KR101032337B1 - 발광장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR101032337B1
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준야 마루야마
토루 타카야마
유미코 오노
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명의 목적은, 발광소자로의 산소 및 수분의 도달을 방지하는 구조를 갖는 발광장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 건조제를 봉입하지 않고, 적은 공정수로 발광소자를 밀봉하는데 있다. 본 발명은, 화소영역(13)이, 2장의 기판 간격을 유지하는 스페이서(충전재, 미립자 등/또는 그런 종류의 것)를 포함하는 제 1 밀봉재(제 2 밀봉재보다도 점도가 높다)(16)로 둘러싸고, 상기 화소영역에 확대된 투명한 제 2 밀봉재(17a)의 약간의 방울을 충전하고, 제 1 밀봉재(16)와 제 2 밀봉재(17)를 사용하여 밀봉한 구조를 제공한다.
발광장치, 밀봉재, 플렉시블 기판, 화소영역, 플라스틱 기판

Description

발광장치 및 그의 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 접착하기 전후의 기판 평면도(실시형태 1),
도 2는 제조장치의 단면도(실시형태 1),
도 3은 접착하기 전후의 기판 평면도(실시형태 2),
도 4는 제조장치의 단면도(실시형태 2),
도 5는 제조공정도(실시예 1),
도 6은 박리전의 기판의 단면 TEM 사진을 도시한 도면(실시예 1),
도 7은 박리후의 기판의 단면 TEM 사진을 도시한 도면(실시예 1),
도 8은 표시 패널의 사진을 도시한 도면(실시예 1),
도 9는 액티브 매트릭스형 EL 표시장치의 구성을 도시한 도면(실시예 1),
도 10은 액티브 매트릭스형 EL 표시장치의 구성을 도시한 도면(실시예 2),
도 11은 접착하기 전후의 기판 평면도(실시예 3),
도 12는 전자기기의 일례를 도시한 도면(실시예 4),
도 13은 접착하기 전후의 기판의 평면도(실시형태 1),
도 14는 접착하기 전후의 기판의 평면도(실시형태 1),
도 15는 제조장치의 단면도(실시형태 2).
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
12 : 제 2 기판 13 : 화소영역
14 : 구동회로부 15 : 단자영역
16 : 제 1 밀봉재 17b : 제 2 밀봉재
본 발명은, 소자(대표적으로는, 박막트랜지스터(이하, TFT라 함)로 구성된 회로를 갖는 반도체소자, 발광소자, 메모리소자, 센서, 또는 광전변환기)를 밀봉하기 위한 밀봉용 기판의 접착구조를 구비한 제조장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 유기 화합물을 함유한 층을 발광층으로 하는 발광장치를 제조할 때, 발광소자를 밀봉하는 밀봉용 기판의 접착장치에 관한 것이다.
최근, 자발광형 발광소자로서 EL 소자를 갖는 발광장치의 연구가 활발화되고 있다. 이 발광장치는, 유기 EL 디스플레이, 또는 유기발광 다이오드라고도 불리고 있다. 이 발광장치들은, 동작 화상표시에 알맞은 빠른 응답속도, 저전압, 저소비 전력 구동 등의 특징을 가지고 있기 때문에, 신세대 휴대전화나 휴대정보단말(PDA)을 비롯하여, 차세대 디스플레이로서 크게 주목되고 있다.
이때, EL 소자는, 전계를 가함으로써 발생하는 전계 발광(Electro Luminescence)을 얻을 수 있는 유기 화합물을 함유한 층(이하, EL 층이라고 기재함)과, 양극과, 음극을 갖는다. 유기 화합물에서의 루미네센스에는, 단일항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(형광)과 3중항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(인광)이 있지만, 본 발명의 막형성장치 및 막형성방법에 의해 제조되는 발광장치는, 어느 하나 또는 양쪽 형태의 발광을 사용할 수 있다.
발광장치는, 액정표시장치와 달리 자발광형이기 때문에 시야각의 문제가 없다. 따라서, 옥외에 사용되는 디스플레이로서는, 액정 디스플레이보다도 적합하고, 여러 가지 형으로 사용이 제안되고 있다.
EL 소자는, 한 쌍의 전극사이에 EL 층이 끼워진 구조로 되어 있지만, EL 층은, 통상, 적층구조로 되어 있다. 대표적인 구조로는, "정공수송층/발광층/전자수송층"이라고 하는 적층 구조를 들 수 있다. 이 구조는, 매우 발광효율이 높고, 현재, 연구개발이 진행되고 있는 발광장치는 거의 이 구조를 채용하고 있다.
또한, 그 외에도 양극상에 정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층, 또는 정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층의 순차로 적층하는 구조도 적용가능하다. 발광층에 대하여 형광성 색소 등을 도핑하여도 된다. 또한, 이 층들은, 저분자계의 재료를 사용하여 형성하여도 되고, 고분자계의 재료를 사용하여 형성하여도 된다.
이때, 본 명세서에서, 음극과 양극의 사이에 설치되는 모든 층을 총칭하여 EL 층이라 한다. 따라서, 상술한 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층은, 모두 EL 층에 포함된다.
또한, 본 명세서에서는, 음극, EL층 및 양극으로 형성되는 발광소자를 EL 소자라고 말하고, 이것에는, 서로 직교하도록 설치된 두 가지의 스트라이프형 전극의 사이에 EL 층을 형성하는 방식(단순 매트릭스방식), 또는 TFT에 접속되어 매트릭스형으로 배열된 화소전극과 대향전극의 사이에 EL 층을 형성하는 방식(액티브 매트릭스방식)의 두 가지가 있다. 그러나, 화소 밀도가 증가한 경우에는, 화소(또는 1도트)마다 스위치가 설치되는 액티브 매트릭스방식 쪽이 저전압 구동할 수 있기 때문에 유리하다고 생각된다.
또한, EL 층을 형성하는 EL 재료는, 매우 열화하기 쉽고, 산화되기 쉽거나 흡습하기 쉽기 때문에, 발광소자에서의 발광휘도의 저하나 수명이 짧아지는 문제가 있다.
따라서, 종래는, 발광소자에 밀봉캔을 덮어 내부에 드라이에어를 봉입하고, 또한 건조제를 접착함에 따라, 발광소자로의 산소 또는 수분의 도달을 방지하였다.
본 발명의 목적은, 발광소자로의 산소 및 수분의 도달을 방지하는 구조로 된 발광장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 건조제를 봉입하지 않고, 적은 공정수로 발광소자를 밀봉하는데 있다.
또한, 본 발명은, 요철을 갖는 기판 또는 플렉시블 기판을 발광소자가 설치된 기판과 접착하는 것을 가능하게 하는 접착장치도 제공한다.
그래서, 본 발명은, 발광소자가 설치된 기판과 투명한 밀봉기판을 함께 접착하는 구조로 하고, 2장의 기판을 접착할 때, 화소영역은 투명한 제 2 밀봉재로 전체면을 덮고, 2장의 기판간격을 유지하는 스페이서(충전재, 미립자 등/또는 그런 종류의 것)를 포함하는 제 1 밀봉재(제 2 밀봉재보다도 점도가 높다)로 둘러싸고, 제 1 밀봉재와 제 2 밀봉재로 밀봉하는 구조로 한다.
상기 제 1 밀봉재의 밀봉패턴형상을 네모형 또는 U자형으로 형성하고, 점도가 낮은 제 2 밀봉재를 적하하여 2장의 기판을 접착한 경우, 구석에 기포가 남을 우려가 있다.
특히, 기판이 플라스틱과 같이 부드러운 필름형인 것은, 기포가 생기기 쉬운 경향이 있다.
또한, 제 2 밀봉재 한 방울을 기판의 중앙부에 적하하여 2장의 필름 기판을 접착하는 경우, 동심원형으로 확대되어, 네 구석에까지 널리 퍼지게 하는 것이 곤란하다.
그래서, 본 발명은, 제 1 밀봉재의 패턴형상을 네모형 또는 U자형으로 하지 않고, 절곡하지 않는 패턴(바아형)으로 하고, 그 구석에는 기포를 빠지게 하기 위한 개구부(4부분)를 설치하고, 제 1 밀봉재에 둘러싸인 중앙부에 아주 많은 양의 제 2 밀봉재 방울을 도포하여, 그 주위에 매우 적은 방울의 제 2 밀봉재를 도포한다.
개구부를 설치함으로써, 점도가 낮은 제 2 밀봉재를 사용하여 2장의 기판을 접착할 때, 구석의 개구부의 방향으로 점도가 낮은 제 2 밀봉재가 압착되어, 화소 영역에서 기포가 혼입하지 않고 밀봉할 수 있다. 또한, 기포가 혼입하지 않도록 밀봉측의 기판 표면은, 평탄성이 뛰어난 매끄러운 것으로 하는 것이 바람직하다.
특히, 필름기판과 같이 두께가 얇은 기판을 접착할 때에 유용하다. 또한, 유리기판으로부터 박리된 두께가 얇은 피박리층(기판이 없는 상태)과 필름기판의 접착에도 유용하다. 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 도포한 실험에서는, 중앙부에 도포된 양이 충분하지 않아 전체면에는 확대되지 않거나, 주연부에 도포한 제 2 밀봉재가 상당히 확대 및/또는 기판의 단면(또는 이면)에까지 도달하기도 하였다.
상술한 문제를 고려하여, 본 발명은, 제 2 밀봉재가 확대되어 기판의 단면(또는 이면)에까지 도달하도록 기판 트레이 또는 기판 스테이지의 표면을 테프론이나 다이아몬드형 카본(이하, DLC라 함)으로 도포하여 기판을 기판에 접착하기 어렵게 하는 제조장치를 제공한다. 이와는 달리, 기판 트레이 또는 기판 스테이지 그 자체의 재질을 제 2 밀봉재와 접착하기 어려운 재료로 구성하여도 된다. 본 발명의 제조장치에 의해서, 제 2 밀봉재의 적하량, 적하하는 위치, 접합 압력 등의 폭넓은 범위의 접착 조건을 제공한다.
또한, 점도가 높은 제 1 밀봉재는, 기판 간격을 스페이서로 유지함과 아울러, 제 2 밀봉재를 평면으로 성형한다. 또한, 제 1 밀봉재는, 기판을 분할할 때에 표적으로도 될 수 있다. 예를 들면, 한 장의 기판에 복수의 패널을 제조하는 경우, 제 1 밀봉재를 따라 기판을 분할하여도 된다.
또한, 기판이 외부로부터의 충격을 받은 경우, 화소영역이외에 배치된 제 1 밀봉재 부분은 가장 영향을 받아서, 화소영역 자체는, 영향을 받지 않는다. 그래서, 발광소자는, 본 발명에 따른 구조를 사용하여 기계적 강도가 튼튼할 수 있다.
또한, 발광소자는, 제 1 밀봉재, 제 2 밀봉재 및 기판으로 밀봉되기 때문에, 수분과 산소를 효과적으로 차단할 수 있다. 이때, 한 쌍의 기판을 접착할 때, 감압 또는 질소분위기에서 하는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 개시하는 발광장치의 제조방법은, 적어도 한쪽이 투광성인 한 쌍의 기판사이에, 제 1 전극과, 그 제 1 전극 상부에 접하는 유기 화합물층과, 그 유기 화합물층 상부에 접하는 제 2 전극을 갖는 복수의 발광소자가 설치된 화소부를 구비한 발광장치의 제조방법에 있어서,
한쪽의 기판 상에 화소부를 형성하는 공정과,
또 한 쪽의 기판 상에 바아(bar) 형상의 제 1 밀봉재를 묘화하는 공정과,
도포하려고 하는 영역에 따라 적하량이 다르도록 상기 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 제 1 밀봉재로 둘러싸인 영역에 도포하는 공정과,
상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 배치되고, 적어도 한 쌍의 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간이 상기 제 2 밀봉재로 충전되도록 한 쌍의 기판을 접착하는 공정을 포함한다.
또한, 상기 구성에서, 상기 제 2 밀봉재는, 적어도 화소부의 중앙과, 그 중앙과 일정한 간격을 갖고 둘러싸는 위치에 도포되고, 중앙에 도포되는 제 2 밀봉재의 양은 그 중앙을 둘러싸는 위치에 도포하는 양보다 많다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 제 1 밀봉재는, 적어도 네 구석에 개구부를 갖는다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 제 1 밀봉재는, 한 쌍의 기판간격을 유지하는 스페이서를 포함한다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 제 2 밀봉재는, 상기 개구부에서 노출되고, 그 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 만곡되어 있다.
또한, 상기 각 구성에서, 상기 제 2 밀봉재는, 상기 개구부에서 노출되고, 그 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 상기 개구부로부터 돌출되어 있다.
또한, 본 발명의 상기 제조방법의 다른 구성은, 양쪽 또는 어느 한쪽이 투광성인 한 쌍의 기판사이에, 제 1 전극과, 그 제 1 전극 상부에 접하는 유기 화합물층과, 그 유기 화합물층 상부에 접하는 제 2 전극을 갖는 복수의 발광소자를 갖는 화소부를 구비한 발광장치의 제조방법에 있어서,
한쪽의 기판 상에 화소부를 형성하는 공정과,
또 한 쪽의 기판 상에 바아 형상의 제 1 밀봉재를 묘화하는 공정과,
도포하려고 하는 영역에 따라 적하량이 다르도록 상기 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 제 1 밀봉재로 둘러싸인 영역에 도포하는 공정과,
상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 한 쌍의 기판을 접착할 때, 가압에 의해 상기 제 2 밀봉재를 확대하여 서로 대향하는 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간을 충전시키는 공정과,
상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정을 포함한다.
또한, 상기 구성에서, 상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정은, 자외선을 조사하는 공정, 또는 가열하는 공정으로 수행한다.
또한, 상기 구성에서, 상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정 후, 한 쌍의 기판을 수직으로 분할한다.
또한, 상기 제조방법에 따른 접착장치도 본 발명의 하나이고, 본 발명의 제조장치는, 한 쌍의 기판을 소정의 간격으로 그 기판 사이에 접착하는 접착장치를 구비한 제조장치에 있어서,
서로 대향하는 2개의 기판 지지대와,
상기 2개의 기판 지지대를 모으도록 가압하여 밀봉재를 찌그러뜨리는 수단을 구비하고,
상기 기판 지지대가 불소계 수지를 함유한 막으로 덮어진다.
또한, 상기 구성에서, 상기 불소계 수지를 함유한 막은, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이다.
본 발명에서의 제조장치의 다른 구성은, 한 쌍의 기판을 소정의 간격으로 그 기판 사이에 접착하는 접착장치를 구비한 제조장치에 있어서,
서로 대향하는 2개의 기판 지지대와,
상기 2개의 기판 지지대를 모으도록 가압하여 밀봉재를 찌그러뜨리는 수단 과,
기판들을 상기 2개의 기판 지지대에 부착하는 양면 테이프를 구비한다.
또한, 상기 구성에서, 상기 접착장치는, 광원을 구비하고, 상기 2개의 기판 지지대의 양쪽 또는 어느 한쪽이 광을 투과하는 재료로 형성된다. 한 쌍의 기판을 접착 후, 하나의 기판 지지대를 통과하는 광원으로부터 조사하여 밀봉재를 경화시킨다. 또한, 광을 조사하여 접착력이 약해질 때 상기 양면 테이프를 사용하여 기판을 고정하는 경우에, 조사에 의해 밀봉재를 경화 가능하고, 동시에 그 양면 테이프를 상기 기판 지지대로부터 뗄 수 있다.
또한, 상기 구성에서, 상기 접착장치는, 광원을 구비하고, 상기 2개의 기판 지지대의 양쪽 또는 어느 한쪽이 광을 투과하는 재료로 형성된다. 투과면에 대향하는 상기 기판 지지대의 표면 중 하나는 광을 반사시키는 경면이다. 그래서, 그 기판 지지대 중 하나를 통과하는 광은, 상기 한 쌍의 기판을 통과할 수 있고 다시 한번 상기 밀봉재를 반사 및 도포할 수 있다.
아울러, 상기 구성에서, 상기 2개의 기판 지지대의 양쪽 또는 어느 한쪽은 가열수단을 구비하고, 한 쌍의 기판을 접착 후, 가열에 의해 밀봉재를 경화시킨다.
EL 소자는, 전계를 가하여 전계 발광을 얻을 수 있는 유기 화합물을 함유한 층과, 양극과, 음극을 갖는다. 유기 화합물에서의 루미네센스에는, 단일항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(형광)과 3중항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(인광)의 2가지 형태로 크게 분류할 수 있다. 본 발명에 따른 발광장치는, 양쪽 또는 어느 한쪽의 발광을 사용할 수 있다.
EL 층을 갖는 발광소자(EL 소자)는, 한 쌍의 전극사이에 EL 층이 끼워진 구조로 되어 있지만, EL층은, 통상 적층구조로 되어 있다. 대표적으로는, "정공수송층/발광층/전자수송층"이라고 하는 적층 구조를 들 수 있다. 이 구조는 대단히 발광효율이 높고, 현재, 연구개발이 진행되고 있는 발광장치는 거의 이 구조를 채용하고 있다.
또한, 그 외에도 "양극, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층", 또는 "양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층"의 순차로 적층하는 다른 구조도 적용가능하다. 발광층에 대하여 형광성 색소 등을 도핑하여도 된다. 또한, 이 층들은, 모두 저분자계 재료를 사용하여 형성하여도 되고, 모두 고분자계의 재료를 사용하여 형성하여도 된다. 이때, 본 명세서에서, 음극과 양극의 사이에 형성된 모든 층을 총칭하여 EL 층이라고 한다. 따라서, 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층은, 모두 EL 층에 포함된다.
또한, 본 발명의 발광장치에서, 화면표시의 구동방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 점순차 구동방법, 선순차 구동방법 또는 면순차 구동방법 등을 사용하여도 된다. 대표적으로는, 선순차 구동방법으로 하여, 시분할계조 구동방법이나 면적계조 구동방법을 적절하게 사용하면 좋다. 또한, 발광장치의 소스선에 입력하는 영상신호는, 아날로그신호이어도 되고, 디지털신호이어도 되며, 적절하게 영상신호에 맞추어서 구동회로 등을 설계하여도 된다. 또한, 본 발명은, 액티브 매트릭스형 발광장치에 한정하지 않고, 패시브 매트릭스형 발광장치 또는 발광장치의 다른 형태에도 적용할 수 있다.
[발명의 실시형태]
본 발명의 실시형태에 관해서 이하에 설명한다.
(실시형태 1)
도 1a는 접착하기 전의 밀봉기판(제 2 기판(12))의 평면도의 일례를 나타낸다. 도 1a에서는 한 장의 기판으로부터 하나의 화소부를 갖는 발광장치를 형성하는 예를 나타낸다.
우선, 제 2 기판(12)상에 디스펜서를 사용하여 8개 바아의 제 1 밀봉재(16)를 형성한 후, 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 제 2 밀봉재를 복수의 방울을 도포한다. 이때, 제 2 밀봉재가 도포된 상태에서의 제 2 기판의 평면도는 도 1a에 해당한다.
이어서, 발광소자를 갖는 화소영역(13), 또는 구동회로부(14), 단자영역(15)이 설치된 제 1 기판(11)은 제 2 기판에 접착한다. 한 쌍의 기판을 서로 부착시킨 직후의 상태의 평면도를 도 1b에 나타낸다. 또한, 제 1 밀봉재의 점도는 높기 때문에, 접착시켰을 때는 약간 압착되지만, 제 2 밀봉재의 점도는 낮기 때문에, 접착시켰을 때, 도 1b에 나타낸 것처럼, 제 2 밀봉재는 평면적으로 확대되게 된다. 제 2 밀봉재가, 제 1 밀봉재(16)의 사이, 즉 개구를 향하여 도 1b에서의 화살표 방향으로 압착됨으로써, 제 1 밀봉재(16)의 사이에 충전되는 영역에 기포가 존재하지 않도록 할 수 있다. 제 1 밀봉재(16)는, 제 2 밀봉재(17b)와 접하더라도 섞이지 않고, 제 1 밀봉재(16)는 제 2 밀봉재(17b)에 의해서 형성 위치는 변화하지 않는 점 도를 갖는다.
또한, 제 1 밀봉재(16)는, 2장의 기판간격을 유지하는 스페이서(충전재, 미립자 등/또는 그런 종류의 것)를 포함한다. 제 1 밀봉재(16)의 바아는 대칭적으로 배치되기 때문에, 균형된 방법으로 균일하게 부하가 걸린다. 따라서, 그 외부로부터의 충격은 균일하게 확산될 수 있다. 제 1 밀봉재의 각 바아는, 대칭형상이고, 대칭적으로 배치되기 때문에, 그 기판 사이의 간격이 매우 일정하게 유지할 수 있다. 상기 제 1 밀봉재(16)는, 기판의 평면에 x방향 또는 y방향과 평행하게 배치된다.
2개의 기판을 접착시, 제 1 밀봉재(86)의 바아 사이의 공간이 좁은 도 13a에 도시된 패턴은, 제 2 밀봉재(17a)가 압착되면서 단자영역 내에 접속포트를 덮지 않도록 적용하여도 된다. 한 쌍의 기판이 접착된 직후의 상태의 평면도는 도 13b에 도시되어 있다. 이와는 달리, 제 1 밀봉재(96)의 바아가 상기 기판의 측면에 대해 비스듬하게 배치된 도 14a에 도시된 패턴을 적용하여서 제 2 밀봉재(17a)는 압착되지 않고 상기 기판의 측면으로부터 돌출하는 것을 방지한다. 한 쌍의 기판을 접착한 직후의 상태의 평면도를 도 14a 및 도 14b에 나타낸다. 이때, 도 13a 및 도 13b, 도 14a 및 도 14b는, 상기 제 1 밀봉재의 바아의 패턴이외는 도 1a 및 도 1b와 거의 동일한 구조를 갖고, 동일한 요소는 도 1a 및 도 1b에서의 동일한 숫자로 나타낸다.
또한, 기판은, 제 2 밀봉재가 기판의 측면까지 확대할 때 문제가 생기지 않도록 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 접착장치로 접착을 하는 것이 바람직하다.
도 2a는 한 쌍의 기판을 접착하기 전의 단면도, 도 2b는 접착 직후의 단면도, 도 2c는 접착 후의 단면도를 각각 나타낸다. 도 2a∼도 2c에서, 도면부호 21은 제 1 기판 지지대, 22는 제 2 기판 지지대, 23은 불소계 수지막, 24는 상승(lifting)핀이다. 이때, 도 2a 내지 도 2c에서, 도 1a 및 도 1b와 대응하는 부분은 동일한 부호를 사용한다.
도 2a 내지 도 2c에 나타낸 접착장치는, 테프론으로 대표되는 불소계 수지막이 코팅된 제 2 기판 지지대를 사용한다. 제 2 밀봉재와의 밀착성이 거의 없는 불소계 수지막을 제 2 기판 지지대에 코팅함으로써 점성이 낮은 제 2 밀봉재가 기판 단면 또는 기판 이면에까지 달한 경우라도 제 2 기판 지지대와 제 2 기판이 단단하게 접착하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제 2 기판 지지대(22)는, 제 2 기판(12)을 고정할 수 있도록 오목부가 설치되고, 끼워 넣어서 고정하고, 또한 접착 후에는 추출할 수 있도록 상승핀(24)을 설치해둔다. 또한, 제 1 기판 지지대(21)는, 제 1 기판을 고정할 수 있도록 고정수단(고정핀이나 진공척 등)을 구비한다. 또한, 제 1 기판 지지대(21) 또는 제 2기판 지지대(22)는, 경화시키기 위한 가열수단이 구비되어도 된다.
(실시형태 2)
실시형태 1에서는 1장의 기판으로부터 1개의 패널을 제조한 예를 나타내었지만, 여기서는, 1장의 기판으로부터 복수의 패널을 제조한 예를 도 3a 내지 도 3d에 나타낸다.
우선, 불활성기체 분위기에서 제 2 기판(31) 상에 디스펜서장치로 제 1 밀봉 재(32)를 소정의 위치에 형성한다(도 3a). 반투명한 제 1 밀봉재(32)로서는 충전재(직경 6㎛∼24㎛)를 포함하고, 또한, 점도 370Pa·s의 것을 사용한다. 또한, 간단한 밀봉 패턴이기 때문에, 제 1 밀봉재(32)는, 인쇄법으로 형성할 수도 있다.
이어서, 제 1 밀봉재(32)의 바아로 둘러싸인 영역(단, 적어도 네 구석이 개구되어 있음)에 투명한 제 2 밀봉재(33)를 적하한다(도 3b). 여기서는, 굴절률 1.50, 점도 500cps인 고내열의 UV 에폭시수지(일렉트로라이트사 제조명: 2500 Clear)를 사용한다.
이어서, 화소영역(34)이 설치된 제 1 기판(35)과, 밀봉재의 바아가 설치된 제 2 기판을 접착한다(도 3c). 이때, 밀봉재에 의해서 한 쌍의 기판을 접착하기 직전에는 진공에서 어닐링하여 탈기를 하는 것이 바람직하다. 여기서는, 제 2 밀봉재(33)를 확대하여 제 1 밀봉재(32)의 바아 사이의 공간을 충전시킨다. 제 1 밀봉재(32)의 바아의 형상 및 배치에 의해 기포가 들어가지 않고 제 2 밀봉재(33)를 충전할 수 있다. 이어서, 자외선 조사를 하여, 제 1 밀봉재(32) 및 제 2 밀봉재(33)를 경화시킨다. 이때, 자외선조사와 아울러, 열처리를 하여도 된다.
이때, 제 1 기판(35)은, 플라스틱 기판으로, 플라스틱 기판 상에는 복수의 종류의 TFT가 매트릭스형으로 형성되어 화소부를 형성하고 있다. 또한, 제 2 기판(31)은, 플라스틱 기판이다.
이어서, 회전 톱 등의 절단기를 사용하여 제 1 기판(35)을 절단한다(도 3d). 이렇게 해서, 1장의 기판으로부터 4개의 패널을 제조할 수 있다.
또한, 도 4a 및 도 4b에 실시형태 1과는 다른 접착장치의 예를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에서, 도면부호 41은 제 1 기판 지지대, 42는 제 2 기판 지지대, 43은 불소계 수지막, 44는 지지체, 48은 하측판, 49는 광원이다. 이때, 도 4a 및 도 4b에서, 도 3a 내지 도 3d와 대응하는 부분은 동일한 부호를 사용한다.
하측판(48)은 투광성을 갖는 재료로 구성되어, 광원(49)으로부터의 자외광 통과시켜 제 1 밀봉재(32)나 제 2 밀봉재(33)를 경화시킨다. 밀봉재가 하측판(48)을 투과한 광과 상기 반사된 제 1 기판에서 반사된 여분의 광으로 노출되는 구조를 적용할 수 있어, 상기 밀봉재를 효과적으로 노출할 수 있다. 또한, 밀봉기판인 제 2 기판(31)은, 미리 원하는 사이즈로 절단해 두고 지지체(44) 상에 배열한다. 이때, 지지체(44)로서, 여기서는 불소계 수지막(43)이 코팅된 유리기판을 사용한다. 그 기판들 접착시에는, 제 1 기판 지지대와 제 2 기판 지지대를 하강시킨 후, 압력을 가하여 제 1 기판과 제 2 기판을 접착하고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 것처럼, 변경없이 그대로 자외광을 조사함으로써 밀봉재를 경화시킨다.
도 4a 및 도 4b에 나타낸 접착장치에서도, 제 2 밀봉재가 제 2 기판의 단면, 또는 이면에까지 확대되어 경화하더라도 불소계 수지막이 코팅되어 있기 때문에, 지지체(44)와는 접착하지 않는다.
도 4a 및 도 4b에서와 다른 접착장치의 일례를 도 15a 및 도 15b에 도시한다.
도 15a 및 도 15b에서, 도면부호 41은 제 1 기판 지지대, 42는 제 2 기판 지지대, 44는 지지체, 48은 하측판, 49는 광원, 60 및 61은 양면 테이프를 나타낸다. 이때, 도 4a 및 도 4b의 동일한 도면부호는 도 15a 및 도 15b에서의 대응한 부분으 로 사용된다. 또한, 도 3a 내지 도 3d의 동일한 도면부호는 도 15a 및 도 15b에서의 대응한 부분으로 사용된다.
도 15a 및 도 15b에서, 제 1 기판(35)은, 양면 테이프(60)로 제 1 기판 지지대(41)에 고정된다. 제 2 기판은, 양면 테이프(61)로 지지체(44)에 고정된다. 이 자외광으로 저하된 접착력을 갖는 양면 테이프(60, 61) 또는, 가열로 저하된 접착력을 갖는 양면 테이프(60, 61)를 사용하여도 된다. 제 1 기판 지지대 및 제 2 기판 지지대를 하강시킨 후, 상기 기판 35와 31을 가압하여 양면 테이프(60, 61)로 접착한다. 밀봉재는, 변경없이 자외광에 노출되어 경화된다. 자외광으로 저하된 접착력을 갖는 테이프를 사용하면, 접착력은 저하될 수 있다. 즉, 그 접착공정 후, 패널들은, 상기 기판 지지대로부터 쉽게 제거될 수 있고, 또한 양면 테이프를 그 패널로부터 박리할 수 있다.
또한, 본 실시형태는, 상기 실시형태 1과 자유롭게 조합할 수 있다.
이상의 구성으로 된 본 발명을, 이하에 나타낸 실시예들로 더욱 상세히 설명한다.
(실시예)
[실시예 1]
본 실시예에서는, 전사기술을 사용하여 유리기판 상에 형성한 피박리층을 플라스틱 기판에 접착한 예를 도 5a 내지 도 5j에 나타낸다.
여기서는, 금속막과 산화실리콘막을 사용한 박리방법을 사용한다.
우선, 유리기판(제 1 기판(300)) 상에 소자를 형성한다. 본 실시예에서는 유리기판으로서 AN100을 사용한다. 이 유리기판 상에 스퍼터링법으로 금속막(301a), 여기서는 텅스텐막(막두께 10nm∼200nm, 바람직하게는 50nm∼75nm)을 형성하고, 또한 대기에 닿지 않고, 산화물막(302), 여기서는 산화실리콘막(막두께 150nm∼200nm)을 적층 형성한다. 산화물막(302)의 두께는, 금속막 두께의 2배 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 적층 형성시, 금속막(301a)과 산화실리콘막(302)의 사이에 비결정질상태의 산화금속막(산화텅스텐막)이 2nm∼5nm정도 형성된다. 후의 공정에서 박리할 때, 산화텅스텐막중, 또는 산화텅스텐막과 산화실리콘막의 계면, 또는 산화텅스텐막과 텅스텐막의 계면에서 분리가 생긴다.
텅스텐(W) 대신에, 몰리브덴(Mo), WN, TiN 및 TiW, 또는 이들의 합금 또는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 원소를 단층 또는 그의 적층으로 형성하여도 된다.
이때, 스퍼터링법으로는 기판의 가장자리부와 측면에 텅스텐막 및 산화실리콘막을 형성한다. 상기 적층된 텅스텐막, 산화텅스텐막 및 산화실리콘막은 O2 애싱으로 선택적으로 제거하는 것이 바람직하다.
다음에, PCVD법으로 하지절연막이 되는 산화질화실리콘막(두께 100nm)을 형성하고, 또한 대기에 닿지 않고, 수소를 포함하는 비결정질 실리콘(막두께 54nm)을 적층 형성한다. 이때, 산화질화실리콘막은, 유리기판으로부터의 알칼리금속 등의 불순물 확산을 방지하는 블록킹층이다.
또한, FT-IR를 사용하여 상기 수소를 함유한 비결정질 실리콘막의 수소농도 를 측정한 바, Si-H는, 1.06×1022(atoms/cm3), Si-H2는 8.34×1019 (atoms/cm3)이고, 조성비에서의 수소농도를 산출하면 21.5%이었다. 또한, PCVD 법의 막형성조건을 바꿔 마찬가지로 수소농도를 산출한 바, 조성비에서의 수소농도는 16.4%, 17.1%, 19.0%이 얻어졌다.
이어서, 상기 비결정질 실리콘막을 공지의 기술(고상성장법, 레이저결정화방법, 촉매금속을 사용한 결정화방법 등)에 의해 결정화시켜, 폴리실리콘막을 활성층으로 하는 TFT를 사용하는 소자를 형성한다. 본 실시예에서는, 촉매금속을 사용한 결정화방법을 사용하여 폴리실리콘막을 얻는다. 중량환산으로 10ppm의 니켈을 함유한 아세트산 니켈염 용액을 스피너로 도포한다. 이때, 도포 대신에 스퍼터링법으로 니켈원소를 전체면에 산포하는 방법을 사용하여도 된다. 이어서, 가열처리를 하여 결정화시켜 결정구조를 갖는 반도체막(여기서는, 폴리실리콘층)을 형성한다. 본 실시예에서는, 열처리(550℃, 1시간) 후, 결정화를 위한 열처리(550℃, 4시간)를 하여 결정구조를 갖는 실리콘막을 얻는다.
비결정질 실리콘막은 수소를 함유하고, 가열하여 폴리실리콘막을 형성하는 경우, 410℃ 이상의 열처리를 하면, 폴리실리콘막을 형성함과 아울러 수소를 확산할 수 있다. 또한, 400℃ 이상의 열처리를 함으로써, 비결정질 상태의 산화금속막이 결정화하여, 결정구조를 갖는 산화금속막(301b)이 얻어진다. 도 6a 및 도 6b는 단면 TEM 사진을 나타낸다. 따라서, 410℃ 이상의 가열처리를 함으로써, 결정구조를 갖는 산화금속막이 형성되어, 수소의 확산이 행하여진다. 이 410℃ 이상의 열처 리가 종료한 단계에서, 비교적 작은 힘(예를 들면, 인간의 손, 노즐로부터 분출되는 가스의 풍압, 초음파 등)을 가함으로써, 산화텅스텐막중, 또는 산화텅스텐막과 산화실리콘막의 계면, 또는 산화텅스텐막과 텅스텐막의 계면에서 분리를 생기게 할 수 있다. 이때, 결정구조를 갖는 산화금속막을 얻을 수 있는 온도의 열처리를 하면 산화금속막의 두께는 약간 얇게 된다.
또한, 상기 얻어진 폴리실리콘막을 사용하여, TFT를 대표로 하는 여러 가지 소자(박막다이오드, 실리콘의 PIN 접합으로 이루어진 광전변환소자나 실리콘저항소자나 센서소자(대표적으로는, 폴리실리콘을 사용한 압력감지식 지문센서)를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명은 비결정질 실리콘막을 활성층으로 하는 TFT를 사용하는 소자에도 적용할 수 있다.
다음에, 결정구조를 갖는 실리콘막 표면의 산화막을 희불산 등으로 제거한 후, 결정화율을 높여, 결정립 내에 남겨진 결함을 보수하기 위한 레이저광(XeCl: 파장 308nm)의 조사를 대기중, 또는 산소분위기 속에서 행한다. 레이저광에는 400nm 이하의 엑시머 레이저광이나, YAG 레이저의 제 2 고조파, 제 3 고조파를 사용한다. 여기서는, 반복 주파수 10∼1000Hz 정도의 펄스레이저광을 사용하여, 그 레이저광을 광학계에 의해 100∼500mJ/cm2로 집광하여, 90∼95%의 중첩율로 조사하고, 실리콘막 표면을 주사시키면 좋다. 여기서는, 반복 주파수 30Hz, 에너지밀도 470mJ/cm2로 레이저광의 조사를 대기속에서 행하였다. 이때, 대기중, 또는 산소분위기속에서 하기 때문에, 레이저광의 조사에 의해 표면에 산화막이 형성된다. 이때, 여기서는 펄스레이저를 사용한 예를 나타내었지만, 연속발진의 레이저를 사용하여도 되고, 비정질 반도체막을 결정화할 때에, 대입경으로 결정을 얻기 위해서는, 연속발진이 가능한 고체레이저를 사용하여, 기본파의 제 2 고조파∼제 4 고조파를 적용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는, Nd:YVO4레이저(기본파 1064nm)의 제 2 고조파(532nm)나 제 3 고조파(355nm)를 적용하면 좋다. 연속발진의 레이저를 사용하는 경우에는, 출력 10W의 연속발진의 YVO4레이저로부터 사출된 레이저광을 비선형 광학소자에 의해 고조파로 변환한다. 또한, 공진기 속에 YVO4결정과 비선형 광학소자를 넣어, 고조파를 사출하는 방법도 있다. 그리고, 바람직하게는, 광학계에 의해 조사면에 구형 형상 또는 타원 형상의 레이저광으로 성형하여 피처리체에 조사한다. 이때의 에너지밀도는, 0.01∼100MW/cm2정도(바람직하게는, 0.1∼10MW/cm2)가 필요하다. 그리고, 10∼2000cm/s 정도의 속도로 레이저광에 대하여 상대적으로 반도체막을 이동시켜 조사하면 좋다.
이어서, 상기 레이저광의 조사에 의해 형성된 산화막과 아울러, 오존수로 표면을 120초 처리하여 합계 1∼5nm의 산화막으로 이루어진 장벽층을 형성한다. 이 장벽층은, 결정화시키기 위해서 첨가한 니켈을 막중에서 제거하기 위해서 형성한다. 본 실시예에서는 오존수를 사용하여 장벽층을 형성하였지만, 산소분위기하에서의 자외선 조사로 결정구조를 갖는 반도체막 표면을 산화하는 방법, 산소플라즈마처리에 의해 결정구조를 갖는 반도체막 표면을 산화하는 방법, 플라즈마 CVD 법, 스퍼터링법, 증착법 등으로 1∼10nm 정도의 산화막을 퇴적하여 장벽층을 형성하여 도 된다. 또한, 장벽층을 형성하기 전에 레이저광의 조사에 의해 형성된 산화막을 제거하여도 된다.
이어서, 장벽층 상에 스퍼터링법으로 게터링 사이트가 되는 아르곤원소를 포함하는 비정질 실리콘막을 10nm∼400nm, 여기서는 막두께 100nm로 막형성 한다. 본 실시예에서는, 아르곤원소를 함유한 비정질 실리콘막은, 실리콘 타깃을 사용하여 아르곤을 함유한 분위기하에서 형성한다. 플라즈마 CVD 법을 사용하여 아르곤원소를 함유하는 비정질 실리콘막을 형성하는 경우, 막형성 조건은, 모노실란과 아르곤의 유량비를 1/99로 제어하고, 막형성 압력을 6.665 Pa(0.05 Torr)로 하며, RF 파워밀도를 0.087W/cm2로 하고, 막형성 온도를 350℃로 한다.
그 후, 650℃로 가열된 퍼니스에 넣어 3분 동안 열처리를 하여 게터링하면, 결정구조를 갖는 반도체막중의 니켈농도가 감소한다. 퍼니스 대신에 램프 어닐링장치를 사용하여도 된다.
이어서, 장벽층을 식각 스토퍼로서, 게터링 사이트인 아르곤 원소를 함유한 비정질 실리콘막을 선택적으로 제거한 후, 장벽층을 희불산으로 선택적으로 제거한다. 이때, 게터링시, 니켈은 산소농도가 높은 영역으로 이동하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 산화막으로 이루어진 장벽층을 게터링 후에 제거하는 것이 바람직하다.
이때, 촉매원소를 사용하여 결정화를 하지 않은 경우에는, 상술한 장벽층의 형성, 게터링 사이트의 형성, 게터링을 위한 열처리, 게터링 사이트의 제거, 장벽층의 제거 등의 공정은 불필요하다.
이어서, 상기 얻어진 결정구조를 갖는 실리콘막(폴리실리콘막이라고도 불린 다)의 표면에 오존수로 얇은 산화막을 형성한 후, 레지스트로 이루어진 마스크를 형성하여, 원하는 형상으로 식각처리하여 섬 형상으로 분리된 반도체층을 형성한다. 반도체층을 형성한 후, 레지스트로 이루어진 마스크를 제거한다.
이어서, 불산을 함유한 에천트로 산화막을 제거함과 동시에 실리콘막의 표면을 세정한 후, 게이트 절연막이 되는 실리콘을 주성분으로 하는 절연막을 형성한다. 본 실시예에서는, PCVD 법에 의해 115nm의 두께로 산화질화실리콘막(조성비 Si=32%, O= 59%, N= 7%, H= 2%)으로 형성한다.
이어서, 게이트 절연막 상에 게이트전극을 형성하고, 활성층으로의 도핑에 의한 소스영역 또는 드레인영역의 형성, 층간절연막의 형성, 소스전극 또는 드레인전극의 형성, 활성화처리 등을 적절히 하여 폴리실리콘막을 활성층으로 하는 톱 게이트형 TFT(303)을 제조한다. 이때, 도 5a 내지 도 5j에서는 화소부에서의 전류제어용 TFT만을 도시하였지만, 스위칭용 TFT나, 화소부를 구동하는 구동회로도 동일기판 상에 형성한다.
이어서, 한 쌍의 전극(양극, 음극)사이에 유기 화합물을 함유하는 막(이하, 유기 화합물층이라고 기재함)을 설치하고, 한 쌍의 전극사이에 전계를 가함으로써, 형광 또는 인광을 얻을 수 있는 발광소자를 형성하기 위한 제 1 전극을 형성한다. 우선, 양극 또는 음극이 되는 제 1 전극(304)을 형성한다. 여기서는, 제 1 전극(304)으로서 일함수가 큰 금속막(Cr, Pt, W 등), 또는 투명도전막(ITO(산화인듐산화주석합금), 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO)등)을 사용하여, 양극으로서 기능시킨 예를 나타낸다.
이때, TFT의 소스전극 또는 드레인전극을 그대로 제 1 전극으로 하는 경우, 또는 소스영역 또는 드레인영역에 접하여 제 1 전극을 별도로 형성하는 경우에는, TFT와는 제 1 전극을 포함시킨다.
다음에, 제 1 전극(양극)의 양단에는, 제 1 전극의 주연을 둘러싸도록 뱅크(305a)를 형성한다. 커버리지를 양호하게 하기 위해서, 뱅크의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 뱅크의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용한 경우, 뱅크의 상단부에만 곡률반경(0.2㎛∼3㎛)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 뱅크(305a)로서, 감광성의 빛에 의해서 에천트에 불용해성이 되는 네가티브형, 혹은 빛에 의해서 에천트에 용해성이 되는 포지티브형중 모두 사용할 수 있다.
또한, 복수의 유기수지를 적층하는 경우, 유기수지끼리는 사용하고 있는 용매에 의해서 도포 또는 소성시에 일부 용해하거나, 밀착성이 지나치게 높아질 우려가 있다. 따라서, 뱅크의 재료로서 유기수지를 사용한 경우, 후의 공정에서 수용성수지를 도포한 후에 제거하기 쉽게 되도록 뱅크(305a)를 무기절연막(SiNX막, SiNxO Y막, AlNX막, 또는 AlNXOY 막)으로 덮는 것이 바람직하다. 이 무기절연막은, 뱅크의 일부(305b)로서 기능한다(도 5a).
다음에, 물 또는 알콜류에 가용 접착제를 전체면에 도포 및 소성한다. 이 접착제의 조성으로서는, 예를 들면, 에폭시계, 아크릴레이트계, 실리콘계 등 어떠한 것이어도 된다. 여기서는, 스핀코트로 수용성 수지(TOAGOSEI CO.,Ltd.:VL-WSHL10) 로 이루어진 막(두께 30㎛)(306)을 도포하여, 가경화시키기 때문에 2분간 노광을 한 후, UV광을 이면에서 2.5분, 표면에서 10분, 합계 12.5분의 노광을 하여 완전히 경화시킨다(도 5b). 이 수용성 수지막은, 평탄화막으로서 기능하고, 후의 기판 접착시, 평탄화막 표면과 기판면이 거의 평행하게 되도록 접착시킬 수 있다. 이 수용성 수지막을 사용하지 않은 경우, 압착하였을 때에 전극이나 TFT에 의한 요철이 생길 우려가 있다.
이어서, 나중에 박리를 쉽게 하기 위해서, 금속막 301a와 금속산화막(301b)의 밀착성, 또는 금속산화막 301b와 산화물막(302)의 밀착성을 부분적으로 저하시키는 처리를 행한다. 밀착성을 부분적으로 저하시키는 처리는, 박리하고자 하는 영역의 주연을 따라 금속산화막(301b)에 레이저광을 부분적으로 조사하는 처리, 또는, 박리하고자 하는 영역의 주연을 따라 외부로부터 국소적으로 압력을 가하여 금속산화막(301b)의 층내 또는 계면의 일부분에 손상을 주는 처리이다. 구체적으로는, 다이아몬드 펜 등으로 딱딱한 바늘을 수직으로 꽉 눌러 하중을 걸어 움직이게 하면 좋다. 바람직하게는, 스크라이버장치를 사용하여, 압력을 0.1mm∼2mm 범위로 하는 영역에 하중을 가하여 움직이게 한다. 이와 같이, 쉽게 분리하기 위한 일부 공정을 실행하는, 즉 분리공정을 준비하는 것이 중요하고, 밀착성을 선택적(부분적)으로 저하시키는 전처리를 함으로써, 박리불량이 없어지고, 수율도 더욱 향상한다.
이어서, 양면테이프(307)를 사용하여, 수용성수지로 이루어진 막(306)에 제 2 기판(308)을 접착한다. 또한, 양면테이프(309)를 사용하여, 제 1 기판(300)에 제 3 기판(310)을 접착한다(도 5c). 제 3 기판(310)은, 후의 박리공정에서 제 1 기판(300)이 파손하는 것을 막는다. 제 2 기판(308) 및 제 3 기판(310)에서는, 제 1 기판(300)보다도 강성이 높은 기판, 예를 들면 석영기판, 반도체기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 양면테이프 대신에, 접착제를 사용하여도 되고, 예를 들면 자외선조사에 의해서 박리하는 접착제를 사용하여도 된다.
이어서, 상기 밀착성을 부분적으로 저하시킨 영역측으로부터 박리시켜, 금속막(301a)이 설치되는 제 1 기판(300)을 물리적수단에 의해 분리시킨다. 비교적 작은 힘(예를 들면, 인간의 손, 노즐로부터 분출되는 가스의 풍압, 초음파 등)으로, 분리할 수 있다. 이렇게 해서, 산화실리콘층(302) 상에 형성된 피박리층을 제 1 기판(300)으로부터 분리할 수 있다. 박리후의 상태를 도 5d에 나타낸다. 이때, 박리후의 제 1 기판(300)의 단면 TEM 사진을 도 7a 및 도 7b에 나타낸다. 이때, 도 7a 및 도 7b는, 도 6a 및 도 6b와는 다른 부분의 TEM 사진이며 서로 대응하지 않는다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 것처럼, 부분적으로 산화텅스텐막이 얇은 부분이나, 완전히 없는 부분이 있다. 피박리층에 산화텅스텐막이 부분적으로 남지만 투명하기 때문에, 제거하지 않아도 되고, 제거하여도 된다. 본 실시예에서는 그 막을 제거한다.
또한, 상술한 분리방법을 사용하면, 유리기판상이 아니면 얻을 수 없는 전기 특성(대표적으로는, 전계효과 이동도)이 높은 TFT를 그대로 플라스틱 기판 상에 전사할 수 있다.
이어서, 접착제(311)로 제 4 기판(312)과 산화물층(302)(및 피박리층)을 접 착한다(도 5e). 접착제(311)는, 양면테이프(307)에 의한 제 2 기판(308)과 피박리층과의 밀착성보다도 산화물층(302)(및 피박리층)과 제 4 기판의 밀착성의 쪽이 높은 것이 중요하다.
제 4 기판(312)으로서는, 플라스틱 기판(극성기가 붙은 노르보넨(norbornene)수지로 이루어진 ARTON:JSR 제조)을 사용한다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에텔술폰(PES), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 나일론, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리술폰(PSF), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드 등의 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
접착제(311)로서는, 반응경화형 접착제, 열경화형 접착제, 자외선 경화형 접착제 등의 광경화형 접착제, 혐기형 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 들 수 있다.
다음, 양면테이프(307)로부터 제 2 기판(308)을 분리시킨다(도 5f).
이어서, 양면테이프(307)를 제거한다(도 5g).
이어서, 물을 사용하여 수용성수지(306)를 용해시켜 제거한다(도 5h). 여기서 수용성수지가 남아 있으면 불량의 원인이 되기 때문에, 제 1 전극(304)의 표면을 세정처리나 O2플라즈마처리로 청정한 표면으로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 필요하면, 다공질 스폰지(대표적으로는, PVA(폴리비닐알콜)제조, 나일론 제조)에 계면활성제(약알칼리성)를 사용하여, 제 1 전극(304) 표면을 문질러 세정한다.
이어서, 유기 화합물을 함유한 층(313)을 형성하기 직전에, TFT 및 뱅크가 설치된 기판 전체의 흡착수분을 제거하기 위한 진공가열을 한다. 또한, 유기 화합물을 함유한 층을 형성하기 직전에, 제 1 전극에 대하여 자외선조사를 하여도 된다.
이어서, 제 1 전극(양극)상에, 증착마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법에 의해서 유기 화합물을 함유한 층(313)을 선택적으로 형성한다. 유기 화합물을 함유한 층(313)으로서는, 고분자재료, 저분자재료, 무기재료, 또는 이들을 혼합시킨 층, 또는 이들을 분산시킨 층, 또는 이 층들을 적절히 조합한 적층으로 하여도 된다.
또한, 유기 화합물을 함유한 층상에는 제 2 전극(음극)(314)을 형성한다(도 5i). 음극(314)으로서는, 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2 또는 CaN)의 박막(발광을 투과하는 막두께)과 투명도전막의 적층을 사용하여도 된다. 또한, 필요하면, 제 2 전극을 덮어 스퍼터링법 또는 증착법에 의해 형성하는 보호층을 형성한다. 보호층으로서는 스퍼터링법 또는 CVD 법에 의해 얻어진 질화실리콘막, 산화실리콘막, 산화질화실리콘막(SiNO막(조성비 N>O) 또는 SiON막(조성비 N<O), 탄소를 주성분으로 하는 박막(예를 들면, DLC막, CN막)을 사용할 수 있다.
이어서, 밀봉재가 되는 제 5 기판(314)에 한 쌍의 기판간격을 유지하는 스페이서가 포함된 밀봉재(도시하지 않음)를 도 1에 나타낸 제 1 밀봉재의 패턴으로 묘화한다. 본 실시예는, 발광소자의 발광을 제 5 기판(314)에 투과시키는 예이기 때 문에, 제 5 기판(314)으로서는 투광성을 갖는 기판이면 좋다. 여기서는, 열팽창 계수를 동일하게 하여 휘어짐을 막기 위해서, 제 4 기판과 동일한 플라스틱 기판(ARTON:JSR 제조)을 사용한다. ARTON 기판은 복굴절하기 어렵고, 흡수성이 낮은 기판으로, 제 5 기판으로서 적합하다. 플라스틱 기판을 사용하는 경우, 제 1 밀봉재의 패턴에 묘화하기 전에 플라스틱 기판과 밀봉재의 밀착성을 상승시키는 전처리(에탄올 닦기, UV조사, O2플라즈마처리 등)를 하는 것이 바람직하다.
이어서, 점성이 낮은 밀봉재를 수 방울 도포하고, 도 2a 내지 도 2c 또는 도 4a 및 도 4b의 접착장치를 사용하여 기포를 발생시키지 않고, 밀봉기판과 액티브 매트릭스기판을 접착한다. 도 2a 내지 도 2c 또는 도 4a 및 도 4b의 접착장치는, 특히 부드러운 플라스틱 기판끼리를 접착할 때에 유용하다. 또한, 점성이 낮은 밀봉재를 수 방울 도포하는 방법도 부드러운 플라스틱 기판끼리를 접착할 때에 유용하다. 이 접착공정에 의해, 밀봉기판에 설치된 밀봉패턴이 액티브 매트릭스기판에 설치된 발광영역을 둘러싸는 위치가 되도록 밀봉된다. 또한, 밀봉재에 둘러싸인 공간에는, 투명한 유기수지로 이루어진 접착제(315)가 충전되도록 밀봉된다(도 5j).
이상의 공정으로 플라스틱 기판(312)과, 플라스틱 기판(314)을 지지체로 하여, TFT와 발광소자를 구비한 발광장치를 제조할 수 있다. 지지체를 플라스틱 기판으로 하기 때문에 얇고, 경량, 또한 플렉시블한 것으로 할 수 있다. 도 8은 손가락으로 구부리면서 화면을 표시시킨 액티브 매트릭스형 발광장치를 나타낸다. 도 8에서 나타낸 발광장치는, 본 실시예의 제조방법에 따라서 얻어진 것이다.
여기서, 하면출사구조의 발광장치의 일례를 도 9a 및 도 9b에 나타낸다.
이때, 도 9a는 발광장치를 나타낸 평면도, 도 9b는 도 9a를 A-A'로 절단한 단면도이다. 점선으로 도시된 도면부호 1201은 소스신호선 구동회로, 1202는 화소부, 1203은 게이트신호선 구동회로이다. 또한, 도면부호 1204는 플라스틱 기판(ARTON), 1205는 한 쌍의 기판간격을 유지하기 위한 스페이서가 함유되어 있는 밀봉재로, 밀봉재 1205로 둘러싸인 내측은, 밀봉재 1207로 충전되어 있다.
이때, 도면부호 1208은 소스신호선 구동회로(1201) 및 게이트신호선 구동회로(1203)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선으로, 외부입력단자가 되는 FPC(플렉시블 프린트 회로)(1209)로부터 비디오신호와 클록신호를 받아들인다.
다음에, 단면구조에 관해서 도 9b를 사용하여 설명한다. 투광성을 갖는 기판(1210) 상에는 접착제(1240)를 통해 구동회로 및 화소영역이 형성되어 있지만, 여기서는, 구동회로로서 소스신호선 구동회로(1201)와 화소영역(1202)이 도시되어 있다. 이때, 소스신호선 구동회로(1201)는, n 채널형 TFT(1223)와 p 채널형 TFT(1224)를 조합한 CMOS 회로가 형성된다.
또한, 화소영역(1202)은 스위칭용 TFT(1211)과, 전류제어용 TFT(1212)과, 그 전류제어용 TFT의 드레인에 전기적으로 접속된 투명한 도전막으로 이루어진 제 1 전극(양극)(1213)을 포함하는 복수의 화소로 형성된다.
여기서는 제 1 전극(1213)이 접속전극과 일부 겹치도록 형성되고, 제 1 전극(1213)은 TFT의 드레인영역과 접속전극을 통해 전기적으로 접속하고 있는 구성으로 되어 있다. 제 1 전극(1213)은 투명성을 갖고, 또한, 일함수가 큰 도전막(ITO(산화인듐산화주석합금), 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO)등)을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 전극(양극)(1213)의 양단에는 절연물(뱅크 등으로 불린다)(1214)이 형성된다. 커버리지를 향상시키기 위해서는, 절연물(1214)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 또한, 절연물(1214)을 질화알루미늄막, 질화산화알루미늄막, 탄소를 주성분으로 하는 박막, 또는 질화실리콘막으로 이루어진 보호막으로 덮어도 된다.
또한, 제 1 전극(양극)(1213)상에는, 증착마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법에 의해서 유기 화합물을 함유한 층(1215)을 선택적으로 형성한다. 또한, 유기 화합물을 함유한 층(1215) 상에는 제 2 전극(음극)(1216)이 형성된다. 음극으로서는, 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이것들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 CaN)를 사용하여도 된다. 이렇게 해서, 제 1 전극(양극)(1213), 유기 화합물을 함유하는 층(1215) 및 제 2 전극(음극)(1216)으로 이루어진 발광소자(1218)가 형성된다. 발광소자(1218)는, 도 9에서 나타낸 화살표방향으로 발광한다. 여기서는, 발광소자(1218)는 R, G 또는 B의 단색발광을 얻을 수 있는 발광소자의 하나로, R, G, B의 발광을 얻을 수 있는 유기 화합물을 함유한 층을 각각 선택적으로 형성한 발광소자로 풀 칼라로 한다.
또한, 발광소자(1218)를 밀봉하기 위해서 보호층(1217)을 형성한다. 이 투명 보호층(1217)으로서는 스퍼터링법(DC방식이나 RF방식)이나 PCVD법에 의해 얻어지는 질화실리콘 또는 질화산화실리콘을 주성분으로 하는 절연막, 또는 탄소를 주성분으로 하는 박막(DLC막, CN막 등), 또는 이것들의 적층을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 타깃을 사용하여, 질소와 아르곤을 포함하는 분위기에서 형성하면, 수분이나 알칼리금속 등의 불순물에 대하여 블록킹 효과가 높은 질화실리콘막을 얻을 수 있다. 또한, 질화실리콘 타깃을 사용하여도 된다. 또한, 보호층은, 리모트 플라즈마를 사용한 막형성장치를 사용하여 형성하여도 된다.
또한, 발광소자(1218)를 밀봉하기 위해서 불활성 기체 분위기하에서 제 1 밀봉재(1205) 및 제 2 밀봉재(1207)로 플라스틱 기판(1204)을 접착한다. 이때, 제 1 밀봉재(1205)로서는 충전재를 포함하는 점성이 높은 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 밀봉재(1207)로서는 투광성이 높고, 또한 점성이 낮은 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 밀봉재(1205, 1207)는 될 수 있는 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 기판(1210)은, TFT을 형성한 후에 접착한 플라스틱 기판(ARTON)이다. 이때, 기판(1210)을 접착하기 전의 기판은, 상술한 분리법으로 분리되어 있다.
이때, 여기서는 산화텅스텐막의 계면 부근에서 분리하는 방법을 사용하였지만, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 제 1 기판에 수소를 함유한 비결정질 실리콘막을 형성한 후에 레이저광을 조사하여 분리하는 방법을 사용하여도 되고, 제 1 기판을 용액이나 가스를 사용하여 식각 또는 기계적으로 절삭하는 방법을 사용하여도 된다.
또한, 본 실시예는 실시형태 1 또는 실시형태 2와 자유롭게 조합할 수 있다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서는 플라스틱 기판을 접착한 예를 나타내었지만, 다른 기판 의 접착에도 본 발명은 적용할 수 있다. 본 실시예에서는, 유리기판 상에, 유기 화합물층을 발광층으로 하는 발광소자를 구비한 발광장치(상면출사구조)를 제조한 예를 도 10a 및 도 10b에 나타낸다.
종래의 발광장치에서, 기판상의 전극이 양극으로서 형성되고, 양극상에 유기 화합물층이 형성되며, 유기 화합물층상에 음극이 형성된 발광소자를 갖고, 유기 화합물층에서 생긴 빛을 투명전극인 양극으로부터 TFT쪽으로 추출한다(이하, 하면출사구조라고 부른다)라는 구조이었다.
상기 하면출사구조에서는, 발광소자에 밀봉캔을 덮는 것이 가능하지만, 기판상 전극을 양극으로서 형성하고, 양극상에 유기 화합물을 함유한 층을 형성하여, 유기 화합물을 함유한 층상에 투명전극인 음극을 형성하는 구조(이하, 상면출사구조라고 부른다)로 하는 경우에는, 빛을 차단하는 재료로 형성된 밀봉캔을 적용할 수 없다. 또한, 상면출사구조에서는, 화소부 상에 건조제를 배치하면, 표시의 방해가 된다. 또한, 흡습하지 않도록 하기 위해서, 건조제의 취급에 세심한 주의가 필요하고, 봉입할 때는 민첩하게 작업을 해야 했다.
하면출사구조와 비교하여, 상면출사구조는, 유기 화합물을 함유한 층으로부터 발광하는 빛이 통과하는 재료층을 적게 할 수 있어, 굴절률이 다른 재료층 사이에서의 산란광을 억제할 수 있다.
본 실시예에서는, 유리기판 1104와 유리기판 1110을 접착할 때에 실시형태 1 또는 실시형태 2의 접착방법 및 접착장치를 사용한다.
이때, 도 10a는, 발광장치를 나타낸 평면도, 도 10b는 도 10a를 A-A'로 절단 한 단면도이다. 점선으로 도시된 도면부호 1101은 소스신호선 구동회로, 1102는 화소부, 1103은 게이트신호선 구동회로이다. 또한, 도면부호 1104는 투명한 밀봉기판, 1105는 제 1 밀봉재이고, 제 1 밀봉재(1105)로 둘러싸인 내측은, 투명한 제 2 밀봉재(1107)로 충전되어 있다. 이때, 제 1 밀봉재(1105)에는 기판간격을 유지하기 위한 스페이서가 포함되어 있다.
또한, 도면부호 1108은 소스신호선 구동회로(1101) 및 게이트신호선 구동회로(1103)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선으로, 외부입력단자가 되는 FPC(플렉시블 프린트 회로)(1109)로부터 비디오신호나 클록신호를 받아들인다. 이때, 여기서는, FPC밖에 도시되어 있지 않지만, 이 FPC에는 프린트 배선 기판(PWB)이 부착되어도 된다.
다음에, 단면구조에 관해서 도 10b를 사용하여 설명한다. 유리기판(1110) 상에는 적층막(1150) 및 접착제(1140)를 통해 구동회로 및 화소영역이 형성되어 있지만, 여기서는, 구동회로로서 소스신호선 구동회로(1101)와 화소영역(1102)이 도시되어 있다.
이때, 소스신호선 구동회로(1101)는 n 채널형 TFT(1123)과 p 채널형 TFT(1124)를 조합한 CMOS 회로가 형성된다. 이때, 실시예 1에 따라서, 이 TFT들을 얻을 수도 있다. 또한, 구동회로를 형성하는 TFT는, 공지의 CMOS회로, PMOS 회로 또는 NMOS 회로로 형성하여도 된다. 또한, 본 실시예에서는, 기판 상에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타내지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 기판 상이 아니라 외부에 형성할 수도 있다. 또한, 폴리실리콘막을 활성층으로 하는 TFT의 구조는 특별히 한정되지 않고, 톱 게이트형 TFT이어도 되고, 보텀 게이트형 TFT이어도 된다.
또한, 화소영역(1102)은 스위칭용 TFT(1111)과, 전류제어용 TFT(1112)와 그 전류제어용 TFT의 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(양극)(1113)을 포함하는 복수의 화소로 형성된다. 전류제어용 TFT(1112)로서는 n 채널형 TFT이어도 되고, p 채널형 TFT이어도 되지만, 양극과 접속시키는 경우, p 채널형 TFT으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 저장용량(도시하지 않음)을 적절히 설치하는 것이 바람직하다. 이때, 여기서는 무수히 배치된 화소중 하나의 화소의 단면구조만을 나타내고, 그 하나의 화소에 2개의 TFT를 사용한 예를 나타내었지만, 3개 이상의 TFT를 적절히 사용하여도 된다.
여기서는 제 1 전극(1113)이 TFT의 드레인과 직접 접한 구성으로 되어 있기 때문에, 제 1 전극(1113)의 하층은 실리콘으로 이루어진 드레인과 오믹 콘택이 얻어지는 재료층으로 하고, 유기 화합물을 함유하는 층과 접하는 최상층을 일함수가 큰 재료층으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 질화티타늄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화티타늄막의 3층 구조로 하면, 배선으로서의 저항도 낮고, 또한, 양호한 오믹 콘택이 얻어지고, 또한, 양극으로서 기능시킬 수 있다. 또한, 제 1 전극(1113)은, 질화티타늄막, 크롬막, 텅스텐막, Zn막, Pt막 등의 단층으로 하여도 되고, 3층 이상의 적층을 사용하여도 된다.
또한, 제 1 전극(양극)(1113)의 양단에는 절연물(뱅크, 격벽, 장벽, 제방 등으로 불린다)(1114)이 형성된다. 절연물(1114)은, 유기수지막 또는 실리콘을 포함 하는 절연막으로 형성하면 좋다. 여기서는, 절연물(1114)로서, 포지티브형 감광성아크릴 수지막을 사용하여 도 10a 및 도 10b에 나타낸 형상의 절연물을 형성한다.
커버리지 효과를 향상시키기 위해서, 절연물(1114)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 절연물(1114)의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물(1114)의 상단부에만 곡률반경(0.2㎛∼3㎛)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(1114)로서, 감광성의 빛에 의해서 에천트에 불용해성이 되는 네가티브형, 또는 빛에 의해서 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
또한, 절연물(1114)을 질화알루미늄막, 질화산화알루미늄막, 탄소를 주성분으로 하는 박막, 또는 질화실리콘막으로 이루어진 보호막으로 덮어도 된다.
또한, 제 1 전극(양극)(1113) 상에는, 증착마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법에 의해서 유기 화합물을 함유한 층(1115)을 선택적으로 형성한다. 또한, 유기 화합물을 함유한 층(1115) 상에는 제 2 전극(음극)(1116)이 형성된다. 음극으로서는, 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이것들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 CaN)를 사용하면 좋다. 여기서는, 발광이 투과하도록, 제 2 전극(음극)(1116)으로서, 막두께를 얇게 한 금속박막을 형성하고, 그 위에 투명도전막(ITO(산화인듐산화주석합금), 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO)등)등을 적층한다. 이때, 이 투명도전막은 전기저항을 하강시키기 위해서 형성한다. 이렇게 해서, 제 1 전극(양극)(1113), 유기 화합물을 함유한 층(1115), 및 제 2 전극(음극)(1116)으로 이루어진 발광소자(1118)가 형성된다. 여기서는, 발광소자(1118)는 백색발광으로 하는 예이기 때문에 착색층(1131)과 차광층(BM)(1132)으로 이루어진 칼라필터(간략화를 위해, 여기서는 오버코트층은 도시하지 않음)를 설치한다.
또한, R, G, B의 발광을 얻을 수 있는 유기 화합물을 함유한 층을 각각 선택적으로 형성하면, 칼라필터를 사용하지 않아도 풀 칼라의 표시를 얻을 수 있다.
또한, 발광소자(1118)를 밀봉하기 위해서 투명 보호층(1117)을 형성한다. 이 투명 보호층(1117)으로서는 스퍼터링법(DC 방식이나 RF 방식)이나 PCVD 법에 의해 얻어지는 질화실리콘 또는 질화산화실리콘을 주성분으로 하는 절연막, 탄소를 주성분으로 하는 박막(DLC막, CN막 등), 또는 이것들의 적층을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 타깃을 사용하여, 질소와 아르곤을 포함하는 분위기에서 형성하면, 수분이나 알칼리금속 등의 불순물에 대하여 블록킹 효과가 높은 질화실리콘막을 얻을 수 있다. 또한, 질화실리콘 타깃을 사용하여도 된다. 또한, 투명 보호층은, 리모트 플라즈마를 사용한 막형성장치를 사용하여 형성하여도 된다. 또한, 투명보호층에 발광을 통과시키기 위해서, 투명 보호층의 막두께는, 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다.
또한, 발광소자(1118)를 밀봉하기 위해서 불활성 기체 분위기하에서 제 1 밀봉재(1105) 및 제 2 밀봉재(1107)에 의해 밀봉기판(1104)을 접착한다. 이때, 제 1 밀봉재(1105) 및 제 2 밀봉재(1107)로서는 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 밀봉재(1105) 및 제 2 밀봉재(1107)는 될 수 있는 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다.
이상과 같이 하여 발광소자를 제 1 밀봉재(1105) 및 제 2 밀봉재(1107)에 봉입함으로써, 발광소자를 외부로부터 완전히 차단할 수 있고, 외부로부터 수분이나 산소라고 하는 유기 화합물층의 열화를 촉진하는 물질이 침입하는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 실시형태 2, 또는 실시예 1 중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 상기 실시형태 1과는 다른 밀봉 패턴의 일례를 도 11에 나타낸다.
도 11a는, 접착하기 전의 밀봉기판(제 2 기판 72)의 평면도의 일례를 나타낸다. 도 11a는 한 장의 기판으로부터 하나의 화소영역을 갖는 발광장치를 형성한 예를 나타낸다.
우선, 플라스틱 기판인 제 2 기판(72)상에 디스펜서를 사용하여 제 1 밀봉재(76)의 6개의 바아를 형성한 후, 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 제 2 밀봉재를 복수의 방울 도포한다. 단자영역에는 확대되지 않도록 제 1 밀봉재(76)를 배치한다. 도 11a는 상기 기판에 밀봉재가 도포된 상태의 평면도이다. 이때, 미리 플라스틱 기판인 제 2 기판(72)은 원하는 사이즈로 해둔다.
이어서, 발광소자가 화소영역(73) 또는 구동회로부(74), 단자영역(75)이 설치된 제 1 기판(71)과 접착한다. 제 1 기판(71)은 유리기판 또는 플라스틱 기판이 어도 된다. 이때, 2개의 기판의 열팽창계수가 다르면 휘어짐이 생길 우려가 있기 때문에, 제 1 기판(71)은 제 2 기판과 같은 열팽창율의 재료로 이루어진 기판을 사용하면 좋다. 한 쌍의 기판을 접착한 직후의 평면도를 도 11b에 나타낸다. 제 1 밀봉재의 점도는 높기 때문에, 접착하였을 때는 약간 확대하지만, 제 2 밀봉재의 점도는 낮기 때문에, 접착하였을 때, 도 11b에 나타낸 것처럼, 제 2 밀봉재는 평면적으로 확대하게 된다. 제 2 밀봉재가, 제 1 밀봉재(76)의 사이, 즉 개구부를 향하여 도 11b에서의 화살표 방향으로 압착됨으로써, 제 1 밀봉재(76)의 사이에 충전되는 영역에 기포가 존재하지 않도록 할 수 있다. 제 1 밀봉재(76)는 제 2 밀봉재(77b)와 접하여도 섞이지 않고, 제 1 밀봉재(76)는 제 2 밀봉재(77b)에 의해서 형성 위치는 변화하지 않는 점도를 갖는다. 이때, 제 1 밀봉재(76)는, 2장의 기판간격을 유지하는 스페이서(충전재, 미립자 등/또는 그런 종류의 것)를 포함하고 있다.
또한, 본 실시예는, 실시형태 1, 실시형태 2, 실시예 1, 또는 실시예 2중 어느 하나와 자유롭게 조합할 수 있다.
[실시예 4]
본 발명을 실시하여 얻은 발광장치를 표시부에 내장함으로써 전자기기를 제조할 수 있다. 전자기기로서는, 비디오카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 내비게이션시스템, 음향재생장치(카오디오, 오디오 콤포넌트 등), 랩탑형 컴퓨터, 게임기기, 휴대정보단말(모바일 컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는, 디지털 다기능 디스크(DVD)등의 기록매체를 재생하여, 그 화상을 표시할 수 있는 디 스플레이를 구비한 장치)등을 들 수 있다. 그 전자기기들의 구체예를 도 12a 내지 도 12h에 나타낸다.
도 12a는 텔레비전으로, 케이싱(2001), 지지대(2002), 표시부(2003), 스피커부(2004), 비디오 입력단자(2005) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2003)에 적용할 수 있다. 이때, 퍼스널 컴퓨터용, TV 방송수신용, 광고표시용 등의 모든 정보표시용 텔레비전이 포함된다.
도 12b는 디지털 카메라로, 본체(2101), 표시부(2102), 화상 수신부(2103),조작키(2104), 외부접속포트(2105), 셔터(2106) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2102)에 적용할 수 있다.
도 12c는 랩탑형 컴퓨터로, 본체(2201), 케이싱(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부접속포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2203)에 적용할 수 있다.
도 12d는 모바일 컴퓨터로, 본체(2301), 표시부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2302)에 적용할 수 있다.
도 12e는 기록매체를 구비한 휴대형 화상재생장치(구체적으로는, DVD 재생장치)로, 본체(2401), 케이싱(2402), 표시부 A(2403), 표시부 B(2404), 기록매체(DVD 등)판독부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함한다. 표시부 A(2403)는 주로 화상정보를 표시하고, 표시부 B(2404)는 주로 문자정보를 표시하지만, 본 발명은 표시부 A, B(2403, 2404)에 적용할 수 있다. 이때, 기록매체를 구비한 화상재 생장치에는 가정용 게임기기 등도 포함된다.
도 12f는 게임기기로, 본체(2501), 표시부(2505), 조작스위치(2504) 등을 포함한다.
도 12g는 비디오카메라로, 본체(2601), 표시부(2602), 케이싱(2603), 외부접속포트(2604), 리모콘 수신부(2605), 화상 수신부(2606), 배터리(2607), 음성입력부(2608), 조작키(2609) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2602)에 적용할 수 있다.
도 12h는 휴대전화로, 본체(2701), 케이싱(2702), 표시부(2703), 음성입력부(2704), 음성출력부(2705), 조작키(2706), 외부접속포트(2707), 안테나(2708) 등을 포함한다. 본 발명은, 표시부(2703)에 적용할 수 있다. 이때, 표시부(2703)는 블랙색 배경에 백색 문자를 표시함으로써 휴대전화의 소비전류를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명을 실시하여 얻은 표시장치는, 모든 전자기기의 표시부로서 사용하여도 된다. 이때, 본 실시예의 전자기기에는, 실시형태 1, 실시형태 2, 또는 실시예 1 내지 3 중 어느 쪽의 구성을 사용하여 제조된 발광장치를 사용하여도 된다.
본 발명에 의해, 한 쌍의 기판(특히, 플렉시블 플라스틱 기판)을 접착할 때, 기포를 포함하지 않고, 투명한 밀봉재를 충전할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다.

Claims (33)

  1. 적어도 한쪽이 투광성인 한 쌍의 기판사이에, 제 1 전극과, 그 제 1 전극 상부에 접하는 유기 화합물층과, 그 유기 화합물층 상부에 접하는 제 2 전극을 갖는 복수의 발광소자를 갖는 화소부를 구비한 발광장치의 제조방법으로서,
    한쪽의 상기 기판 위에 화소부를 형성하는 공정과,
    다른 한쪽의 상기 기판 위에 바아 형상의 제 1 밀봉재를 묘화하는 공정과,
    도포하려고 하는 영역에 따라 적하량이 다르도록 상기 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 제 1 밀봉재로 둘러싸인 영역에 도포하는 공정과,
    상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 배치되고, 적어도 한 쌍의 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간이 상기 제 2 밀봉재로 충전되도록 한 쌍의 상기 기판을 접착하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는, 적어도 화소부의 중앙부분과, 그 중앙부분과 일정한 간격을 갖고서 둘러싸는 위치에 도포되고, 그 중앙부분에 도포된 상기 제 2 밀봉재의 양은 그 중앙부분을 둘러싸는 위치에 도포된 양보다 많은 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재는, 적어도 네 구석에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재는, 한 쌍의 기판 사이의 간격을 유지하는 스페이서를 포함한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 개구부에서 노출되고, 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 만곡된 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 개구부에서 노출되고, 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 상기 개구부로부터 돌출한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  7. 한쪽이 투광성인 한 쌍의 기판 사이에, 제 1 전극과, 그 제 1 전극 상부에 접하는 유기 화합물층과, 그 유기 화합물층 상부에 접하는 제 2 전극을 갖는 복수의 발광소자를 갖는 화소부를 구비한 발광장치의 제조방법으로서,
    한쪽의 상기 기판 위에 화소부를 형성하는 공정과,
    다른 한쪽의 상기 기판 위에 바아 형상의 제 1 밀봉재를 묘화하는 공정과,
    도포하려고 하는 영역에 따라 적하량이 다르도록 상기 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 제 1 밀봉재로 둘러싸인 영역에 도포하는 공정과,
    상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 한 쌍의 상기 기판을 접착할 때, 가압에 의해 상기 제 2 밀봉재를 확대하여 서로 대향하는 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간을 충전시키는 공정과,
    상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정은, 자외선을 조사하는 공정 또는 가열하는 공정인 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재와 상기 제 2 밀봉재를 경화시키는 공정 후, 상기 제 1 밀봉재에 대해 수직으로 상기 한 쌍의 기판을 분할하는 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
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  17. 제 1 기판 위에 화소부를 형성하는 공정과,
    제 2 기판 위에 바아 형상의 제 1 밀봉재를 형성하는 공정과,
    도포하려고 하는 영역에 따라 적하량이 다르도록 상기 제 1 밀봉재보다도 점도가 낮은 복수의 방울의 제 2 밀봉재를 상기 제 1 밀봉재로 둘러싸인 영역에 도포하는 공정과,
    상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 배치되고, 적어도 한 쌍의 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간이 상기 제 2 밀봉재로 충전되도록 한 쌍의 기판을 접착하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  18. 제 1 기판 위에 화소부를 형성하는 공정과,
    제 2 기판 위에 바아 형상의 제 1 밀봉재를 형성하는 공정과,
    제 1 영역으로의 적하량이 제 2 영역으로의 적하량보다 많도록 상기 제 1 밀봉재보다 낮은 점도를 갖는 제 2 밀봉재를 상기 제 1 밀봉재로 둘러싸인 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역에 도포하는 공정과,
    상기 제 1 밀봉재가 상기 화소부를 둘러싸도록 배치되고, 적어도 한 쌍의 상기 제 1 밀봉재 사이의 공간이 상기 제 2 밀봉재로 충전되도록 한 쌍의 상기 기판을 접착하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 발광장치의 제조방법.
  19. 제 1 기판 및 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에 복수의 발광소자가 설치된 화소부와,
    상기 제 1 기판의 가장자리와 상기 화소부와의 사이에 영역을 형성하는 제 1 밀봉재와,
    상기 화소부 위에 형성된 제 2 밀봉재를 구비하고,
    상기 제 1 밀봉재는 상기 제 1 기판의 가장자리를 따라 한 방향으로 각각 연장되는 적어도 제 1 부분 및 제 2 부분을 간격을 두고 포함하고,
    상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 빛을 투과하는 재료인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 제 1 밀봉재와 접해 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분과의 사이의 영역에서 노출되고, 노출된 제 2 밀봉재의 주연은 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분과의 사이의 영역에서 노출되고, 노출된 제 2 밀봉재의 주연은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분과의 사이의 영역으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 화소부는 상기 제 1 기판 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 화소부와 상기 제 1 밀봉재와의 사이의 영역에 형성된 구동회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  26. 제 1 기판 및 제 2 기판과,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과의 사이에, 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 형성된 발광층, 및 상기 발광층 위에 형성된 제 2 전극을 포함하는 복수의 발광소자가 설치된 화소부와,
    상기 제 1 기판의 가장자리와 상기 화소부와의 사이에 영역을 형성하는 제 1 밀봉재와,
    상기 화소부 위에 형성된 제 2 밀봉재를 구비하고,
    상기 제 1 밀봉재는 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  27. 제 19 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재는, 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재는, 적어도 네 구석에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 개구부에서 노출되고, 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 상기 개구부에서 노출되고, 노출된 상기 제 2 밀봉재의 주연은 상기 개구부로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 밀봉재는 빛을 투과하는 재료인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 밀봉재는 바아 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  33. 제 19 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 발광장치.
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