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KR100700000B1 - 표시장치와 그 제조방법 - Google Patents

표시장치와 그 제조방법 Download PDF

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KR100700000B1
KR100700000B1 KR1020040083756A KR20040083756A KR100700000B1 KR 100700000 B1 KR100700000 B1 KR 100700000B1 KR 1020040083756 A KR1020040083756 A KR 1020040083756A KR 20040083756 A KR20040083756 A KR 20040083756A KR 100700000 B1 KR100700000 B1 KR 100700000B1
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양남철
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다. 기판 상에 형성된 소자부; 상기 소자부를 봉지하는 봉지부재; 상기 기판 및 상기 봉지부재를 감싸는 소수성 절연막; 및 상기 기판과 상기 소수성 절연막 사이 및 상기 봉지부재와 상기 소수성 절연막 사이에 개재된 접착 강화층을 포함하는 표시장치를 제공한다.
파릴렌, 실란, 실라잔, 유기전계발광표시장치, 보호막

Description

표시장치와 그 제조방법{Display device and fabricating method of the same}
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'에 대한 유기전계발광표시장치의 단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
200 : 기판
230 : 봉지기판
220 : 실런트
240 : 패드부
250 : 외부회로 연결부
260 : 접착 강화층
270 : 소수성 절연막
본 발명은 유기전계발광표시장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시장치 외부에 2중의 보호막을 가지는 유기전계발광표시장치와 그 제조방법 에 관한 것이다.
평판 표시 장치 중 유기전계발광표시장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
유기 전계 발광 표시 장치는 절연 기판 상에 형성된 유기발광소자와, 상기 유기발광소자 상부에서 상기 하부 절연 기판에 대향하는 봉지 기판으로 이루어진다.
그러나, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 유기발광소자의 발광층 재료와 캐소드 전극 물질이 내습성 및 내산화성이 낮아서 디스플레이의 동작에 열화를 발생시키고, 이러한 열화는 흑점(dark spot)이라 불리는 비발광 영역을 생성시킨다. 따라서, 시간이 지남에 따라 흑점 영역은 주위로 확산되어 결국, 소자 전체가 발광되지 않게 되는 문제점이 있다.
이와같은 문제를 해결하기 위하여, 일본 공개특허공보 제 5-182759호 및 일본 공개특허 공보 제 7-282975호에서 유기전계발광소자를 봉지하기 위해 이중 구조의 봉지층을 제안하였다. 제 1 봉지층으로 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 스퍼터링 또는 증착법으로 형성하고, 제 2 봉지층으로 방습성을 갖는 광경화성 수지층 또는 열가소성 고분자층을 형성하는 방법이 제시되었다. 그러나, 이러한 방법은 유기발광소자의 상부에 형성하는 것으로 봉지용 기판 또는 캡에 비해 안정성이나 내 구성이 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시장치의 외부에 소수성 절연막을 형성함으로써 외부의 수분과 기체에 안정된 특성을 가지는 표시장치와 그 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소수성 절연막의 접착력 강화를 위해 접착 강화층을 사용함으로써 소수성 절연막의 접착력을 증가시켜, 봉지기능을 더욱 향상시킨 표시장치와 그 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 기판 상에 형성된 소자부; 상기 소자부를 봉지하는 봉지부재; 상기 기판 및 상기 봉지부재를 감싸는 소수성 절연막; 및 상기 기판과 상기 소수성 절연막 사이 및 상기 봉지부재와 상기 소수성 절연막 사이에 개재된 접착 강화층을 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 접착 강화층은 상기 기판의 표면을 개질하는 기능을 가질 수 있다.
상기 접착 강화층은 30~100%의 표면 커버리지를 가질 수 있다.
상기 접착 강화층은 실란 또는 실라잔으로 형성된 것일 수 있다.
상기 소수성 절연막은 파릴렌(parylene)막일 수 있다.
상기 소자부와 외부 회로 모듈을 연결하기 위한 패드부; 및 상기 패드부와 상기 외부 회로 모듈을 연결하는 커넥터를 더욱 포함할 수 있다.
상기 소수성 절연막은 상기 패드부 및 상기 커넥터의 일부를 감싸는 것을 포함할 수 있다.
또한 상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 기판 상에 소자부를 형성하는 단계; 상기 소자부를 봉지부재를 사용하여 봉지하는 단계; 상기 기판 및 상기 봉지부재를 감싸는 접착 강화층을 형성하는 단계; 및 상기 접착 강화층 상에 소수성 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'에 대한 표시장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도면들을 참조하면, 기판(200) 상에는 화소부를 구비하는 표시 소자부(210)가 위치하고, 상기 표시 소자부(210)와 외부 회로 모듈을 연결하는 패드부(240)가 위치한다.
상기 표시 소자부(210)는 표시 소자, 박막 트랜지스터, 및 커패시터로 구성되는 단위화소들로 이루어진 액티브 영역과 상기 액티브 영역과 연결된 배선이 형성된 외곽부로 되어 있다.
상기 표시소자부는 유기전계발광표시소자 또는 액정표시소자를 구비할 수 있 다.
예를 들어, 상기 표시 소자부가 유기전계발광소자를 구비하는 경우, 상기의 유기전계발광소자는 기판 상에 형성하며, 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 전극 사이에 개재된 발광층을 포함한 유기층을 형성하여 이루어진다. 상기 제 1전극을 애노드 전극으로 형성하는 경우에는 제 2전극을 캐소드 전극으로 형성하고, 상기 제 1전극을 캐소드 전극으로 형성하는 경우에는 제 2전극을 애노드 전극으로 형성한다. 또한, 상기 유기층은 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 정공 억제층(HBL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나 이상이 선택된 다층 구조로 형성한다. 또한 상기 박막 트랜지스터 및 커패시터는 단위화소마다 각 유기발광소자와 연결되고, 게이트 라인 및 데이터 라인 등의 배선들과 연결되도록 형성한다.
상기 패드부(240)는 상기 표시 소자부(210)와 외부 회로 모듈을 연결하며 상기 패드부(240)와 상기 외부 회로 모듈은 커넥터(250)를 통해 연결된다. 상기 커넥터는 FPC, COF 또는 COG로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
상기 표시 소자부를 봉지부재로 봉지한다. 예를 들어, 상기 봉지부재는 상기 표시소자부의 측면으로 사방에 걸쳐 위치하는 실런트(220)와 상기 표시 소자부 상부에 위치하고 상기 소자부를 봉지하는 봉지기판(230)으로 이루어질 수 있다.
상기 기판(200) 및 상기 봉지부재(220, 230)를 감싸도록 접착 강화층(260)을 형성한다.
상기 접착 강화층은 상기 기판의 표면을 개질하는 기능을 가질 수 있다.
상기 접착 강화층은 30~100%의 표면 커버리지를 가질 수 있다. 따라서, 상기 접착 강화층은 연속성이 있는 막 및 불연속적으로 형성된 막도 포함할 수 있다.
상기 접착 강화층은 실란 또는 실라잔으로 형성된 것일 수 있다.
상기 실란(silane)은 하기의 화학식으로 표시되는 물질일 수 있다.
Figure 112004047571811-pat00001
상기 식에서 R1은 히드록시기, 할로겐기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 선형 알콕시기 및 1 내지 6의 탄소수를 갖는 가지형 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, 상기 식의 R2 및 R3는 서로에 관계없이 히드록시기, 할로겐기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 선형알콕시기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 가지형 알콕시기, 1 내지 22의 탄소수를 갖는 선형 알킬기, 1내지 22의 탄소수를 갖는 가지형 알킬기, 3내지 7의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 및 클로로페닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, 상기 식의 R4는 1 내지 22의 탄소수를 갖는 선형 알킬기, 1내지 22의 탄소수를 갖는 가지형 알킬기, 3내지 7의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 및 클로로페닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
상기 실라잔(silazane)은 하기의 화학식으로 표시되는 물질일 수 있다.
Figure 112006046773322-pat00009
상기 식에서 R1 및 R2는 서로에 관계 없이 수소 또는 1 내지 18의 탄소수를 갖는 알킬, 페닐기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, R3는 수소 또는 1 내지 18의 탄소수를 갖는 알킬기, 2 또는 3의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
상기 접착 강화층(260)을 형성하는 것은 기상증착법을 사용하여 형성하는 것일 수 있다. 또한 막의 기판 및 봉지 부재와의 결합력을 향상시키기 위해, 상기 기상증착된 접착 강화층(260)을 150℃ 이하의 온도에서 경화하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 접착 강화층(260)의 형성시, 상기와 같은 경화 또는 소정의 온도에서 형성함으로써 접착 강화층의 접착력이 더욱 우수해진다.
상기 접착 강화층(260)상에는 소수성 절연막(270)을 형성한다.
상기 소수성 절연막(270)은 파릴렌(parylene)막일 수 있다.
상기 파릴렌막(270)은 하기의 화학식으로 표시되는 물질막일 수 있다.
Figure 112004047571811-pat00003
상기 식에서 R1 및 R2는 서로에 관계 없이 수소(H), 또는 할로겐이고, 상기 X1 및 X2는 서로에 관계 없이, 수소(H), 할로겐, 트리플루오르메칠(CF3), 아민기(NH2), 및 아미노메틸(CH2NH2)로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
상기 파릴렌(parylene)막(270)은 기상증착법을 사용하여 형성하는 것일 수 있다. 또한, 상기 파릴렌 보호막의 물성을 향상시키기 위해, 상기 기상증착법을 사용하여 형성하는 것은 기판 또는 챔버의 온도가 10 내지 120℃의 온도에서 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 기상증착법을 사용함으로써 디핑(dipping)법보다 안전하고, 균일도(uniformity)가 우수하여 기판 모양에 좌우되지 않고 어느 부분이나 일정한 두께를 유지하게 되며, 두께조절이 용이하고, 투명도가 유지될 수 있다.
이와 같이, 기상증착법을 이용하여 접착 강화층 및 소수성 절연막을 형성함으로써, 상기 접착 강화층 및 소수성 절연막으로 인해 빛이 왜곡되는 현상이 발생하지 않으므로, 표시장치의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 기판 및 봉지부재와 실란 또는 실라잔으로 제조된 표면 개질층 사이에는 Si-O-Si의 결합이 이루어진다. 상기 실란 또는 실라잔으로 표면 개질된 기판 및 봉지 부재와 파렐린 사이에는 극성이 소수성으로 유사하여 계면 접착력이 높아진 다.
따라서, 접착 강화층인 상기 실란 또는 실라잔으로 제조된 표면 개질층은 Si-O-Si 결합과 기판 또는 봉지 부재의 재질과 화학결합하지 않는 작용기로 인해 기판 및 봉지 부재의 표면을 소수성으로 개질시키게 된다. 그로 인해 기판과의 접착력이 약한 소수성 절연막인 파릴렌막은 상기 실란 또는 실라잔으로 표면 개질층으로 인해 접착력이 강화된다.
이와 같이, 소수성 성질이 강한 파릴렌막으로 인해 외부의 수분 및 기체의 침투를 막으면서도, 상기 실란 또는 실라잔으로 제조된 표면 개질층이 접착력을 보완함으로써 상기 표시장치의 보호막 접착력 문제를 해결할 수 있다.
상기 소수성 절연막(270)은 상기 패드부(240) 및 상기 커넥터(250)의 일부를 감싸는 것을 더욱 포함할 수 있다.
상기 봉지기판 또는 기판의 일측면에 기능성 필름(255)이 위치하는 경우, 상기 접착 강화층(260)은 상기 기능성 필름(255) 상에 위치할 수 있으며 또한, 상기 접착 강화층(260)은 상기 기능성 필름, 패드부, 및 커넥터의 전체 또는 일부를 감싸도록 형성할 수 있다.
상기 기능성 필름은 표시장치의 콘트라스트비를 향상시키기 위한 필름일 수 있으며, 예를 들어, 편광판일 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 소수성 성질이 강한 파릴렌 보호막으로 인해 외부의 수분 및 기체의 침투를 막으면서도, 실란 또는 실라잔으로 제조되어 기판 표 면 개질층의 역할을 하는 접착 강화층이, 파릴렌 보호막의 접착력을 보완하여 표시장치의 기판 및 봉지부재와 보호막의 접착력 문제를 해결할 수 있는 특징이 있다.
또한, 기상증착법을 사용하여 실란 또는 실라잔으로 제조된 접착 강화층 및 파릴렌 보호막을 형성함으로써 기판 모양에 좌우되지 않고 표시장치의 어느 부분이나 일정한 두께를 유지하는 보호막을 가질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 기판 상에 형성된 소자부;
    상기 소자부를 봉지하는 봉지부재;
    상기 기판 및 상기 봉지부재를 감싸는 소수성 절연막; 및
    상기 기판과 상기 소수성 절연막 사이 및 상기 봉지부재와 상기 소수성 절연막 사이에 개재된 접착 강화층을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 상기 기판의 표면을 개질하는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 상기 기판 및 상기 봉지부재에 대하여 30~100%의 표면 커버리지를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 실란 또는 실라잔으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실란(silane)은 하기의 화학식으로 표시되는 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
    <화학식 1>
    Figure 112004047571811-pat00004
    상기 식에서 R1은 히드록시기, 할로겐기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 선형 알콕시기 및 1 내지 6의 탄소수를 갖는 가지형 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, 상기 식의 R2 및 R3는 서로에 관계없이 히드록시기, 할로겐기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 선형알콕시기, 1 내지 6의 탄소수를 갖는 가지형 알콕시기, 1 내지 22의 탄소수를 갖는 선형 알킬기, 1내지 22의 탄소수를 갖는 가지형 알킬기, 3내지 7의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 및 클로로페닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, 상기 식의 R4는 1 내지 22의 탄소수를 갖는 선형 알킬기, 1내지 22의 탄소수를 갖는 가지형 알킬기, 3내지 7의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 및 클로로페닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 실라잔(silazane)은 하기의 화학식으로 표시되는 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
    <화학식 2>
    Figure 112006046773322-pat00010
    상기 식에서 R1 및 R2는 서로에 관계 없이 수소 또는 1 내지 18의 탄소수를 갖는 알킬, 페닐기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이고, R3는 수소 또는 1 내지 18의 탄소수를 갖는 알킬기, 2 또는 3의 탄소수를 갖는 고리형 알킬기, 페닐기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 소수성 절연막은 파릴렌(parylene)막인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파릴렌막은 하기의 화학식으로 표시되는 물질막인 것을 특징으로 하는 표시장치.
    <화학식 3>
    Figure 112004047571811-pat00006
    상기 식에서 R1 및 R2는 서로에 관계 없이 수소(H), 또는 할로겐이고, 상기 X1 및 X2는 서로에 관계 없이, 수소(H), 할로겐, 트리플루오르메칠(CF3), 아민기(NH2), 및 아미노메틸(CH2NH2)로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자부와 외부 회로 모듈을 연결하기 위한 패드부; 및
    상기 패드부와 상기 외부 회로 모듈을 연결하는 커넥터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소수성 절연막은 상기 패드부 및 상기 커넥터의 일부를 감싸는 것을 포함하는 표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자부는 유기전계발광소자 또는 액정표시소자를 포함하는 표시장치.
  12. 기판 상에 소자부를 형성하는 단계;
    상기 소자부를 봉지부재를 사용하여 봉지하는 단계;
    상기 기판 및 상기 봉지부재를 감싸는 접착 강화층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착 강화층 상에 소수성 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 상기 기판의 표면을 개질하는 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 상기 기판 및 상기 봉지부재에 대하여 30~100%의 표면 커버리지를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 접착 강화층은 실란 또는 실라잔으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 실란 또는 실라잔으로 상기 접착 강화층을 형성하는 것은 기상증착법을 사용하여 형성하는 것인 표시장치의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 실란 또는 실라잔으로 형성된 상기 접착 강화층을 150℃ 이하의 온도에서 경화를 시키는 것을 포함하는 표시장치의 제조방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 소수성 절연막은 파릴렌(parylene)을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 파릴렌(parylene)보호막은 기상증착법을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기상증착법을 사용하여 형성하는 것은 기판 또는 챔버의 온도가 10 내지 120℃의 온도에서 형성하는 것인 표시장치의 제조방법.
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