KR20130016245A - 전기 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents
전기 장치 및 그의 제조 방법Info
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Abstract
이 전기 장치는, 지지 기판 (12)와, 지지 기판 (12) 상에 설정되는 밀봉 영역 내에 설치되는 전기 회로 (14)와, 지지 기판 (12) 상에 있어서, 외부의 전기 신호 입출력원과 전기 회로 (14)를 전기적으로 접속하는 전기 배선과, 밀봉 영역을 둘러싸고 지지 기판 (12) 상에 설치되는 밀봉 부재 (16)과, 밀봉 부재 (16)을 통해 지지 기판 (12)에 접합되는 밀봉 기판 (17)을 갖는다. 전기 회로 (14)는 유기층을 갖는 전자 소자 (24)를 구비하고, 평면에서 보아, 전기 배선 (15)와 밀봉 부재 (16)이 교차하는 교차 영역과, 교차 영역을 제외한 비교차 영역에서는, 밀봉 부재 (16)의 폭이 상이하다.
Description
본 발명은 전기 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 EL(전계 발광; Electro Luminescence) 소자, 유기 광전 변환 소자 및 유기 트랜지스터 등의 전기 소자는, 구성 요소의 하나로서 유기층을 갖는다. 이와 같은 전자 소자는, 유기층을 갖지 않는 전자 소자와 비교하면, 공기에 접촉함으로써 열화되기 쉽다. 그 때문에, 유기층을 갖는 전자 소자를 탑재한 전기 장치에서는, 소자의 열화를 억제하기 위해 밀봉이 행해지고 있다.
밀봉은, 예를 들면 지지 기판 상에 탑재된 전자 소자를 둘러싸도록 밀봉 부재를 배치하고, 이 밀봉 부재를 통해 밀봉 기판을 지지 기판에 접합함으로써 행해진다. 즉, 지지 기판, 밀봉 기판 및 밀봉 부재에 의해 둘러싸이는 영역이, 외계로부터 차단되게 된다. 밀봉 부재에는 기체를 통과시키기 어려운 부재가 이용되고, 이와 같은 밀봉 부재로서 유리를 사용한 프릿 밀봉(frit seal)이 밀봉 방법의 하나로서 검토되고 있다. 또한, 프릿은 통상의 유리와 비교하면 저온에서 용융하는 박편상 또는 분말상의 유리(이하, 단순히「프릿 유리 분말」이라 하는 경우가 있음)의 것이고, 프릿 밀봉에는 이 프릿 유리 분말을 용제에 분산한 페이스트상의 프릿제가 이용된다.
프릿 밀봉에서는, 우선 전자 소자가 탑재된 지지 기판에 이 전자 소자를 둘러싸도록 하여 프릿제를 공급하고, 다음에 프릿제의 용제 성분을 미리 제거하기 위해 통상은 가소성을 행하고, 그 후 프릿제를 통해 지지 기판에 밀봉 기판을 접합한다. 그리고 레이저광을 프릿제에 조사함으로써 프릿제를 가열 용융한다. 레이저광의 조사를 멈추면, 프릿제의 온도가 낮아지고 프릿제가 다시 경화된다. 이와 같이 하여 밀봉 부재가 형성되어, 지지 기판과 밀봉 기판과 밀봉 부재에 의해 둘러싸이는 영역이 기밀하게 밀봉된다.
프릿제의 가열은 그 전체 둘레에 걸쳐 레이저광을 조사함으로써 행해지지만, 그때 가열 불균일이 생기면, 장소에 따라 용융 상태에 차이가 생긴다. 그 결과로서 밀봉 기판 또는 지지 기판과 밀봉 부재와의 밀착성이나, 밀봉 부재 자체의 성상에 불균일이 생기고, 나아가서는 밀봉의 신뢰성이 저하된다. 그 때문에 프릿 밀봉에서는 프릿제를 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 가열 용융할 필요가 있다.
그러나 단순히 프릿제의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광을 조사한 것만으로는, 통상은 프릿제에 가열 불균일이 생긴다. 프릿제는 소정의 바탕층 상에 설치되지만, 이 바탕층은 통상 균일한 부재에 의해 구성되어 있는 것은 아니다. 바탕층에는, 가열되기 쉬운 부위나, 가열되기 어려운 부위가 존재한다. 그 때문에, 가령 프릿제에 레이저광을 균일하게 조사하였다고 해도, 바탕층의 열 특성에 기인하여, 프릿제에 가열 불균일이 생기는 경우가 있다. 예를 들면 전기 장치에서는, 전자 소자에 전기 신호를 입출력하기 위한 다수의 전기 배선이 프릿제와 교차하도록 설치되어 있다. 전기 배선이 설치된 부위와, 전기 배선이 설치되어 있지 않은 부위에서는, 레이저광을 조사하였을 때의 가열 특성이 상이하다. 예를 들면 프릿제의 폭보다도 스폿 직경이 큰 레이저광을 사용하는 경우나, 레이저광의 일부가 프릿제를 투과하는 경우, 바탕층에도 레이저광이 조사되므로, 프릿제에 더하여 바탕층의 온도도 상승한다. 전기 배선은 통상 다른 부재와 비교하면 레이저광에 의해 가열되기 쉽다. 그 때문에 전기 배선 상에 설치된 프릿제로부터 바탕층으로의 열의 이동이 억제되고, 결과적으로 전기 배선 상에 설치된 프릿제는, 전기 배선이 설치되어 있지 않은 부위에 설치된 프릿제보다도 고온으로 된다. 이와 같이 프릿제에 레이저광을 균일하게 조사한 것만으로는, 프릿제를 균일하게 가열 용융할 수 없다는 문제가 있다.
따라서 종래의 기술에서는, 벨트상의 전기 배선과 프릿제가 교차하는 영역에서, 벨트상의 전기 배선에 복수의 구멍을 형성함으로써, 가열 시의 전기 배선의 온도 상승을 억제하고, 프릿제를 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 가열 용융하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
상술한 바와 같이 벨트상의 전기 배선에 구멍을 형성하는 경우, 단순히 구멍을 형성하는 것만으로는 전기 배선의 전기 저항이 그만큼 높아지므로, 전기 저항을 낮추기 위해 종래의 기술에서는 구멍이 형성되는 부위의 전기 배선의 폭을 폭 넓게 설정하고 있다.
다수개의 전기 배선이 필요하게 되는 전기 장치에서는, 전기 배선이 고밀도로 설치되지만, 이 경우 프릿제와 교차하는 영역에 한하여 전기 배선의 폭을 폭 넓게 설정하는 것이 곤란한 경우가 있다. 이와 같이 종래의 기술에서는 설계의 자유도가 저하된다는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 설계의 자유도를 저하시키는 경우 없이, 밀봉 재료를 균일하게 가열 용융하는 것이 가능한 구성의 전기 장치를 제공하는 것이다.
본 전기 장치는, 지지 기판과, 상기 지지 기판 상에 설정되는 밀봉 영역 내에 설치되는 전기 회로와, 상기 지지 기판 상에 있어서 상기 밀봉 영역 내부로부터 밀봉 영역 외부로 연장되어 설치되어 외부의 전기 신호 입출력원과 상기 전기 회로를 전기적으로 접속하는 전기 배선과, 밀봉 영역을 둘러싸고 상기 지지 기판 상에 설치되는 밀봉 부재와, 상기 밀봉 부재를 통해 상기 지지 기판에 접합되는 밀봉 기판을 갖는 전기 장치이며, 상기 전기 회로는 유기층을 갖는 전자 소자를 구비하고, 평면에서 보아, 상기 전기 배선과 상기 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역과, 상기 교차 영역을 제외한 비교차 영역에서는, 상기 밀봉 부재의 폭이 상이하다.
또한 본 전기 장치에 있어서는, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 큰 것이 바람직하다.
또한 본 전기 장치에 있어서는, 전자 소자가 유기 EL 소자, 유기 광전 변환 소자 또는 유기 트랜지스터인 것이 바람직하다.
또한 본 전기 장치의 제조 방법은, 상기 전기 회로 및 상기 전기 배선이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정과, 상기 밀봉 영역의 외연을 따라 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 공급하는 공정과, 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 통해 상기 밀봉 기판을 상기 지지 기판에 접합하는 공정과, 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료에 전자 빔을 조사하여 상기 밀봉 재료를 가열 용융하는 공정과, 상기 밀봉 재료를 냉각하고 경화시켜 상기 밀봉 부재를 구성하는 공정을 포함하며, 밀봉 재료를 공급하는 공정에서는, 공급되는 밀봉 재료의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 한다.
또한 본 전기 장치의 제조 방법에 있어서는, 상기 밀봉 재료가 배치된 전체 영역에 걸쳐 동일한 광 강도로 상기 전자 빔을 조사하는 것이 바람직하다.
또한 본 전기 장치의 제조 방법에 있어서는, 상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 큰 것이 바람직하다.
또한 본 전기 장치의 제조 방법에 있어서는, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 크고, 상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A와 동일하거나 또는 폭 A보다도 큰 것이 바람직하다. 이 경우, 착실히 밀봉 부재를 가열ㆍ용융할 수 있다.
본 전기 장치의 제조 방법에 있어서는, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 크고, 상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A보다도 작은 것이 바람직하다. 교차 영역에서 비교차 영역보다도 가열이 촉진되므로, 스폿 직경 C가 폭 A보다도 작은 경우에 있어서도 밀봉 부재를 가열ㆍ용융할 수 있다.
본 발명에 따르면, 설계의 자유도를 저하시키는 경우 없이, 밀봉 재료를 균일하게 가열 용융하는 것이 가능한 구성의 전기 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 표시 장치 (11)을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 절단면선 Ⅱ-Ⅱ에서 본 표시 장치 (11)의 단면도이다.
도 3은 밀봉 부재 (16)에 있어서, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)가 교대로 나타나는 영역을 확대하여 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3의 절단면선 Ⅳ-Ⅳ에서 본 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 다른 실시 형태의 표시 장치를 모식적으로 도시하는 도면으로, 다른 실시 형태의 표시 장치에 있어서 도 3에 상당하는 부위를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 영역과 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시하는 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 유기 EL 소자의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 9는 제조 도중의 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 절단면선 Ⅱ-Ⅱ에서 본 표시 장치 (11)의 단면도이다.
도 3은 밀봉 부재 (16)에 있어서, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)가 교대로 나타나는 영역을 확대하여 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3의 절단면선 Ⅳ-Ⅳ에서 본 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 다른 실시 형태의 표시 장치를 모식적으로 도시하는 도면으로, 다른 실시 형태의 표시 장치에 있어서 도 3에 상당하는 부위를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 영역과 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시하는 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 유기 EL 소자의 단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 9는 제조 도중의 표시 장치의 평면도이다.
본 발명의 전기 장치는, 지지 기판과, 상기 지지 기판 상에 설정되는 밀봉 영역 내에 설치되는 전기 회로와, 상기 지지 기판 상에 있어서, 상기 밀봉 영역 내부로부터 밀봉 영역 외부로 연장되어 설치되고, 외부의 전기 신호 입출력원과 상기 전기 회로를 전기적으로 접속하는 전기 배선과, 밀봉 영역을 둘러싸고 상기 지지 기판 상에 설치되는 밀봉 부재와, 상기 밀봉 부재를 통해 상기 지지 기판에 접합되는 밀봉 기판을 갖는 전기 장치이며, 상기 전기 회로는 유기층을 갖는 전자 소자를 구비하고, 평면에서 보아, 상기 전기 배선과 상기 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역과, 상기 교차 영역을 제외한 비교차 영역에서는, 상기 밀봉 부재의 폭이 상이하다.
본 발명의 전기 장치는, 유기층을 갖는 전자 소자를 구비하는 전기 회로가 내장된 전기 장치이면, 어떤 장치라도 적용할 수 있다. 유기층을 갖는 전자 소자로서는, 유기 EL 소자, 유기 광전 변환 소자 및 유기 트랜지스터 등을 들 수 있다. 예를 들면 본 발명의 전기 장치는, 화소의 광원 또는 백 라이트로서 이용되는 유기 EL 소자가 전기 회로에 내장된 표시 장치, 태양 전지나 광 센서로서 이용되는 유기 광전 변환 소자가 전기 회로에 내장된 광전 변환 장치, 및 상기 유기 EL 소자, 유기 광전 변환 소자 및 그 외의 전자 소자를 구동 또는 제어하기 위해 이용되는 유기 트랜지스터가 전기 회로에 내장된 전기 장치에 적용할 수 있다. 또한, 이하에서는, 화소의 광원으로서 이용되는 유기 EL 소자가 전기 회로에 내장된 표시 장치를 예로 들어, 본 발명의 전기 장치에 관해 설명한다.
표시 장치에는 주로 액티브 매트릭스 구동형의 장치와, 패시브 매트릭스 구동형의 장치가 있다. 본 발명은 양쪽의 형태의 표시 장치에 적용 가능하지만, 본 실시 형태에서는 일례로서 액티브 매트릭스 구동형의 표시 장치에 관해 설명한다.
<표시 장치의 구성>
우선, 전기 장치로서의 표시 장치 (11)의 구성에 관해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 표시 장치 (11)을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 절단면선 Ⅱ-Ⅱ에서 본 표시 장치 (11)의 단면도이다. 도 7은 도 2와 마찬가지로, 도 1에 도시하는 표시 장치에 있어서, 전기 회로 (14)를 구성하는 EL 소자가 통과하는 단면 구조를 상세히 도시하는 도면이다. 표시 장치 (11)은 지지 기판 (12)와, 이 지지 기판 (12) 상에 설정되는 밀봉 영역 (13) 내에 설치되는 전기 회로 (14)와, 지지 기판 (12) 상에 있어서 상기 밀봉 영역 (13) 내부로부터 밀봉 영역 (13) 외부로 연장되어 설치되어 외부의 전기 신호 입출력원 (19)와 상기 전기 회로 (14)를 전기적으로 접속하는 전기 배선 (15)와, 밀봉 영역 (13)을 둘러싸고 상기 지지 기판 상에 설치되는 밀봉 부재 (16)과, 상기 밀봉 부재 (16)을 통해 상기 지지 기판 (12)에 접합되는 밀봉 기판 (17)을 포함하여 구성된다.
도 1에 있어서, 지지 기판 (12)의 표면에 설치되고 직사각형 고리상의 형상을 갖고 있는 부분이 밀봉 부재 (16)에 상당하고, 이 밀봉 부재 (16)에 둘러싸인 부분이 밀봉 영역 (13)에 상당한다.
본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 전기 회로 (14)는, 도 7에 도시한 바와 같이 화소의 광원으로서 이용되는 다수의 유기 EL 소자(전자 소자) (24)와, 이 유기 EL 소자 (24)를 개별로 구동하는 화소 회로 (PC)를 포함하여 구성된다. 또한, 유기 EL 소자 (24)는 격벽 (IS) 사이에 위치하고 이들 사이의 공간에 충전되어 있지만, 설명의 명료화를 위해 도 7에서는 격벽 (IS)와 유기 EL 소자 (24)의 사이는 약간 이격되어 도시되어 있다. 도 7에 도시하는 화소 회로 (PC)는, 지지 기판 (12)의 두께 방향의 한쪽에서 보아(이하, 평면에서 보아라고 하는 경우가 있음), 화상 정보를 표시하는 영역[이하, 화상 표시 영역 (18)이라 하는 경우가 있음]에 형성된다. 화소 회로 (PC)는 유기 트랜지스터 또는 무기 트랜지스터나 캐패시터 등에 의해 구성된다. 지지 기판 (12) 상에 형성된 화소 회로 (PC) 상에는, 이 화소 회로 (PC)를 덮는 절연막 (IL1)이 형성된다. 절연막 (IL1)은, 예를 들면 수지로 이루어지는 유기 절연막이나 무기 절연막에 의해 구성된다. 또한, 절연막 (IL1)의 일부는 프릿제를 가열 용융할 때에 가열되므로, 절연막 (IL1)에는 내열성을 갖는 막을 이용하는 것이 바람직하다. 그 때문에 절연막 (IL1) 중에 적어도 프릿제를 가열 용융할 때에 가열되는 부위에 설치되는 절연막 (IL1)은, 내열성의 관점에서 무기 절연막에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 무기 절연막에는, 예를 들면 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 실리콘 산화질화막 등의 금속 산화막을 사용할 수 있다. 무기 절연막의 두께는 통상 50 ㎚ 내지 3000 ㎚ 정도이다. 이 절연막 (IL1)은 전기 회로 (14)를 형성하는 공정 중에 있어서 플라즈마 CVD법이나 스퍼터법 등의 기지의 성막 방법으로 형성할 수 있다.
도 7에 도시되는 다수의 유기 EL 소자 (24)는 화소 회로 (PC) 상에 설치된다. 즉, 유기 EL 소자 (24)는 화상 표시 영역 (18)에 있어서 상기 절연막 (IL1) 또는 이 절연막 (IL1)의 두께를 두껍게 함으로써 표면이 평탄화된 평탄화막 상에 설치된다. 유기 EL 소자는, 예를 들면 매트릭스상으로 배치되고, 화상 표시 영역 (18)에 있어서 행 방향 X 및 열 방향 Y로 각각 소정의 간격을 두고 배치된다. 각 유기 EL 소자와 화소 회로 (PC)는, 절연막 (IL1) 또는 평탄화막을 두께 방향으로 관통하는 도전체 (W1, W2)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 도전체 (W1)은 유기 EL 소자 (24)의 상부 전극 (E1)(도 8 참조)에 접속되어 있고, 도전체 (W2)는 유기 EL 소자 (24)의 하부 전극 (E2)(도 8 참조)에 접속되어 있고, 각각의 도전체 (W1, W2)는 화소 회로 (PC)에 접속되어 있다.
간단한 화소 회로 (PC)는 단일의 트랜지스터로 이루어지며, 외부로부터의 전기 배선 (15)가, 이 트랜지스터의 게이트에 입력되고, 트랜지스터의 한쪽의 단자를 전원 전위에, 다른 쪽의 단자를 EL 소자의 상부 전극 (E1)(도 8 참조)에 접속하고, EL 소자의 다른 쪽의 하부 전극 (E2)(도 8 참조)를 접지 전위에 접속한다. 게이트에 전기 배선 (15)로부터의 입력이 있으면, 트랜지스터가 ON하므로, 유기 EL 소자 (24)의 전극 (E1, E2) 사이에 전압이 인가되어, 이들 사이의 발광층 (EL)(도 8 참조)이 발광한다.
상술한 바와 같이 전기 회로 (14)는, 지지 기판 (12) 상에 설정되는 밀봉 영역 (13) 내에 설치된다. 환언하면 밀봉 영역 (13)은, 전기 회로 (14)가 설치되는 화상 표시 영역 (18)을 내포하는 영역에 설정된다.
전기 회로 (14)가 설치되는 지지 기판 (12)는, 예를 들면 유리판, 금속판, 수지 필름 및 이들의 적층체에 의해 구성된다. 지지 기판 (12)를 향해 광을 출사하는, 이른바 보텀 에미션형의 유기 EL 소자가 지지 기판 (12)에 탑재되는 경우, 지지 기판 (12)는 광 투과성을 나타내는 부재에 의해 구성된다.
표시 장치 (11)에는, 소정의 전기 신호를 전기 회로 (14)에 입력하기 위한 다수의 전기 배선 (15)가 설치된다. 소정의 전기 신호란, 다수의 유기 EL 소자를 각각 소정의 광 강도로 개별로 발광시키기 위한 전기 신호이며, 예를 들면 매트릭스상으로 배치되는 유기 EL 소자 중에서 발광해야 하는 소자를 개별로 선택하기 위한 전기 신호나, 각 소자의 발광 강도를 지정하기 위한 전기 신호를 의미한다. 표시 장치 (11)에는 다수의 유기 EL 소자가 설치되므로, 전기 신호를 전송하기 위한 전기 배선이 다수 필요하게 된다. 상기 전기 신호는 외부의 전기 신호 입출력원 (19)로부터 입력된다. 표시 장치 (11)에서는, 전기 신호 입출력원 (19)는, 이른바 드라이버에 의해 실현된다. 다수의 전기 배선 (15)는, 전기 신호 입출력원 (19)와 전기 회로를 접속하기 위해 설치되므로, 지지 기판 (12) 상에 있어서 상기 밀봉 영역 (13) 내부로부터 밀봉 영역 (13) 외부로 연장되어 설치된다.
이 다수의 전기 배선 (15) 상에도 통상은 절연막 (20)이 설치된다. 즉, 전기 배선 (15)는 통상 절연막 (20)에 의해 덮여 있다. 다수의 전기 배선 (15)는, 전기 회로 (14)를 중심으로 하여 밀봉 영역 (13) 내부로부터 밀봉 영역 (13) 외부로 방사상으로 연장되어 있을 수도 있지만, 본 실시 형태에서는 도 1에 도시한 바와 같이 전기 신호 입출력원 (19)에 수렴되도록, 밀봉 영역 (13)의 외연의 한변을 통해 밀봉 영역 (13) 내부로부터 밀봉 영역 (13) 외부로 연장되어 있다. 또한, 외부의 전기 신호 입출력원 (19)란, 밀봉 영역 (13)보다도 외부에 설치되는 것이며, 본 실시 형태와 같이 전기 장치에 드라이버로서 구비된 것일 수도 있고, 전기 장치에 구비되지 않을 수도 있다.
전기 배선 (15)는, 도전성이 높은 금속 박막이나, 투명 도전성 산화물에 의해 구성된다. 구체적으로는, Al, Cu, Cr, W, Mo, ITO, IZO 등의 박막 또는 이들의 적층막에 의해 구성된다. 전기 배선의 두께는 통상 100 ㎚ 내지 5000 ㎚ 정도이고, 그의 폭은 통상 10 ㎛ 내지 200 ㎛ 정도이다.
밀봉 부재 (16)은, 지지 기판 (12) 상에 있어서 밀봉 영역 (13)의 외연을 따라 밀봉 영역 (13)을 둘러싸도록 설치된다. 환언하면 밀봉 영역 (13)은, 밀봉 부재 (16)에 둘러싸이는 영역이며, 그의 외연이 밀봉 부재 (16)에 의해 규정된다. 상술한 바와 같이 다수의 전기 배선 (15)는 밀봉 영역 (13) 내부로부터 밀봉 영역 (13) 외부로 연장되어 설치되므로, 밀봉 영역의 외연을 따라 연장되는 밀봉 부재 (16)은 평면에서 보아 다수의 전기 배선 (15)에 교차하도록 배치된다. 또한, 본 실시 형태에서는 전술한 바와 같이 다수의 전기 배선 (15)는 절연막 (20)에 의해 덮여 있으므로, 밀봉 부재 (16)은 절연막 (20)을 개재시켜 전기 배선 (15) 상에 설치되어 있다(도 4 참조). 또한, 절연막 (IL1)과 절연막 (20)은, 공통의 절연막으로 이루어지는 것일 수도 있지만, 별도의 절연막으로 이루어지는 것일 수도 있다. 본 예에서는, 절연막 (20)과 절연막 (IL1)이 공통이고, 절연막 (20)은 공통 절연막 (IL2)이다.
이하에서는, 밀봉 부재 (16)이 연장되는 전체 영역 중에, 평면에서 보아, 전기 배선 (15)와 밀봉 부재 (16)이 교차하는 영역을 교차 영역 (21)이라 하고, 이 교차 영역 (21)을 제외한 나머지 영역을 비교차 영역 (22)라고 한다. 도 3은, 밀봉 부재 (16)에 있어서, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)가 교대로 나타나는 영역을 확대하여 모식적으로 도시하는 평면도이다. 또한 도 4는, 도 3의 절단면선 Ⅳ-Ⅳ에서 본 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 3 및 도 4에서는, 복수의 전기 배선 (15)는 각각 Y축 방향을 따라 연장되어 있고, 밀봉 부재 (16)은 X축 방향을 따라 연장되어 있고, 이들은 복수의 부분 영역에서 교차하여 중첩되어 있다. 도 3 및 도 4는, 도 1에 있어서 직사각형 형상으로 배치되는 밀봉 부재 (16) 중, Y축 음의 방향에 위치하는 한변의 일부를 확대하여 도시하는 도면에 상당한다. 도 5는, 다른 실시 형태의 표시 장치를 모식적으로 도시하는 도면으로, 다른 실시 형태의 표시 장치에 있어서 도 3에 상당하는 부위를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
본 실시 형태에서는, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)에서, 밀봉 부재 (16)의 폭[Y축 방향 폭:교차 영역 (21)에서의 전기 배선 (15)에 평행한 치수]이 상이하다. 이하에서는, 지지 기판 (12)의 두께 방향(Z축) 및 밀봉 부재 (16)이 연장되는 방향(전기 배선과의 교차 영역에서는 X축 방향)에 대해 각각에 수직한 방향(Y축 방향)을 밀봉 부재 (16)의 폭 방향으로 규정한다. 그리고 밀봉 부재 (16)의 폭이라 함은, 밀봉 부재 (16)의 폭 방향의 폭을 의미한다.
도 3에 도시한 바와 같이 교차 영역 (21)에 있어서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A와, 비교차 영역 (22)에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 B는 상이하다. 이와 같이 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 폭 B를 상이하게 함으로써, 밀봉 부재 (16)으로 되는 밀봉 재료를 가열하였을 때에 교차 영역 (21) 상의 밀봉 재료와, 비교차 영역 (22) 상의 밀봉 재료를 동일하게 가열할 수 있다.
본 실시 형태에서는 밀봉 부재 (16)이 그 위에 설치되는 바탕층에는 전기 배선 (15)가 배치되어 있다. 이 전기 배선 (15)는, 평면에서 보아, 교차 영역 (21)에는 설치되지만, 비교차 영역 (22)에는 설치되어 있지 않다. 이와 같이 전기 배선 (15)가 설치되는 부위와, 설치되지 않는 부위가 있으므로, 밀봉 부재 (16)으로 되는 밀봉 재료를 가열하였을 때에 밀봉 재료로부터 바탕층으로 흐르는 열량이, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)에서 상이하다.
일반적으로 전기 배선 (15)의 열전도율은 절연막 (20)의 열전도율보다도 현격히 크기 때문에, 바탕층의 열확산계수[＝열전도율／(열용량×밀도)]는 통상 비교차 영역 (22)보다도 교차 영역 (21) 쪽이 크다. 그 때문에 밀봉 재료와 바탕층의 온도차가 비교차 영역 (22)와 교차 영역 (21)에서 동일하면, 비교차 영역 (22)보다도 교차 영역 (21) 쪽이 밀봉 재료의 열이 더욱 바탕층으로 흐른다. 한편, 전기 배선 (15)는 절연막 (20)과 비교하면 전자 빔의 에너지를 더욱 흡수하므로, 전기 배선 (15) 쪽이 절연막 (20)보다도 온도가 높아지는 경우가 있다. 또한 전기 배선 (15) 쪽이 열확산계수가 크므로, 전자 빔의 에너지를 직접적으로 흡수한 부위뿐만 아니라 그 근방의 온도도 상승하는 경우가 있다. 그 때문에, 비교차 영역 (22)와 비교하면, 교차 영역 (21) 쪽이 바탕층의 온도가 높아지는 경우도 있고, 결과적으로 비교차 영역 (22)보다도 교차 영역 (21) 쪽이 밀봉 재료의 열이 바탕층으로 흐르기 어려워지는 경우가 있다.
이와 같이, 밀봉 재료로부터 바탕층으로 흐르는 열량은 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)에서 상이하므로, 가령 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 폭 B를 동등하게 하면, 밀봉 재료를 가열하였을 때에 교차 영역 (21) 상의 밀봉 재료와, 비교차 영역 (22) 상의 밀봉 재료를 동일하게 가열할 수 없다. 그 때문에 본 발명에서는, 밀봉 재료를 가열하였을 때에 교차 영역 (21) 상의 밀봉 재료와, 비교차 영역 (22) 상의 밀봉 재료를 동일하게 가열할 수 있도록, 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 폭 B를 설계한다.
또한, 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 폭 B를 동등하게 한 경우, 밀봉 재료를 가열하였을 때에 비교차 영역 (22) 상의 밀봉 재료보다도 교차 영역 (21) 상의 밀봉 재료 쪽이 고온으로 되는 경우가 많으므로, 폭 A는 폭 B보다도 폭 넓게 설정하는 것이 바람직하다.
밀봉 부재 (16)의 폭 A를 폭 B보다도 폭 넓게 설정하는 경우, 밀봉 부재 (16)은 교차 영역 (21)에 있어서 폭 방향의 양쪽(Y축의 양, 음의 방향)으로 밀봉 부재 (16)의 일부가 돌출되어 연장되는 형상일 수도(도 3 참조), 교차 영역 (21)에 있어서 폭 방향의 한쪽(Y축의 양의 방향)으로만 밀봉 부재 (16)의 일부가 돌출되어 연장되는 형상일 수도(도 5 참조) 있다.
밀봉 부재 (16)의 폭 및 두께는 필요하게 되는 기밀도나 밀봉 재료의 특성 등을 고려하여 설정되지만, 그 폭은 통상 500 ㎛ 내지 2000 ㎛ 정도이고, 그 두께는 통상 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 정도이다. 또한, 폭 A와 폭 B의 차는, 바탕층의 열특성이나 밀봉 재료의 특성 등을 고려하여 설정되지만, 통상 200 ㎛ 내지 1000 ㎛ 정도이다.
또한, 본 명세서에 있어서 교차 영역 (21)이란, 전기 배선 (15)와 밀봉 부재 (16)이 교차하는 영역이지만, 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 경우에는, 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 영역 (21)의 전체 영역 (21')(도 6 참조)을 전기 배선이 설치되어 있는 영역으로 간주하고, 이 전기 배선 (15)가 설치되어 있는 영역과 밀봉 부재 (16)이 교차하는 영역 (21')도 본 명세서에서는 교차 영역이라 한다. 즉, 평면에서 보아, 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 영역과, 밀봉 부재 (16)이 교차하는 교차 영역 (21')에서는, 전기 배선 (15)와 밀봉 부재 (16)이 교차하는 영역과, 전기 배선 (15)와 밀봉 부재 (16)이 교차하지 않는 영역이 고밀도로 반복하여 교대로 나타나지만, 본 명세서에서는 교차하는 영역과 교차하지 않는 영역이 고밀도로 반복하여 교대로 나타나는 영역을 일체로서 본 영역을 교차 영역 (21')라고 한다. 전기 배선이 고밀도로 배치되어 있는 영역이란, 예를 들면 전기 배선과 전기 배선의 간격이 1000 ㎛ 이하인 것을 의미한다. 또한, 특정 영역 내의 폭 방향의 치수는, 특정 영역의 폭 방향의 중앙에서의 치수의 값으로 주어지는 것으로 한다.
도 6은, 평면에서 보아, 전기 배선 (15)가 고밀도로 배치되어 있는 영역과 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역 (21')를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 교차 영역 (21')[또는 개개의 교차 영역 (21)]에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A는, 이 교차 영역 (21')를 제외한 나머지 비교차 영역 (22)에서의 밀봉 부재의 폭 B와는 상이하다. 또한, 도 6에 도시하는 실시 형태에서도, 교차 영역 (21')에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A는, 비교차 영역 (22)에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 B보다도 폭이 넓은 것이 바람직하다.
밀봉 기판 (17)은, 밀봉 부재 (16)을 통해 지지 기판 (12)에 접합된다. 밀봉 기판 (17)은, 유리판, 금속판, 수지 필름 및 이들의 적층체에 의해 구성된다. 밀봉 기판 (17)을 향해 광을 출사하는, 이른바 톱 에미션형의 유기 EL 소자가 지지 기판 (12)에 탑재되는 경우, 밀봉 기판 (17)은 광 투과성을 나타내는 부재에 의해 구성된다.
<표시 장치의 제조 방법>
다음에 표시 장치의 제조 방법에 관해 설명한다.
본 발명의 전기 장치의 제조 방법은, 전기 회로 및 전기 배선이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정과, 밀봉 영역의 외연을 따라 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 공급하는 공정과, 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 통해 밀봉 기판을 상기 지지 기판에 접합하는 공정과, 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료에 전자 빔을 조사하여 상기 밀봉 재료를 가열 용융하는 공정과, 상기 밀봉 재료를 냉각하고 경화시켜 상기 밀봉 부재를 구성하는 공정을 포함하며, 밀봉 재료를 공급하는 공정에서는, 공급되는 밀봉 재료의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 한다.
(전기 회로 및 전기 배선이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정)
우선 도 1에 도시한 전기 회로 (14) 및 전기 배선 (15)가 설치된 지지 기판 (12)를 준비한다. 본 실시 형태에서는, 유기 EL 소자 (24)를 구동하는 회로 PC 및 복수의 유기 EL 소자 (24)를 포함하는 전기 회로 (14), 및 전기 배선 (15)가 그 위에 형성된 지지 기판 (12)를 준비한다. 또한, 지지 기판 (12)에 유기 EL 소자 (24)를 구동하는 회로 PC 및 전기 배선 (15)를 형성하고, 또한 이 위에 복수의 유기 EL 소자 (24)를 형성함으로써, 전기 회로 (14) 및 전기 배선 (15)가 설치된 지지 기판을 준비할 수도 있다.
화소 회로 (PC) 및 전기 배선 (15)는 주지의 반도체 기술을 이용하여 형성할 수 있다.
유기 EL 소자 (24)는, 복수의 층이 적층되어 구성된다. 구체적으로는, 도 8에 도시한 바와 같이 한쌍의 전극 (E1, E2)와, 이 전극 (E1, E2) 사이에 설치되는 발광층 (EL)을 포함하여 구성된다. 예를 들면, 상부 전극 (E1)을 음극으로 하고, 하부 전극 (E2)를 양극으로 할 수 있지만, 이 반대일 수도 있다. 또한, 유기 EL 소자 (24)는, 발광층 (EL) 외에, 필요에 따라 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 블록층 등을 포함하는 양극측 유기층 (L2), 전자 주입층, 전자 수송층 및 정공 블록층 등을 포함하는 음극측 유기층 (L1)을 구비할 수 있다. 전극 (E1 또는 E2)와, 발광층 (EL)이 직접 접촉하고 있을 수도 있다. 유기 EL 소자 (24)는, 이들 유기 EL 소자 (24)를 구성하는 복수의 층을 순차 적층함으로써, 화소 회로 (PC)(도 7 참조) 상에 형성할 수 있다. 각 층은, 증착법이나 스퍼터링법 등의 건식법, 또는 잉크 제트법이나 노즐 프린팅법, 스핀 코팅법 등의 습식법을 이용하여 순차 적층할 수 있다.
(밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 공급하는 공정)
본 공정에서는 밀봉 영역의 외연을 따라 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 공급한다. 밀봉 재료는, 지지 기판 (12) 및 밀봉 기판 (17) 중 적어도 어느 한쪽에 공급할 수도 있다. 본 실시 형태에서는 밀봉 기판 (17) 상에 밀봉 재료를 공급한다.
밀봉 재료로서 본 실시 형태에서는 페이스트상의 프릿제를 사용한다. 페이스트상의 프릿제는, 프릿 유리 분말과 비히클을 포함하여 구성된다. 비히클은, 결합제와, 이 결합제 및 프릿 유리 분말을 분산시키는 용제를 포함한다. 또한, 프릿 유리 분말로는, V2O5, VO, SnO, SnO2, P2O5, Bi2O3, B2O3, ZnO 및 SiO2 등을 함유 성분으로 하는 저융점 유리 분말을 이용할 수 있고, 예를 들면 아사히 글래스 가부시키가이샤제의 BAS115, BNL115BB-N, FP-74 등을 이용할 수 있다. 결합제로는, 니트로셀룰로오스(nitro cellulose), 아크릴산메틸(methyl acrylate), 아크릴산에틸(ethyl acrylate), 아크릴산부틸(butyl acrylate), 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose), 히드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose), 부틸셀룰로오스(butyl cellulose) 등을 사용할 수 있다. 용제로는, 부틸카르비톨아세테이트(butyl carbitol acetate), 프로필렌글리콜디아세테이트(propylene glycol diacetate), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 에틸카르비톨아세테이트(ethl carbitol acetate), 아세트산아밀(Amyl acetate) 등을 사용할 수 있다.
밀봉 재료는 공지의 도포 방법에 의해 지지 기판 (12) 및 밀봉 기판 (17) 중 적어도 어느 한쪽에 공급할 수 있다. 예를 들면 스크린 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크제트 인쇄법 및 노즐 프린팅법 등의 인쇄법, 및 디스펜서를 이용한 도포법 등에 의해 공급할 수 있다. 이들 중에서도, 피도포면 상에서의 밀봉 재료의 막 두께의 균일성 및 도포 상태의 재현성 등의 막 두께 제어성이 양호하며, 도포에 필요로 하는 시간이 짧으므로, 스크린 인쇄법이 바람직하다.
밀봉 재료를 공급하는 공정에서는, 공급되는 밀봉 재료의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 한다. 즉, 밀봉 재료를 경화시킴으로써 형성되는 밀봉 부재의 형상과 마찬가지로, 공급되는 밀봉 재료의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 한다. 이와 같이 밀봉 재료의 폭을, 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 함으로써, 결과적으로 이 밀봉 재료를 경화시킴으로써 얻어지는 밀봉 부재의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 할 수 있다.
다음에 본 실시 형태에서는 가소성(假燒成)을 행한다. 가소성을 행함으로써, 밀봉 재료 중의 불필요한 성분을 제거할 수 있다. 즉, 가소성을 행함으로써 용제가 기화함과 동시에 결합제가 연소되어, 프릿제로부터 비히클이 제거된다. 결과적으로 밀봉 기판 (17) 상에는 프릿 유리 분말이 잔류한다. 가소성은, 비히클을 제거할 수 있는 온도에서 행해지고, 예를 들면 300℃ 내지 500℃에서 행해진다. 또한, 밀봉 재료 외에, 가열함으로써 화학 변화되는 부재가 밀봉 기판 (17)에 설치되어 있는 경우에는, 가소성에서는 밀봉 재료 및 그의 주변 영역만을 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들면 밀봉 기판 상에도 전기 회로의 일부가 구성되어 있고, 이 전기 회로의 특성이 열에 의해 열화되는 경우에는, 밀봉 기판 상에 형성된 전기 회로가 가열되지 않도록 가소성을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에서는 밀봉 기판 상에 밀봉 재료를 공급한다고 하였지만, 가령 지지 기판 상에 밀봉 재료를 공급하고, 또한 밀봉 재료를 가소성하는 경우에는, 유기 EL 소자 및 화소 회로가 가소성에 의해 열화되는 것을 방지하기 위해 밀봉 재료 및 그의 주변 영역만을 가열하는 것이 바람직하다.
(밀봉 기판을 지지 기판에 접합하는 공정)
다음에 밀봉 기판을 지지 기판에 접합한다. 본 실시 형태에서는 광 경화성 수지를 이용하여 가밀봉을 행한다. 가밀봉은, 예를 들면 우선 광 경화성 수지를, 밀봉 재료를 따라 밀봉 재료의 외측에 공급하고, 다음에 진공 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 밀봉 기판 (17)을 지지 기판 (12)에 접합한다. 도 9는 기판 접합 후에서의 표시 장치의 평면도이며, 밀봉 기판 (17)의 기재는 생략되어 있다. 밀봉 부재 (16)의 외측을 둘러싸도록 가밀봉 부재 (16A)가 위치하고 있다. 또한, 밀봉된 공간 내에 충전 재료 (N)을 충전할 수도 있다. 또한, 광 경화성 수지에 광을 조사하여 광 경화성 수지를 경화시킴으로써, 광 경화성 수지에 의해 밀봉 영역이 가밀봉된다.
광 경화성 수지에는, 예를 들면 자외선 경화형 에폭시 수지나 자외선 경화형 아크릴 수지를 사용할 수 있다. 도 1 내지 도 6에는 광 경화성 수지가 도시되어 있지 않지만, 가밀봉을 행하는 경우, 광 경화성 수지가 밀봉 부재 (16)을 따라 연장되므로, 실제로는 예를 들면 도 1에서는 밀봉 부재 (16) 및 가밀봉 부재 (16A)로 되는 광 경화성 수지를 나타내는 2개의 선이, 도 9에 도시한 바와 같이 밀봉 영역의 외연을 따라 연장되어 있다. 또한, 광 경화성 수지와 밀봉 부재 (16)이 근접하여 배치되어 있는 경우, 밀봉 재료를 레이저로 가열 용융할 때에 광 경화성 수지가 연소될 우려가 있으므로, 광 경화성 수지와 밀봉 부재 (16)은 0.5 ㎜ 이상 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 다른 실시 형태로서, 프릿 밀봉 후에, 가밀봉에 필요한 부위이지만 전기 장치의 구성에는 불필요한 부위를 전기 장치로부터 분리할 수도 있고, 예를 들면 가밀봉에 사용된 광 경화성 수지와, 밀봉 부재의 사이에서 기판을 분단하고, 광 경화성 수지가 배치된 부분을 불필요 부분으로서 전기 장치로부터 분리할 수도 있다. 이 경우, 가밀봉 시에는, 광 경화성 수지는 밀봉 부재 (16)으로부터 소정의 거리만큼 이격시켜, 밀봉 부재 (16)을 둘러싸도록 배치할 수도 있다.
진공 중에서 가밀봉을 행하는 경우, 진공도로서는 1 ㎩ 내지 90 ㎪이 바람직하다. 또한, 불활성 가스 분위기 중에서 가밀봉을 행하는 경우, 노점이 -70℃ 이하인 불활성 가스 분위기 중에서 가밀봉을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 불활성 가스로서는 아르곤이나 질소를 사용할 수 있다. 또한, 광 경화성 수지에 조사하는 광으로는 자외선을 사용할 수 있다. 이와 같이 진공 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 가밀봉을 행함으로써, 밀봉 영역 중의 수분 농도 및 산소 농도를 대기보다도 저감시킬 수 있다. 또한, 가밀봉에서는 기밀도가 낮지만, 가밀봉된 상태에서 후술하는 프릿 밀봉을 행하여 밀봉 영역의 기밀도를 높임으로써, 밀봉 영역 중의 수분 농도 및 산소 농도가 대기보다도 저감된 상태를 유지할 수 있다.
밀봉 기판 (17)과 지지 기판 (12)의 접합은 얼라인먼트 마크를 기준으로 하여 행할 수도 있다. 예를 들면 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)에 각각 얼라인먼트 마크를 미리 실시해 두고, 이 얼라인먼트 마크의 위치를 광학 센서로 인식하고, 또한 인식한 위치 정보에 기초하여 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)의 위치 정렬을 행하고, 그 후 밀봉 기판 (17)과 지지 기판 (12)를 접합할 수도 있다.
(밀봉 재료를 가열 용융하는 공정)
본 실시 형태에서는 가밀봉 후, 대기 중에서 밀봉 재료를 가열 용융한다. 밀봉 재료의 가열 용융은, 밀봉 부재 (16)으로 되는 밀봉 재료에 전자 빔을 조사함으로써 행한다.
전자 빔의 조사는, 지지 기판 (12) 및 밀봉 기판 (17) 중 밀봉 기판측으로부터 행한다. 즉, 전자 빔을 출사하는 헤드(이하, 전자 빔 조사 헤드라고 하는 경우가 있음)를 밀봉 기판 (17) 상에 배치하고, 밀봉 기판 (17)을 향해 전자 빔을 조사한다. 전자 빔 조사 헤드로부터 출사된 전자 빔은, 밀봉 기판 (17)을 투과하고, 밀봉 재료에 조사된다. 전자 빔에는, 에너지 밀도가 높은 광이 바람직하게 이용되고, 레이저광이 바람직하게 이용된다. 또한, 전자 빔에는, 밀봉 재료가 효율적으로 광 에너지를 흡수하는 파장의 광이며 밀봉 기판 (17)을 높은 투과율로 투과하는 파장의 광을 이용하는 것이 바람직하다. 환언하면, 밀봉 기판 (17)에는 전자 빔이 투과하는 부재가 바람직하게 이용되고, 밀봉 재료에는 전자 빔을 흡수하는 재료가 바람직하게 이용된다. 전자 빔에 사용되는 광의 피크 파장은 통상 190 ㎚ 내지 1200 ㎚이고, 300 ㎚ 내지 1100 ㎚인 것이 바람직하다. 전자 빔을 방사하는 레이저 장치로는, 예를 들면 YAG 레이저, 반도체 레이저(다이오드 레이저), 아르곤 이온 레이저, 엑시머 레이저 등을 사용할 수 있다.
전자 빔의 조사는, 예를 들면 전자 빔 조사 헤드를 3차원적으로 이동 가능한 제어 장치를 이용하여 행할 수 있다. 예를 들면 밀봉 재료와의 사이에 소정의 간격을 두고 전자 빔 조사 헤드를 배치하고, 밀봉 재료에 전자 빔을 조사하면서, 밀봉 재료를 따라 전자 빔 조사 헤드를 주사할 수도 있다. 또한, 전자 빔의 조사는, 전자 빔의 광 강도를 변동시키며 행할 수도 있지만, 밀봉 재료가 배치된 전체 영역에 걸쳐 동일한 광 강도로 상기 전자 빔을 조사하는 것이 바람직하다. 장치의 설정이 간편해지기 때문이다. 또한, 광 강도를 바꿀 때에 전자 빔 조사 헤드의 주사 스피드를 낮추는 경우도 있을 수 있지만, 광 강도를 일정하게 유지하면서 전자 빔 조사 헤드를 주사하는 경우, 전자 빔 조사 헤드를 밀봉 재료를 따라 1주(周)시킬 때에 필요하게 되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 전자 빔의 조사는, 접합된 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)에 대해 전자 빔 조사 헤드를 상대적으로 주사할 수도 있고, 전자 빔 조사 헤드로 한정되지 않으며, 예를 들면 접합된 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)를 이동시킴으로써 행할 수도 있고, 접합된 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)와, 전자 빔 조사 헤드 모두를 이동시킴으로써 행할 수도 있다. 접합된 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)의 이동은, 이동 기구가 설치된 스테이지 상에, 접합된 밀봉 기판 (17) 및 지지 기판 (12)를 적재하고, 이 스테이지를 이동시킴으로써 행할 수 있다.
전자 빔은 그의 스폿 직경을 조정하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서는, 밀봉 재료에 조사되는 위치에서의 전자 빔의 직경을 스폿 직경 C라고 기재한다. 스폿 직경 C의 크기는, 집광 렌즈 등의 광학 요소를 이용함으로써 조정할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 스폿 직경 C는, 광축에 수직한 평면에서 전자 빔을 절단하였을 때에, 광축 상의 광 강도에 대해 광 강도가 「1／e^ 2」로 되는 위치를 연결하여 이루어지는 대략 원형상의 폐곡선의 직경을 의미하고, 기호「e」는 네이피어수(Napier's constant)를 의미한다. 또한, 상기 대략 원형상의 폐곡선은 반드시 진원으로 되는 것은 아니지만, 대략 원형상의 폐곡선의 직경을 구하는 경우에는 대략 원형상의 폐곡선을 원에 근사시켜 그의 직경을 산출할 수도 있다.
전자 빔의 스폿 직경 C는, 비교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 B보다도 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 비교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 B보다도 스폿 직경 C를 크게 함으로써, 폭 방향으로 전체에 걸쳐 밀봉 부재 (16)을 가열할 수 있어, 밀봉 부재 (16)이 국소적으로 가열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전자 빔의 스폿 직경 C는, 상기 교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 동일하거나 또는 폭 A보다도 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A와 스폿 직경 C를 동일하게 하거나 또는 스폿 직경 C를 크게 함으로써, 교차 영역에서도 폭 방향으로 전체에 걸쳐 밀봉 부재 (16)을 가열할 수 있어, 밀봉 부재가 국소적으로 가열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 교차 영역에서는 전기 배선 (15)를 따라 열이 균일화되기 쉬우므로, 스폿 직경 C를 크게 하는 경우 없이, 폭 방향에 걸쳐 밀봉 부재를 균일하게 가열할 수 있는 경우도 있다. 이 경우는, 전자 빔의 스폿 직경 C는, 상기 교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 A보다도 작고, 상기 비교차 영역에서의 밀봉 부재 (16)의 폭 B보다도 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 전자 빔의 스폿 직경 C를 작게 함으로써, 에너지 밀도를 높일 수 있어, 효율적으로 밀봉 부재 (16)을 가열 용융할 수 있다.
(밀봉 부재를 구성하는 공정)
다음에, 용융한 밀봉 재료를 냉각하고 경화시켜 밀봉 부재를 구성한다. 또한, 용융한 밀봉 재료는, 표시 장치의 주위의 온도를 낮춤으로써 냉각할 수도 있지만, 자연 냉각에 의해 그 온도를 낮출 수도 있다. 예를 들면 전자 빔의 조사를 멈춤으로써 밀봉 재료의 온도는 자연스럽게 저하되므로, 용융한 밀봉 재료는 자연스럽게 경화된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 평면에서 보아, 상기 전기 배선과 상기 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역과, 상기 교차 영역을 제외한 비교차 영역에서, 상기 밀봉 부재의 폭을 상이하게 한다. 또한, 밀봉 부재를 형성하는 공정에서는, 밀봉 재료의 폭을 상이하게 한다. 이와 같이 밀봉 재료의 폭을 상이하게 함으로써, 밀봉 재료를 그의 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 가열할 수 있고, 결과적으로 밀봉 부재의 전체 둘레에 걸쳐 그 성상을 균일하게 할 수 있고, 밀봉 부재와, 지지 기판 및 밀봉 기판의 밀착성을 균일하게 할 수 있다. 이에 의해 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 밀봉 부재의 폭을 조정함으로써, 교차 영역 (21)과 비교차 영역 (22)의 밀봉 재료의 온도 상승의 차이를 작게 하기 위해 전기 배선의 형상을 굳이 변경할 필요가 없어, 전기 배선의 설계의 자유도를 유지하면서 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
이상에서는 전기 회로가 지지 기판에 설치된 형태의 표시 장치에 관해 설명하였지만, 밀봉 기판에도 전기 회로가 설치되어 있을 수도 있다. 예를 들면 전기 회로의 일부를 구동하는 화소 회로를 지지 기판에 설치하고, 유기 EL 소자를 밀봉 기판에 설치할 수도 있다. 또한, 지지 기판에 설치된 화소 회로와, 밀봉 기판에 설치된 유기 EL 소자는 소정의 도전성 부재에 의해 전기적으로 접속된다.
또한, 상술한 표시 장치에서는 유기층을 갖는 전자 소자로서 유기 EL 소자가 설치된 표시 장치에 관해 설명하였지만, 화소 회로의 일부를 구성하는 트랜지스터로 유기층을 갖는 전자 소자로서 유기 트랜지스터를 이용할 수도 있다.
11 : 표시 장치
12 : 지지 기판
13 : 밀봉 영역
14 : 전기 회로
15 : 전기 배선
16 : 밀봉 부재
17 : 밀봉 기판
18 : 화상 표시 영역
19 : 전기 신호 입출력원
20 : 절연막
21 : 교차 영역
22 : 비교차 영역
12 : 지지 기판
13 : 밀봉 영역
14 : 전기 회로
15 : 전기 배선
16 : 밀봉 부재
17 : 밀봉 기판
18 : 화상 표시 영역
19 : 전기 신호 입출력원
20 : 절연막
21 : 교차 영역
22 : 비교차 영역
Claims (8)
- 지지 기판과,
상기 지지 기판 상에 설정되는 밀봉 영역 내에 설치되는 전기 회로와,
상기 지지 기판 상에 있어서 상기 밀봉 영역 내부로부터 밀봉 영역 외부로 연장되어 설치되어 외부의 전기 신호 입출력원과 상기 전기 회로를 전기적으로 접속하는 전기 배선과,
밀봉 영역을 둘러싸고 상기 지지 기판 상에 설치되는 밀봉 부재와,
상기 밀봉 부재를 통해 상기 지지 기판에 접합되는 밀봉 기판을 갖는 전기 장치이며,
상기 전기 회로는 유기층을 갖는 전자 소자를 구비하고,
평면에서 보아, 상기 전기 배선과 상기 밀봉 부재가 교차하는 교차 영역과, 상기 교차 영역을 제외한 비교차 영역에서는, 상기 밀봉 부재의 폭이 상이한 전기 장치. - 제1항에 있어서, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 큰 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 전자 소자가 유기 EL 소자, 유기 광전 변환 소자 또는 유기 트랜지스터인 전기 장치.
- 제1항에 기재된 전기 장치의 제조 방법으로서,
상기 전기 회로 및 상기 전기 배선이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정과,
상기 밀봉 영역의 외연을 따라 상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 공급하는 공정과,
상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료를 통해 상기 밀봉 기판을 상기 지지 기판에 접합하는 공정과,
상기 밀봉 부재로 되는 밀봉 재료에 전자 빔을 조사하여 상기 밀봉 재료를 가열 용융하는 공정과,
상기 밀봉 재료를 냉각하고 경화시켜 상기 밀봉 부재를 구성하는 공정을 포함하며,
밀봉 재료를 공급하는 공정에서는, 공급되는 밀봉 재료의 폭을 상기 교차 영역과 상기 비교차 영역에서 상이하게 하는 전기 장치의 제조 방법. - 제4항에 있어서, 상기 밀봉 재료가 배치된 전체 영역에 걸쳐 동일한 광 강도로 상기 전자 빔을 조사하는 전기 장치의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 큰 전기 장치의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 크고,
상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A와 동일하거나 또는 폭 A보다도 큰 전기 장치의 제조 방법. - 제6항에 있어서, 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A가 상기 비교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 B보다도 크고,
상기 전자 빔의 스폿 직경 C가 상기 교차 영역에서의 상기 밀봉 부재의 폭 A보다도 작은 전기 장치의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
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