专利名称：平板显示器及其制造方法
技术领域：
本申请要求享有于2005年7月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0060718的优先权，该申请通过引用整体地结合于本文所公开的内容中。本发明涉及一种平板显示器及其制造方法，尤其是涉及一种利用金属衬底或传导性衬底以改善挠性的平板显示器，该衬底被保护不裸露于周围环境。而且本发明还提出了一种制造该平板显示器的方法。
背景技术：
普通的平板显示器，例如，有机电致发光显示器、TFT-LCD等，可以比较薄且为挠性。因此，已开展了许多关于平板显示器的研究以提高挠性和轻薄性。
为了较轻薄并具有挠性，平板显示器使用挠性衬底。挠性衬底一般由合成树脂制成。平板显示器包括各种元件，例如有机膜、薄膜晶体管、电极或定向膜。可在各种加工环境下形成这些元件。当挠性衬底由合成树脂制成时，该加工可能导致挠曲衬底变形或导致形成在这个衬底上的薄膜变形。
为克服这个问题，正在研究用金属箔取代合成树脂来形成挠曲衬底的技术。
这种金属箔衬底适合于显示单元产生的光沿远离挠曲衬底的方向发射的顶部发射型平板显示器。另外，金属箔衬底比通常的衬底对加工环境的敏感性更低。例如，金属箔衬底能相对自由地经受高温加工过程以用于非晶硅结晶成为多晶硅，而不受损伤。美国专利公开No.2004/0,087,066公开了使用金属箔衬底的主动矩阵(AM)式有机电致发光显示器。
由于金属箔衬底是电导体，在显示器件最终组装后金属箔衬底不应当裸露在外界环境下。金属箔衬底的相对于形成显示单元的表面可以通过覆盖绝缘体来防止其裸露。然而，在大规模生产中，通过在单个金属衬底上形成大量显示单元然后切割金属衬底同时制造出大量显示器件。尽管金属衬底在之前已覆盖上绝缘体，但是，切割加工过程中围绕在显示器外围的金属衬底部分会裸露。因为这些裸露的部分，静电会影响显示单元，进而降低显示器件的质量和耐久性。
发明内容
本发明提供了一种利用金属衬底或传导性衬底来改善挠性的平板显示器，其中衬底被保护不裸露在外部环境中。本发明还提供了制造该平板显示器的方法。
一个实施例包括一种平板显示器，该平板显示器包括衬底、覆盖衬底第一表面的第一绝缘体、位于衬底第二表面上的显示单元，以及覆盖衬底边缘以防止衬底的边缘裸露在周围环境中的第二绝缘体。
另一实施例包括一种制造平板显示器的方法。该方法包括用第一绝缘体覆盖金属衬底的第一表面；在衬底的第二表面上设置显示单元；以及沿围绕显示单元的路线切割金属衬底。该切割会裸露衬底的边缘。该方法还包括用第二绝缘体覆盖切割衬底的边缘。
另一实施例包括一种平板显示器，该平板显示器包括具有第一和第二表面以及一个或多个外围边缘的挠性传导衬底、位于第一表面上的显示单元，以及覆盖一个或多个外围边缘中的至少一个的绝缘体。
将参考附图并结合进一步的详细实施例来讨论本发明一些创造性方面的上述以及其它的特征和优点，在附图中图1至图6是平面示意图和截面示意图，其显示了根据本发明实施例的制造平板显示器的方法；图7是如图6所示的平板显示器的变型的截面示意图；图8是如图6所示的平板显示器的另一变型的截面示意图；和图9至图12是平面示意图和截面示意图，其显示了根据本发明另一实施例的制造平板显示器的方法。
具体实施例方式
现在将参考附图更详细地介绍一些创造性实施例。
图1到图6是平面示意图和截面示意图，显示了根据本发明实施例的平板显示器制造方法。如图1和2所示，平板显示器利用金属衬底10而制成。金属衬底10可由包括不锈钢、钛(Ti)、钼(Mo)、因瓦恒范镍钢、因康乃尔合金和科瓦合金中的至少一种材料的金属箔所制成。优选地，金属衬底10的表面要清洗然后使其平面化。该平面化可采用化学机械研磨(CMP)的方法而完成。
第一绝缘体11形成于金属衬底10的一个表面上。在最终的平板显示器中，该第一绝缘体11可防止金属衬底10的表面被裸露。该第一绝缘体11可由有机材料或无机材料制成。无机材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛、氧化铝及这些材料中的两种或更多种的化合物中的至少一种。有机材料可包括聚酰亚胺(PI)、聚对二甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环氧树脂、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇(PVA)、酚醛树脂，以及CVPE中的至少一种。
其后，如图3所示，大量的显示单元20形成于金属衬底10的另一表面上。该显示单元20可是多种器件，例如，电致发光器件、电子发射器件、液晶器件等。当上述所描述的器件应用于挠性显示装置中时，可以高效率地在金属衬底上形成显示单元。在一些实施例中，电致发光器件可用作显示单元20以制造挠性平板显示器。
现在将简要地描述电致发光器件的结构。
电致发光器件包括依据光发射层所产生的颜色的各种像素。例如，电致发光器件可包括红像素、绿像素和蓝像素。为电流驱动式光发射器件的电致发光器件可通过电致发光器件的电极间的电流来产生红、绿或蓝光发射而形成图像。
电致发光器件包括第一电极、具有至少一个光发射层的中间层。中间层形成于第一电极上，且第二电极形成在中间层之上。也可使用电致发光器件的其它的实施例。
第一和第二电极分别作为阳电极和阴电极。当然，第一和第二电极也可分别作为阴电极和阳电极。
第一电极可为透明电极或反射电极。当第一电极是透明电极时，第一电极可采用ITO、IZO、ZnO或In2O3中的至少一种而形成。也可使用其它的材料。当第一电极为反射电极时，第一电极可通过Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或这些材料中的两种或更多种的化合物形成的反射层而制成。也可使用其它的材料。ITO层、IZO层、ZnO层或In2O3层可形成在反射层上。在被动矩阵(PM)平板显示器中，第一电极可通过使用微影加工以形成条状图案且相互间具有预定的间隔。在主动矩阵(AM)平板显示器中，第一电极可形成与像素图案相对应的图案。在AM平板显示器中，包括至少一个薄膜晶体管(TFT)的TFT层进一步地设置在第一电极和衬底间，且第一电极与TFT层电性连接。
第二电极可为透明电极或反射电极。当第二电极是透明电极时，该第二电极可作为阴电极且通过在中间层上沉积Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或这些材料中的两种或更多种的化合物而形成。也可使用其它的材料。用作透明电极的辅助电极或总线电极线通过随后沉积材料如ITO、IZO、ZnO或In2O3而形成。当第二电极为反射电极时，第二电极可通过在中间层的整个表面上沉积Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或这些材料中的两种或更多种的化合物而形成。也可使用其它的材料。第一和第二电极的形成并不限于以上所描述的方法。第一和第二电极也可采用有机材料如传导性的聚合体等而形成。
在PM平板显示器中，第二电极可图案化为与第一电极的条线相垂直的条线。在AM平板显示器中，第二电极可形成为覆盖所有像素或形成与像素的图案相对应的图案。
位于第一电极和第二电极间的中间层具有光发射层，该光发射层基于第一电极和第二电极间的电流而发光。依据中间层的类型，电致发光器件可以分为有机电致发光器件和无机电致发光器件。
在一些实施例中，中间层可采用低分子量有机材料或聚合有机材料而制成。
当中间层采用低分子量有机材料制成时，中间层可是空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)、及电子注入层(EIL)的层叠。或者，中间层可是执行HIL、HTL、EML、ETL和EIL功能的单独层。低分子量有机材料的实例包括铜酞菁(Cupu)；N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)；三(8-喹啉酚根)全铝(ALq3)等等。低分子量有机中间层可在真空下加热并蒸发有机材料而形成。低分子量有机中间层的结构并不限于以上描述的结构，而可选择性地包括各种其它层。
当中间层采用聚合有机材料制成时，其可包括HTL和EML。在这情况中，HTL利用油墨印刷或旋转涂布聚-(2，4)-亚乙二氧基噻吩(poly-(2，4)-ethylene-dihydroxy thiophene(PEDOT))或聚苯胺(PANI)而形成，而EML可采用聚亚苯基亚乙烯基(PPV)、可溶的PPV、氰基PPV或聚芴而形成。彩色图案可采用，例如但不限于油墨印刷、旋转涂布或激光诱导热成像的方法而形成于EML之上。聚合体有机中间层的结构并不限于以上描述的结构。中间层可包括不同于上述一些情况中层的各种层。
在无机电致发光器件中，中间层采用无机材料制成。无机中间层可包括EML和介于EML和电极间的绝缘层。当然，无机中间层的结构并不限于以上描述的结构。无机中间层还可包括不同于上述一些情况中层的各种层。EML可采用金属氧化物(例如ZnS、SrS、CaS等)、碱土金属(例如CaCa2S4、SrGa2S4等)、传导金属(例如Mn、Ce、Tb、Eu、Tm、Er、Pr、Pb等)或稀有碱土金属而形成。也可以采用其它的材料。
在显示单元20如以上所描述地制造后，金属衬底10沿着显示单元20的外围被切割以生产多个显示面板。如图4所示，金属衬底10沿着虚线10a和10b切割。
图5显示了通过切割金属衬底10而获得的显示面板。因为金属衬底10的切割段边缘在切割时会裸露，所以该边缘随后涂覆如图6所示的第二绝缘体12。
第二绝缘体12可采用有机材料或无机材料而制成。无机材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛、氧化铝及这些材料中的两种或更多种的化合物中的至少一种。有机材料可包括PI、聚对二甲苯、PMMA、环氧树脂、PS、PE、PP、PTFE、PPS、PC、PET、PVC、BCB、PVP、PAN、PVA、酚醛树脂，以及CVPE中的至少一种。
在图6中，上面形成有显示单元20的金属衬底10的表面的外围边界的部分会裸露。裸露的部分将被平板显示器所连接的蜂巢式电话或其它设备所覆盖。
在一些实施例中，这种平板显示器其本身作为独立的显示器件而不与其它的设备组合在一起。图7显示了作为独立显示器件的这种平板显示器。
如图7所示，相对元件30可利用位于显示单元20表面上的粘附剂40连接到金属衬底10的每个切割段上。尤其是，当显示单元20作为上述的电致发光器件时，希望使用相对元件30来密封易受外部湿气、氧气等影响的电致发光器件。在该情况中，相对元件30可包括用于移除外部的湿气、氧气等的吸气剂。因为显示单元20发出的光应当通过相对元件30而不是金属衬底10，所以相对元件30优选是透明的。
当平板显示器如图6所示不包括相对元件时，第二绝缘体12可有多种改变以防止金属衬底10裸露。例如，第二绝缘体12可延伸以覆盖在金属衬底10的接近显示单元20的表面上。
在该情况中，防止了金属衬底10的裸露，因此保留了金属衬底10的挠性，且防止了由于外部静电等带给显示单元20的损害。
第二绝缘体12可在相对元件30形成之前或之后形成。图8介绍了通过在连接相对元件30之前形成第二绝缘体12而获得的这种平板显示器。
因此可以直接针对金属衬底进行进一步的讨论。这并不意味着限制。当其它的材料应用在衬底时，这里描述的结构和方法同样在这些实施例中有效。
图9到12是平面示意图和截面示意图，其显示了根据另一实施例平板显示器的制造方法。在这个实施例中，第三绝缘体13形成在待形成显示单元20的金属衬底10的表面上。显示单元20随后形成在第三绝缘体13上。
由于金属衬底10是电导体，如果金属衬底10需要与形成在其上的显示单元20绝缘，则在金属衬底10上应当预先形成第三绝缘体13。在一些实施例中，金属衬底10应当与显示单元10的其它部件电绝缘。在该情况中，第三绝缘体13是优选的。第三绝缘体13也可防止衬底10的金属扩散至显示单元20中。
在一些实施例中，第一绝缘体11和第三绝缘体13可通过不同的加工过程或同一加工过程而形成。例如，第一绝缘体11和第三绝缘体13可采用浸浴法而同时形成。在该情况中，第一绝缘体11和第三绝缘体13采用同一材料制成。
其后，如图10所示，大量的显示单元20形成在第三绝缘体13上。然后，如图11所示，金属衬底10沿虚线10a和10b切割，以生产出大量的显示面板。
由于金属衬底10的切割，则金属衬底10的边缘处会裸露。为了覆盖这种裸露，如图12所示的第二绝缘体形成在金属衬底10的边缘处。第一绝缘体11和第二绝缘体12的材料和其它的特征可与以上提到的那些一致。
尽管没有显示，进一步包括如以上实施例中描述的相对元件和其它各种变型是有利的。
尽管显示单元是电致发光器件的电致发光器件显示器已在实施例和改进中介绍了，当本发明并不限于电致发光显示器件。例如，显示单元可是液晶显示器件或电子发光器件。因此针对带有电致发光显示器件的显示器进行了进一步的讨论。这并不意味着限制。当使用其它类型的显示器件，如液晶显示器或电子发光器件时，这里所描述的结构和方法同样在这些实施例中有效。
根据上述实施例中的平板显示器及其制造方法可提供以下的效果。首先，平板显示器通过使用金属衬底或传导性衬底即使利用高温加工过程也可以容易地制造。
第二，由于使用了金属衬底或传导性衬底，改善了平板显示器的挠性。
第三，由于排除了金属衬底或传导性衬底的外围裸露，保护显示单元免除如静电的外部电的影响，这样平板显示器的质量和耐久性得到明显地增强。
尽管以上的描述已指出了本发明应用在各种实施例中的新特征，但是，本领域技术人员还可以在不背离本发明范围的前提下，在器件的形式和细节上或步骤中做各种省略、替换以及变化。因此，本发明的范围在所附权利要求而不是在前面的描述中限定。当然，这些依据权利要求的意旨及等同范围所做的变型都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种平板显示器，其包括衬底；覆盖衬底的第一表面的第一绝缘体；位于衬底的第二表面上的显示单元；以及第二绝缘体，其覆盖所述衬底的边缘以便基本防止衬底边缘裸露于周围环境。
2.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述平板显示器进一步包括覆盖所述衬底的第二表面的第三绝缘体，所述显示单元形成于所述第三绝缘体上。
3.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述第一绝缘体和第三绝缘体由相同材料形成。
4.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述第二绝缘体包括无机材料。
5.根据权利要求4所述的平板显示器，其特征在于，所述第二绝缘体包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛和氧化铝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述第二绝缘体包括有机材料。
7.根据权利要求6所述的平板显示器，其特征在于，所述第二绝缘体包括聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、苯并环丁烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇、酚醛树脂，以及CVPE中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述衬底包括金属。
9.根据权利要求8所述的平板显示器，其特征在于，所述金属衬底包括不锈钢、钛、钼、因瓦恒范镍钢、因康乃尔合金和科瓦合金中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的平板显示器，其特征在于，所述显示单元是电致发光器件。
11.一种制造平板显示器的方法，所述方法包括用第一绝缘体覆盖金属衬底的第一表面；在衬底的第二表面上设置多个显示单元；通过沿围绕每个所述显示单元的路径切割所述金属衬底来生产出多个显示面板，其中，所述切割会使所述衬底的边缘裸露；和用第二绝缘体覆盖每个显示面板的切割衬底的裸露边缘。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述利用第一绝缘体覆盖金属衬底的第一表面和所述在衬底的第二表面上设置显示单元的步骤之间，还包括用第三绝缘体覆盖所述金属衬底的第二表面，其中，所述显示单元设置在所述第三绝缘体上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述覆盖第一和第二表面被基本同时地执行。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘体包括无机材料。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘体包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛和氧化铝中的至少一种。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘体包括有机材料。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘体包括聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、苯并环丁烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯醇、酚醛树脂，以及CVPE中的至少一种。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述金属衬底包括不锈钢、钛、钼、因瓦恒范镍钢、因康乃尔合金和科瓦合金中的至少一种。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述设置显示单元包括设置多个电致发光器件。
20.一种平板显示器包括具有第一和第二表面以及一个或多个外围边缘的挠性传导衬底；位于所述第一表面上的显示单元；和覆盖所述一个或多个外围边缘中的至少一个的绝缘体。
全文摘要
提供了一种平板显示器，其通过使用金属衬底或传导性衬底而具有增强的挠性，该衬底被保护不外部裸露。还提供了一种制造该平板显示器的方法。该平板显示器包括衬底、覆盖衬底的一个表面的第一绝缘体、设置于衬底的另一表面上的显示单元，以及覆盖衬底边缘以防止其裸露的第二绝缘体。
文档编号H01L21/00GK1893102SQ20061000374
公开日2007年1月10日 申请日期2006年2月5日 优先权日2005年7月6日
发明者申铉秀, 具在本, 牟然坤, 郑在景 申请人:三星Sdi株式会社