さらに、シーラント周囲、つまり基板の周縁部位に発生するニュートン・リング現象による表示不良のために、消費者の満足度が低下する。
【0008】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、封止基板の捩れを最小化することが可能な有機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】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、有機発光構造体を有する表示基板と、前記表示基板と対向配置された封止基板と、前記表示基板と前記封止基板との間に配置されて、前記表示基板と前記封止基板とを互いに合着して密封するシーラント(sealant)と、前記シーラントと前記有機発光構造体との間に配置された基板変形防止体と、を備える有機発光表示装置が提供される。
【0010】
前記基板変形防止体と前記シーラントとの間の距離は、前記シーラントと前記有機発光構造体との間の距離より短いことが好ましい。
【0011】
前記基板変形防止体の高さは、前記シーラントの高さより高いことが好ましい。
【0012】
前記シーラントは、前記表示基板及び前記封止基板の周縁に沿って配置され、前記基板変形防止体は複数個存在してもよい。
【0013】
前記複数の基板変形防止体は、前記シーラントと実質的に同一な間隔をおいて配置されてもよい。
【0014】
前記複数の基板変形防止体は、前記シーラントの配置方向に互いに均一な幅を有してもよい。
【0015】
前記複数の基板変形防止体は、前記シーラントの配置方向に互いに不均一な幅を有してもよい。
【0016】
前記シーラントは、延長された曲線区間を含み、前記複数の基板変形防止体のうちの前記シーラントの曲線区間に対応する基板変形防止体は、前記シーラントの配置方向において他の基板変形防止体より幅が大きいことが好ましい。
【0017】
前記シーラントは、前記表示基板及び前記封止基板の周縁に沿って延長されて配置され、前記基板変形防止体は、前記シーラントの延長方向に沿って延長されて配置されることが好ましい。
【0018】
前記基板変形防止体は、前記表示基板に平行な方向に多角形の形状を含んでもよい。
【0019】
前記基板変形防止体は、前記表示基板に平行な方向に円形の形状を含んでもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係る有機発光表示装置は、基板変形防止体を含むことにより、封止基板の捩れを最小化して、ニュートン・リング現象を抑制することができる。
【0021】
また、本発明に係る有機発光表示装置は、基板変形防止体を含むことにより、封止基板の捩れを最小化して、原張基板の状態から各有機発光表示装置に切断される際の破損が抑制される。
【0022】
さらに、本発明に係る有機発光表示装置は、基板変形防止体を含むことにより、シーラント周囲の基板状態の不良を抑制して、強度的側面で有利である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0025】
また、多様な実施形態において、同一な構成を有する構成要素については同一な符号をつけて、第1実施形態で代表的に説明し、その他の実施形態では第1実施形態と異なる構成要素についてのみ説明する。また、本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は適宜省略した。
【0026】
また、図面に示した各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであるため、本発明が必ずしも示されたものに限られるのではない。
【0027】
図面では、多くの層及び領域を明確に表示するために、厚さを拡大して示した。また、図面においては、説明の便宜のために、一部の層及び領域の厚さを誇張して示している。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」または「上部に」あるとする場合、これはある部分の「直ぐ上に」ある場合だけでなく、その間にまた他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「直ぐ上に」あるとする場合、これはその中間に他の部分がないことを意味する。
【0028】
また、添付図面では、一つの画素に二つの薄膜トランジスター(TFT)及び一つの蓄電素子を備えた2Tr−1Cap構造の能動駆動(active matrix、AM)型有機発光表示装置を示しているが、本発明がこれに限定されるのではない。従って、有機発光表示装置は、一つの画素に三つ以上の薄膜トランジスター及び二つ以上の蓄電素子を備えることもでき、別途の配線がさらに形成されて、多様な構造を有するように形成されても良い。ここで、画素は、画像を表示する最小単位であり、有機発光表示装置は、複数の画素によって画像を表示する。
【0029】
(第1の実施形態)
以下、
図1及び
図2を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置の断面図である。
図2は、本発明の第1実施形態に係る有機発光表示装置の平面図である。
【0030】
図1及び
図2に示されているように、有機発光表示装置101は、表示基板110、封止基板210、シーラント(sealant)350、及び基板変形防止体410を備える。
【0031】
表示基板110は、第1基板本体111及び第1基板本体111上に形成された有機発光素子を含む有機発光構造体90を含む。
【0032】
第1基板本体111は、ガラス、石英、セラミック、またはプラスチックなどからなる絶縁性基板から形成される。しかし、本実施形態に係る第1基板本体が、これらの基板に限定されるのではなく、第1基板本体111がステンレス鋼などからなる金属性基板から形成されても良い。
【0033】
封止基板210は、表示基板110に対向配置されて、表示基板110の有機発光構造体90を覆う。また、封止基板210は、第2基板本体211を含む。
【0034】
第2基板本体211は、光透過が可能なガラスやプラスチックなどの透明な物質から形成される。
【0035】
また、第2基板本体211の領域全体のうちの後述するシーラント350に対応する領域は、シーラント350の硬化によるシーラント350の体積縮小によって変形して捩れ、他の領域と段差(C)をなしている。
【0036】
シーラント350は、表示基板110及び封止基板210の周縁に沿って配置され、表示基板110及び封止基板210を互いに合着して密封する。シーラント350は、表示基板110及び封止基板210を合着して密封するための硬化時に、その体積が縮小する。シーラント350は、紫外線またはレーザーなどの硬化手段によって硬化され、硬化手段に応じて樹脂またはフリット(frit)形態であっても良い。
【0037】
基板変形防止体410は、表示基板110と封止基板210との間で、シーラント350と有機発光構造体90との間に配置されている。基板変形防止体410とシーラント350との間の離隔距離は、第1間隔(L
1)を有し、シーラント350と有機発光構造体90との間の離隔距離は、第1間隔(L
1)よりさらに広い第2間隔(L
2)を有する。
【0038】
換言すると、基板変形防止体410とシーラント350との間隔は、シーラント350と有機発光構造体90との間隔よりも近い(短い)。また、基板変形防止体410の高さは、シーラント350の高さより高い。基板変形防止体410は、設定された高さを有し、この設定された高さは、表示基板110及び封止基板210がなす、設定された間隔と実質的に同一である。
【0039】
このように、基板変形防止体410がシーラント350に近く、基板変形防止体410の高さがシーラント350の高さより高いので、シーラント350の収縮による封止基板210の変形による捩れが、シーラント350に対応する領域にだけ発生する。つまり、基板変形防止体410によって、封止基板210の変形による捩れがシーラント350に対応する領域にだけ発生するため、シーラント350の収縮による封止基板210の変形による捩れが、有機発光構造体90に対応する領域では発生しない。
【0040】
一方、シーラント350の収縮によって封止基板210が変形して捩れると、封止基板210の変形による捩れ部分が、凸レンズのような役割を果たすようになる。封止基板210の変形による捩れ部分が凸レンズのような役割を果たすことにより、平行な表示基板110と凸レンズの役割を果たす封止基板210の変形による捩れ部分に対応して射出される有機発光構造体90の光に、ニュートン・リング(newton’s rings)現象が発生するようになる。
【0041】
しかしながら、本実施形態に係る有機発光表示装置101は、基板変形防止体410を設けることによって、封止基板210の変形による捩れが、光が射出される有機発光構造体90に対応する領域では発生しないので、ニュートン・リング現象が発生しない。つまり、本発明による有機発光表示装置101は、ニュートン・リング現象が発生しないため、視認性が改善される。
【0042】
また、基板変形防止体410は複数個であり、複数の基板変形防止体410は、シーラント350と実質的に同一な間隔をおいて配置される。基板変形防止体410は、表示基板110に平行な方向、つまり
図2に示された平面方向に延長された四角形の形状を含む。基板変形防止体410がシーラント350と実質的に同一な間隔をおいて配置されることによって、シーラント350の配置方向に封止基板210の変形による捩れが一定に発生して、封止基板210の変形による捩れによって封止基板210が破損するのを抑制する。
【0043】
また、複数の基板変形防止体410は、シーラント350の配置方向に、互いに均一な幅(W1)を有する。この時、隣接する基板変形防止体410の間隔は、隣接する基板変形防止体410の間及び有機発光構造体90に対応する封止基板210の一領域が変形して捩れないように十分に狭いことが望ましい。
【0044】
また、基板変形防止体410は、ポリアクリル系樹脂及びポリイミド系樹脂、またはシリカ系の無機物などから形成される。また、基板変形防止体410は、写真工程または写真エッチング工程によって、後述する画素定義膜190と同時に形成されることができる。一例として、ハーフトーン露光工程を通じて露光量を調節して、基板変形防止体410及び画素定義膜190を同時に形成することができる。しかし、本実施形態がこれに限定されるのではない。従って、基板変形防止体410及び画素定義膜190は、順次または別個に形成されることができ、互いに異なる素材を使用して形成されても良い。
【0045】
他の実施形態において、表示基板110と封止基板210との間の離隔した空間に、充填材が追加的に配置される。充填材は、表示基板110と封止基板210との間の空いた空間を満たして、有機発光表示装置101の機構強度を向上させる。
【0046】
以下、
図3及び
図4を参照して、本実施形態に係る有機発光表示装置101の内部構造について説明する。
【0047】
図3は、表示基板110を中心に画素の構造を示した配置図である。
図4は、
図3のIV−IV線に沿って表示基板110及び封止基板210を切断して、共に示した断面図である。
【0048】
図3及び
図4に示されているように、表示基板110は、有機発光構造体90を含み、有機発光構造体90は、一つの画素ごとに各々形成されたスイッチング薄膜トランジスター10、駆動薄膜トランジスター20、蓄電素子80、有機発光素子(organic light emitting diode、OLED)70、及び画素定義膜190を含む。ここで、スイッチング薄膜トランジスター10、駆動薄膜トランジスター20、及び蓄電素子80を含む構成を、駆動回路部(DC)という。そして、表示基板110は、一方向に沿って配置されるゲートライン151、ゲートライン151と絶縁交差するデータライン171、及び共通電源ライン172をさらに含む。ここで、一つの画素は、ゲートライン151、データライン171、及び共通電源ライン172を境界に定義されるが、必ずしもこれに限定されるのではない。
【0049】
有機発光素子70は、画素電極710、画素電極710上に形成された有機発光層720、有機発光層720上に形成された共通電極730を含む。ここで、画素電極710は、正孔注入電極である陽(+)極となり、共通電極730は、電子注入電極である陰(−)極となる。しかしながら、本実施形態が必ずしもこれに限定されるのではなく、有機発光表示装置101の駆動方法によって、画素電極710が陰極となり、共通電極730が陽極となっても良い。画素電極710及び共通電極730から、正孔及び電子がそれぞれ有機発光層720の内部に注入される。注入された正孔及び電子が結合した励起子(exiton)が励起状態から基底状態に落ちる際に、発光が行われる。
【0050】
また、本実施形態に係る有機発光表示装置101において、有機発光素子70は、封止基板210方向に光を放出する。つまり、有機発光素子70は、前面発光型である。ここで、有機発光素子70が封止基板210方向に光を放出するために、画素電極710には反射型電極が使用され、共通電極730には透過型または半透過型電極が使用される。しかし、本実施形態に係る有機発光表示装置101が、前面発光型に限定されるのではない。従って、有機発光表示装置101は、後面発光型または両面発光型であっても良い。
【0051】
蓄電素子80は、層間絶縁膜160を間において配置された一対の蓄電板158、178を含む。ここで、層間絶縁膜160は誘電体となる。蓄電素子80に蓄電された電荷と両蓄電板158、178の間の電圧とによって蓄電容量が決定される。
【0052】
スイッチング薄膜トランジスター10は、スイッチング半導体層131、スイッチングゲート電極152、スイッチングソース電極173、及びスイッチングドレイン電極174を含む。駆動薄膜トランジスター20は、駆動半導体層132、駆動ゲート電極155、駆動ソース電極176、及び駆動ドレイン電極177を含む。
【0053】
スイッチング薄膜トランジスター10は、発光させようとする画素を選択するスイッチング素子として使用される。スイッチングゲート電極152は、ゲートライン151に連結される。スイッチングソース電極173は、データライン171に連結される。スイッチングドレイン電極174は、スイッチングソース電極173から離隔配置されて、いずれか一つの蓄電板158に連結される。
【0054】
駆動薄膜トランジスター20は、選択した画素内の有機発光素子70の有機発光層720を発光させるための駆動電源を画素電極710に印加する。駆動ゲート電極155は、スイッチングドレイン電極174と連結された蓄電板158に連結される。駆動ソース電極176及びもう一方の蓄電板178は、各々共通電源ライン172に連結される。駆動ドレイン電極177は、コンタクトホール(contact hole)を通して有機発光素子70の画素電極710に連結される。
【0055】
このような構造により、スイッチング薄膜トランジスター10は、ゲートライン151に印加されるゲート電圧によって作動して、データライン171に印加されるデータ電圧を駆動薄膜トランジスター20に伝達する役割を果たす。共通電源ライン172から駆動薄膜トランジスター20に印加される共通電圧とスイッチング薄膜トランジスター10から伝達されたデータ電圧との差に相当する電圧が、蓄電素子80に蓄えられ、蓄電素子80に蓄えられた電圧に対応する電流が、駆動薄膜トランジスター20を通して有機発光素子70に流れて、有機発光素子70が発光するようになる。
【0056】
画素定義膜190は、有機発光素子70を囲んでおり、有機発光素子70の発光領域を定義する開口部195を含む。画素定義膜190は、基板変形防止体410と実質的に同一な材料であるポリアクリル系樹脂(poly acrylates resin)及びポリイミド系(polyimides)樹脂、またはシリカ系の無機物から形成される。
【0057】
以上のような有機発光構造体90と隣接して基板変形防止体410が配置されており、基板変形防止体410の外側に表示基板110の周縁に沿ってシーラント350が配置されている。
【0058】
以下、
図5及び
図6を参照して、本実施形態に係る有機発光表示装置101の製造方法について説明する。
【0059】
図5は、本実施形態に係る有機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6は、
図5のVI−VI線に沿って切断した断面図である。
【0060】
図5及び
図6に示されているように、まず、第1母基板1100に有機発光構造体90を含む複数の表示基板110を形成する。
【0061】
次に、各表示基板110上に基板変形防止体410を形成する。
具体的には、基板変形防止体410は、有機発光構造体90と後に形成されるシーラント350との間に位置して、基板変形防止体410とシーラント350との間がシーラント350と有機発光構造体90との間より近くなるように形成する。基板変形防止体410は、有機発光構造体90の画素定義膜190を形成する時に同時に形成することができる。
【0062】
次に、第1母基板1100に形成された各表示基板110の周縁に沿って硬化される前のシーラント351を形成する。
具体的には、硬化される前のシーラント350の高さは基板変形防止体410の高さと実質的に同一であっても良い。
【0063】
次に、第1母基板1100上に第2母基板1200を整列した後、第1母基板1100及び第2母基板1200を互いに合着する。
【0064】
次に、第2母基板1200を通して第1母基板1100と第2母基板1200との間に介在されているシーラント350を、紫外線またはレーザーなどの硬化手段を用いて硬化させる。
具体的には、硬化される前のシーラント351は、紫外線またはレーザーなどの硬化手段によって硬化されたシーラント350に硬化されるが、硬化される時にその体積が縮小する。硬化される前のシーラント351が硬化されたシーラント350へと体積が縮小することによって、シーラント350に合着している第2母基板1200を構成する封止基板210の第2基板本体211は、シーラント350に対応する領域が変形して捩れる。このとき、基板変形防止体410が有機発光構造体90に対応する封止基板210の変形による捩れを抑制する。つまり、シーラント350に対応する封止基板210の領域のみが有機発光構造体90と対応する領域と段差(C)をなす。
【0065】
その後、機械的ツールまたはレーザーなどの切断手段を用いて、隣接する有機発光表示装置101を互いに切断して、各々の有機発光表示装置101を製造する。このとき、基板変形防止体410によってシーラント350に対応する封止基板210の領域と隣接する封止基板210の領域との間には機械的ストレスが均衡をなすようになり、これによって切断工程時に切断工程によるストレスで封止基板210が破損するのが抑制される。
【0066】
また、切断工程によるストレスで封止基板210が破損するのが抑制されることによって、封止基板210自体の機械的ストレスが均衡をなすようになり、これによって封止基板210自体の強度も改善される。
【0067】
以上のように、有機発光構造体90に対応する封止基板210の一領域が基板変形防止体410によって変形して捩れないため、平板ガラスと凸レンズとの接触によって生じた光の干渉模様であるニュートン・リング(newton’srings)現象が有機発光表示装置101で発生せず、これによって有機発光表示装置の視認性が改善される。
【0068】
また、基板変形防止体410によって封止基板210の変形による捩れ領域が制限されるため、封止基板210の捩れによる封止基板210の破損が抑制される。
【0069】
(第2の実施形態)
以下では、
図7を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図7は、本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置の平面図である。
【0070】
図7に示されているように、本発明の第2実施形態に係る有機発光表示装置102の基板変形防止体410は、シーラント350の配置方向に互いに不均一な幅を有する第1サブ基板変形防止体411、第2サブ基板変形防止体412、及び第3サブ基板変形防止体413を含む。第1サブ基板変形防止体411、第2サブ基板変形防止体412、及び第3サブ基板変形防止体413は、表示基板に平行な方向に四角形の形状を含むが、これに制限されるのではなく、三角形または五角形などの多角形の形状であっても良い。
【0071】
第1サブ基板変形防止体411は、一方向に延長された棒形状であり、第1サブ基板変形防止体411の幅(W
2)は、第2サブ基板変形防止体412の幅より長い。
【0072】
第2サブ基板変形防止体412は、第1サブ基板変形防止体411と第3サブ基板変形防止体413との間に配置されており、第2サブ基板変形防止体412の幅(W
3)は、第1サブ基板変形防止体411及び第3サブ基板変形防止体413の幅より短い。
【0073】
第3サブ基板変形防止体413は、シーラント350の延長された曲線区間に対応して曲線形態に伸びており、第3サブ基板変形防止体413の幅(W
4)は、第1サブ基板変形防止体411及び第2サブ基板変形防止体412の幅よりさらに長い。
【0074】
このように、第2実施形態による有機発光表示装置102の基板変形防止体410は、第3サブ基板変形防止体413がシーラント350の曲線区間に対応して曲線形態に伸びているため、シーラント350が硬化される時の硬化手段による熱的ストレス(thermal stress)を他の区間に比べて相対的により多く受ける曲線区間の機械的強度が補強される。
【0075】
(第3の実施形態)
以下では、
図8を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。
図8は、本発明の第3実施形態に係る有機発光表示装置の平面図である。
【0076】
図8に示されているように、本発明の第3実施形態による有機発光表示装置103の基板変形防止体410は、表示基板に平行な方向に円形の形状を含む。基板変形防止体410は、複数が同一な円形の形状を含むが、これに制限されるのではなく、各基板変形防止体410が位置する地点に対応するシーラント350の硬化時に発生する封止基板210の熱的ストレスを考慮して、多様な形状を含むことができる。
【0077】
(第4の実施形態)
以下では、
図9を参照して、本発明の第4実施形態を説明する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る有機発光表示装置の平面図である。
【0078】
図9に示されているように、本発明の第4実施形態に係る有機発光表示装置104の基板変形防止体410は、シーラント350の延長方向に沿って連続的に延長されている。基板変形防止体410は、シーラント350に沿って連続的に伸びているが、これに制限されるのではなく、基板変形防止体410が位置する各地点に対応するシーラント350の硬化時に発生する封止基板210の熱的ストレスを考慮して、一部分が切断されていても良い。
【0079】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。