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CN1670570B - 平面显示装置 - Google Patents

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CN1670570B
CN1670570B CN2005100677200A CN200510067720A CN1670570B CN 1670570 B CN1670570 B CN 1670570B CN 2005100677200 A CN2005100677200 A CN 2005100677200A CN 200510067720 A CN200510067720 A CN 200510067720A CN 1670570 B CN1670570 B CN 1670570B
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李宽熙
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Samsung Mobile Display Co Ltd
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Abstract

一种包括设在第一基片和第二基片之间的显示区的平面显示装置。该平面显示装置包括：一个把第一基片粘结到第二基片上的密封层；一条或更多条设置在密封层和第一基片之间的互连线；以及一个设在密封层和互连线之间的覆盖膜。

Description

平面显示装置
相关申请参考
本申请要求2004年3月8日提交的韩国专利申请NO.10-2004-0015598的优先权和利益，本申请通过全面参照而包括其内容，如同在这里全文提出一样。
发明背景
技术领域
本发明涉及一种平面显示装置，特别是涉及一种具有较大显示面积和较高的抵抗因潮气引起的质量下降的能力的平面显示装置。
背景技术
平面显示装置，例如液晶显示器(LCD)和有机或无机电致发光(EL)显示器，按照它们的驱动方式不同可以分类成无源矩阵(PM)显示器或有源矩阵(AM)显示器两种类型。在PM显示器中，一组阳极和阴极可以分别按列和行排列，一个行驱动电路发射一个扫描信号到从一行中选出的一个阴极。同时，列驱动电路可以把一个数据信号输入给每个阳极。
AM显示器广泛地用于显示移动画面，因为它通过使用薄膜晶体管(TFT)控制输入到每个象素的信号来处理大量信号。
有机EL显示器具有一个设置在阳极和阴极之间的有机发光膜。把阳极电压和阴极电压分别施加到阳极和阴极，通过一个空穴输送层(HTL)，把空穴从阳极引入发光膜，并且，通过一个电子输送层(ETL)，把电子从阴极引进发光膜。电子和空穴在发光膜中结合产生激子。随着激子从受激状态改变到接地状态，发光膜上的荧光分子就发光而形成图象。红(R)，绿(G)，蓝(B)象素可以在全彩色有机EL显示器中使用。
不过，在有机EL显示器中，有机薄膜易受潮气的影响。因此，各种用基片或金属罩密封显示区的技术已被提出，为的是保护有机发光膜免受潮气，并保护显示区免受物理撞击。
图1A是传统的AM型有机EL显示器的平面视图，图1B是沿图1A的I-I线截取的横截面视图。
参见图1A和图1B，AM型有机EL显示器包括一个设置在透明绝缘基片10上的显示区20。包括一个有机发光器件(OLED)的显示区20，通过使用密封层81把金属罩90固定到透明绝缘基片10上而被气密密封。OLED包括一个TFT和多个象素。阴极40，作为OLED的一个电极，设在显示区20上，通过电极电源线41与外部端子区70连接。多条驱动线31安装在显示区20中，通过驱动电源线30连接到端子区70，驱动电源线30设在显示区20的外边。一个垂直电路部分50和一个水平电路部分60设在显示区20的外面，分别通过电路接线51和61连接到端子区70。垂直和水平电路部分50和60发送信号到显示区20的TFT。
在这种AM型有机EL显示器中，金属罩90盖住显示区20、电路线51和61，以及垂直和水平电路部分50和60。换言之，该金属罩90盖住除端子区70以外的整个区域。因此，密封部分不仅包括显示区20，而且也包括实际上不显示图象的电路线51和61以及电路部分50和60。这种结构减小了显示区20相对于整个显示装置的尺寸，因此存在一个较大的非辐射区或死区。
由于这个原因，对于图1A和图1B所示的有机EL显示器，连接显示区20和端子区70的电路线51和61必须做得很薄，这就增加了它们的电阻。
因此，由于上述原因，就需要具有充分防潮的较大显示区的有机EL装置。
发明内容
本发明提供了一个平面显示装置，它具有一个相对于整个显示装置而言较大的显示区，和一个较小的非辐射区。
本发明还提供了一个平面显示装置，它能够提高抵抗潮气和密封层腐蚀的能力。
本发明的附加特点将通过下面的描述进行陈述，其中一部分特点通过描述会变得显而易见，或者可通过本发明的实践得到了解。
本发明公开了一种平面显示装置，它包括一个在第一基片和第二基片之间的显示图象的显示区。该装置包括一个把第一个基片粘结到第二基片上的密封层，在密封层和至少一个基片之间的一条或多条互连线和在密封层和互连线之间的覆盖膜。
本发明还公开了一种平面显示装置，设在第一基片和第二基片之间，它包括一个把第一基片粘结到第二基片上的密封层、在密封层和第一基片之间的一条或多条互连线和一个显示区，显示区包括一个与象素连接的选择驱动电路，至少一个盖住选择驱动电路的绝缘膜，和一个设置在绝缘膜上的象素电极。该装置还包括一个设置在密封层和互连线之间的用于盖住互连线的覆盖膜，该覆盖膜是用和象素电极相同的材料制成的。
本发明还包括一个平面显示装置，它包括一个显示图象的显示区，显示区设在第一基片和第二基片之间，该装置还包括一个把第一基片粘结到第二基片上的密封层，一条密封层和第一基片之间的互连线，和一个在密封层和互连线之间的覆盖膜。该互连线沿密封层延伸。
可以理解，前述的一般描述和下述的详细描述都是举例和解释，其目的是对权利要求书所规定的本发明作进一步的说明。
附图说明
附图用以进一步理解本发明，构成本说明书的一部分，附图对发明的实施例进行图解说明并和说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A是一个传统的平面显示装置的平面图。
图1B是沿图1A的线I-I截取的横截面视图。
图2A是本发明的示范性实施例的一个平面显示装置的平面图。
图2B是图2A的部分A的分解图。
图2C是图2A的沿II-II线截取的横截面图。
图3是本发明的一个示范性实施例的图2A所示的平面显示装置的密封部分的横截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的示范性实施例进行描述。
图2A是本发明的一个示范性实施例的有机EL显示装置的平面图，图2C是一个沿图2A的II-II线截取的横截面视图。
参考图2A，显示区200，密封区800，和一个端子区100设在第一基片110的表面上。发射装置，例如OLED，设置在显示区200之中。密封部分800把第一基片110和第二基片900结合在一起。各种端子设置在端子区100。
将参考图2C描述OLED，图2C是沿图2A的II-II线截取的横截面视图。
参见图2C，一个用SiO2形成的缓冲膜120设在第一基片110上，第一基片110可以是玻璃或塑料制作的。选择驱动电路SC是为缓冲膜120上的各象素提供的，一个可包括钝化膜180和平面化膜190的绝缘膜盖住选择驱动电路SC。每个象素可以包括一个在绝缘膜上的OLED。
每个选择驱动电路SC可以包括两个或更多个薄膜晶体管(以后称之为TFT)和一个或更多个电容器。
现在描述TFT的结构。
在TFT中，半导体活性膜(active film)130设在缓冲膜120上，一个栅绝缘膜140盖住该半导体活性膜130。一个栅电极150设置在栅绝缘膜140上，一个中间绝缘层160盖住栅电极150。源/漏电极170设在中间缘绝层160上。源/漏电极170通过栅绝缘膜140和中间绝缘层160中形成的接触孔分别与半导体活性膜130的源/漏区(未示出)相连。
活性膜130可以由无机或有机半导体形成，它包括源/漏区和与源/漏区相互连接的沟道区(未示出)。也可以在源/漏电极和沟道区之间形成轻掺杂漏(LDD)，以切断泄漏电流。
活性膜130可以由无机半导体例如CdS、GaS、ZnS、CdSe、CaSe、ZnSe、CdTe、SiC和Si形成。
由有机半导体形成的活性膜可以包括聚合物材料或单体材料。聚合物材料可以是下面材料或它们的衍生物中的任何一种：聚噻吩，聚对亚苯基亚乙烯基(Polyparaphenylenvinylene)，聚对苯(polyparaphenylen)，聚芴(polyflorene)，聚噻吩亚乙烯基(polythiophenevinylene)，和聚噻吩一杂环芳族共聚物。单体材料可以是下面材料或它们的衍生物的任何一种：并五苯，并四苯，萘的低聚并苯(oligoacene)，α-6-噻吩，α-5-噻吩的噻吩低聚物，含金属或不含金属的酞菁，均苯四酸二酸酐，均苯四酸酰二亚胺，苝四甲羧酸二酐，和苝四甲酰二亚胺。
栅绝缘膜140可以用SiO2，SiNx制成，或者是SiO2和SiNx的双膜。栅绝缘膜140还可以用有机材料制成。
在栅绝缘膜140的预定区上形成的栅电极150，可以用导电金属例如MoW、Al、Cr、Al/Cu、和Ti/Al/Ti制成。栅电极150还可以用各种导电材料例如导电聚合物制作。
中间绝缘层160形成在栅电极150上，它可以用SiO2、SiNX或有机材料制作。源/漏电极170可以用和栅电极150相同的材料制作。
钝化膜180，可以形成在源/漏电极170上，它可以用SiO2、SiNx或有机材料制作。平面化膜190可以在钝化膜180上形成，并且可以用丙烯酰基、聚酰亚胺或苯环丁烯(BCB)制作。其它结构包括在源/漏电极170上直接形成平面化膜190。此外，TFT结构可以根据设计规范进行变动。
除了TFT，每个象素可以包括一个电容器250，电容器250可以具有不同形状。这里，电容器250包括：一个第一薄膜251，可由和活性膜130相同的材料制成；一个第二薄膜252，可由和栅电极150相同的材料制成；以及一个第三薄膜253，可由和源/漏电极170相同的材料制成。
第一电极210可在平面化膜190的表面上形成，作为一个OLED象素电极。一个设在钝化膜180和平面化膜190之中的通孔211，把第一电极210连接到源/漏电极170中的一个。
象素限定膜220可以由有机材料制成，以便盖住第一电极210，然后形成一个开口221，以露出第一电极210的一部分。一个具有发射层的有机膜230可以形成在开口221中。
OLED可按照有机薄膜230和电流流动而发射红、绿或蓝光，以显示部分图象。OLED包括：一个第一电极210，第一电极210与TFT的漏电极相连以便接收来自TFT的正电源；一个第二电极240，它是盖住所有象素的对置电极并提供一个负电源；以及一个有机薄膜230，它在第一电极210和第二电极240之间形成，用于发射光。
第一电极210和第二电极240通过有机薄膜230彼此电绝缘，它们施加不同的电压极性给有机薄膜230，因而使它发光。
有机薄膜230可能是单体或聚合物有机薄膜。一个单体有机薄膜可以通过重叠空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发射层(EML)、电子输送层(ETL)和电子注入层(EIL)以简单或复杂的结构形成。可以采用各种有机材料，包括铜酞青(CuPc)、N，N’-二(萘-1-y1)-N，N’-联苯-联苯胺(NPB)和三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。这些单体有机薄膜可以通过真空淀积形成。
聚合物有机薄膜可以包括HTL和EML。这里，HTL可以由PEDOT形成，EML可以由聚合物有机材料形成，例如，含聚亚苯基1.2一亚乙烯基的材料或含聚芴的材料，形成方法是丝网印刷法，喷墨印刷法等等。
各种其它结构可以用于有机薄膜230。
第一电极210可以用作阳极，第二电极240可以用作阴极。或者，第一电极210用作阴极，第二电极240用作阳极。还有，第一电极210可以做成与每个象素区对应的图案，第二电极240可以做成盖住所有象素的图案。
第一电极210可以是透明或反射电极。如果是透明电极，它可以由ITO，IZO，ZnO或In2O3制作。如果是反射电极，它可以包括由Ag，Mg，Al，Pt，Pd，Au，Ni，Nd，Ir，Cr或它们的组合形成的反射薄膜，和一个由ITO，IZO，ZnO，In2O3形成的透明电极薄膜。
类似地，第二电极240可以是透明电极或反射电极。如果是透明电极，当作为阴极的时候，它可以包括一个具有小功函数的金属膜，例如Li，Ca，Lif/Ca，Lif/Al，Al，Ag，Mg，或它们的组合面对有机薄膜230沉淀而形成的金属膜，和一个由ITO，IZO，ZnO，或In2O3作成的辅助电极膜或一个总线电极线。如果是反射电极，它可以通过沉淀Li，Ca，Lif/Ca，Lif/Al，Al，Ag，Mg或它们的组合物而形成。
图2A中的显示区200包括多个象素，每个象素可以包括一个上述的OLED。图象可通过显示区200进行显示。
如图2C中所示，密封部分800把第二基片900接合到第一基片110上以保护显示区200不受外来冲击，潮气和空气的影响。
绝缘玻璃基片可以用作为第二基片900，但是也可以采用金属盖或其它密封件。
密封部分800可以由密封层810形成，它可以是紫外固化密封层或热固化密封层。
如图2A所示，安装端子的端子区100设在第一基片110的端子部分。端子区100可以露出在密封部分800的外面。
驱动电源线300、电极电源线241和各种驱动器500和600可以安装在显示区200附近。驱动电源线300提供驱动电压给显示区200的VDD线310。电极电源线241与第二电极240相连，提供阴极电源给第二电极240，驱动器500和600控制施加给显示区200的信号。
驱动电源线300与端子区100的驱动电源端子320和VDD线310连接，且包围住显示区200。
第二电极240设在显示区200的外面，接收从电极电源线241来的电能，如图2A和图2C所示。电极电流线241可以形成在中间绝缘体160上，它可以用和源/漏电极170相同的材料制作。
电极电源线241可以用钝化膜180和平面化薄膜190盖住，一个通过孔242把它连到第二电极240的端子。电极电源线241也连接到端子区100的电极电源端子243。
电极电源线241的结构可以变化。例如，可以使用制作第一电极210的材料把它作在平面化薄膜190上面，象素限定薄膜220盖住它，一个通过孔形成在象素限定薄膜220中，把它与第二电极240连接。
参考图2A，垂直驱动器500可以设在显示区200一侧，水平驱动器600可以设在显示区200的下面。不过，其它布置也可以采用。驱动器500和600分别与驱动器端子510和610连接。
如图2A所示，驱动器500和600可以设在密封部分800的里面，或者通过外部集成电路(IC)或玻璃基芯片(COG)来实现。
如图2A和2C中所示，在本发明的一个示范性实施例中，至少一部分驱动电源线300设在第一基片110和密封层810之间。驱动电源线300可以沿密封层810和第一基片110之间的密封部分800设置。因此，显示区200可以扩大而占据驱动电源线300内的面积。
如图2C所示，驱动电源线300几乎可以和密封部分800的密封层810一样宽。增加宽度就减小了驱动电源线300的电阻，由此防止了电压下降。
驱动电源线300可以是导电金属，它可以用和源/漏电极170一样的材料制作。
如图2B所示，图2B是图2A的部分A的放大示图，一个覆盖膜301可以盖住驱动电源线300。覆盖膜301可以用和第一电极210相同的材料制作。
因此，如果第一电极210是透明电极，则覆盖膜301可以用ITO，IZO，ZnO，或In2O3制作。如果第一电极210是反射电极，则覆盖膜301可以是由反射膜和透明电极膜形成的双层结构。反射膜可以用Ag，Mg，Al，Pt，Pd，Au，Ni，Nd，Ir，Cr，或它们的组合制作，透明电极膜可以在反射膜上形成并用ITO，IZO，ZnO或In2O3制作。或者，当第一电极210是反射电极的时候，覆盖膜301可仅是反射膜和透明电极膜之一。
覆盖膜301防止驱动电源线300与密封层810接触，防止它们因化学反应而被腐蚀。
另外，当第一电极210正在形成图案的时候，特别是覆盖膜301是用和第一电极210相同的材料制作的时候，覆盖膜301保护驱动电源线300。
因为覆盖膜301是导电的，驱动电源动电源线300中的IR压降就进一步降低。
如图2C所示，驱动电源线300可以在第一基片110的上面形成。特别是，驱动电源线300设在缓冲膜120、栅绝缘膜140、中间绝缘膜160、钝化膜180和平面化膜190中形成的入口部分191的里面，并且覆盖膜301盖住驱动电源线300。入口部分191可以通过对缓冲膜120、栅绝缘膜140、中间绝缘膜160、钝化膜180和平面化膜190的图案加工来形成，或者用掩模来形成，以防止这些薄膜形成在入口部分191将要形成的地方。
通过在第一基片110上形成驱动电源线300，密封层810可以和第一基片110接触，因此增加了粘着力并防止潮气和氧气渗入。同时，当密封层810硬化时，入口部分191起着一个阻挡层的作用，可以防止密封层810渗入显示区200或驱动器500和600。
驱动电源线300和覆盖膜301可以由各种不同材料形成。例如，驱动电源线300可以用和第一电极210相同的材料制作，覆盖膜301可以用和第二电极240相同的材料制作。或者，驱动电源线300可以用和源/漏电极170相同的材料制作，覆盖膜301可以用和第二电极240相同的材料制作。不过，在这种情况下，当制作第一电极210的图案的时候覆盖膜301可能被损坏，但其它益处仍保留。
另外，覆盖膜301也可盖住各种其它互连线。例如，如图2A和图2B所示，覆盖膜301盖住了通过密封部分800的互连线。
图3是另一个替换例，其中覆盖膜301形成在绝缘膜上，例如形成在中间绝缘膜160上。在这种情况下，覆盖膜301可以通过使用传统工艺和掩模方便地形成。
同时，驱动电源线300和覆盖膜301可以形成在第二基片900上而不是形成在第一基片110上。
驱动电源线300和覆盖膜301也可以用在PM型有机EL显示器中。
本发明不限于上述的各说明性实施例。按照设计规范，互连线(包括驱动电源线和电极电源线)和水平和垂直驱动器可以有各种结构。同时，本发明也可以应用于其它平面显示器。例如LCD。
本发明具有下列优点。
首先，通过将互连线的至少一部分设在第一基片和密封层之间，显示面板可以做得比较大。
第二，用覆盖膜盖住互连线可以防止在互连线和密封层之间发生腐蚀。
第三，当覆盖膜是用和第一电极相同的材料制成的时候，在形成第一电极的图案的同时互连线受到保护。
第四，覆盖膜是用导电材料制作的，这降低了互连线中的IR压降。
第五，当互连线和覆盖膜形成在第一基片上的时候，密封层可与第一基片接触，由此加强了密封层和第一基片之间的粘着力，防止密封层在硬化以前渗入显示区。
对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以做出本发明的各种修改和变化而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明覆盖其各种修改和变化，只要这些修改和变化落在所附权利要求及其等价物规定的范围之中。

Claims (18)

1.一种包括设在第一基片和第二基片之间的、用于显示图象的显示区的平面显示装置，该显示装置包括：
一个把第一基片粘结到第二基片的密封层；
一个设在密封层和至少一个基片之间的互连线；
包括被图案加工成露出所述互连线的部分的绝缘膜；和
一个设在密封层和互连线之间的覆盖膜，
其中，所述覆盖膜包括在所述被图案加工的部分内，所述密封层位于所述被图案加工的部分内，所述覆盖膜和所述互连线完全被所述密封层盖住，并且所述覆盖膜和所述互连线直接接触，
其中所述平面显示装置还包括通过在对应于所述密封层的地方除去所述绝缘膜的一部分而形成的入口部分，这样所述绝缘膜的较低侧端与所述密封层接触。
2.权利要求1的装置，其中，所述覆盖膜是由导电材料制作的。
3.权利要求1的装置，其中，所述覆盖膜包括一个金属氧化膜。
4.权利要求3的装置，其中，所述金属氧化膜是由从ITO，IZO，ZnO和In2O3组成的组中选择出的一个制成的。
5.权利要求1的装置，其中，所述覆盖膜包括一个金属膜。
6.权利要求1的装置，其中，所述显示区括一个用于每个象素的自发光元件；
所述象素包括第一电极，第二电极，和设在第一电极和第二电极之间的有机发光膜；和
所述覆盖膜是用和第一电极和第二电极之一相同的材料制作的。
7.权利要求1的装置，其中，至少一个互连线沿密封层延伸。
8.权利要求1的装置，还包括：
一个包括多个外露端子的端子区；
其中，若干互连线把外露端子的至少一部分连接到显示区。
9.一种设在第一基片和第二基片之间的平面显示装置，该装置包括：
一个把第一基片粘结到第二基片上的密封层；
一个设在密封层和第一基片之间的互连线；
一个显示区，它包括：
一个与象素相连的选择驱动电路；
至少一个盖住选择驱动电路的绝缘膜；和
一个形成在绝缘膜上的象素电极，和
一个设在密封层和互连线之间用于盖住互连线的覆盖膜；
其中，所述覆盖膜是用和象素电极相同的材料制作的，所述绝缘膜包括被图案加工成露出所述互连线的部分，所述覆盖膜包括在所述被图案加工的部分内，所述密封层位于所述被图案加工的部分内，所述覆盖膜和所述互连线完全被所述密封层盖住，并且所述覆盖膜和所述互连线直接接触，
其中所述平面显示装置还包括通过在对应于所述密封层的地方除去所述绝缘膜的一部分而形成的入口部分，这样所述绝缘膜的较低侧端与所述密封层接触。
10.权利要求9的装置，其中，所述互连线是用和选择驱动电路的一根电线相同的材料制作的。
11.权利要求9的装置，其中，所述覆盖膜包括金属氧化膜。
12.权利要求11的装置，其中，所述金属氧化膜是用从包括ITO，IZO，ZnO，和In2O3的组中选出的一种制成的。
13.权利要求9的装置，其中，所述覆盖膜包括金属膜。
14.权利要求9的装置，其中，至少一个互连线沿密封层延伸。
15.权利要求9的装置，还包括：
一个包括多个外露端子的端子区，
其中，若干互连线把外露端子的至少一部分连到显示区。
16.一种包括设在第一基片和第二基片之间的、用于显示图象的显示区的平面显示装置，该装置包括：
一个把第一基片粘结到第二基片上的密封层；
一个设在密封层和第一基片之间的互连线；
包括被图案加工成露出所述互连线的部分的绝缘膜；和
一个设在密封层和互连线之间的覆盖膜，
其中，互连线沿密封层延伸，所述覆盖膜包括在所述被图案加工的部分内，所述密封层位于所述被图案加工的部分内，所述覆盖膜和所述互连线完全被所述密封层盖住，并且所述覆盖膜和所述互连线直接接触，
其中所述平面显示装置还包括通过在对应于所述密封层的地方除去所述绝缘膜的一部分而形成的入口部分，这样所述绝缘膜的较低侧端与所述密封层接触。
17.权利要求16的装置，其中，所述覆盖膜是用导电材料制作的。
18.权利要求16的装置，其中，所述互连线直接形成在第一基片上，且所述密封层与第一基片接触。
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