KR100512505B1 - 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치로서의 품위를 적절하게 유지하면서 EL 소자가 형성된 기판을 밀봉할 수 있는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. 예를 들면, 진공 흡착기 등으로 상면으로부터 흡작 지지되어 있는 유리 기판(1L)의 하면에는 표시 영역 DP가 형성되고, 이 표시 영역 DP에는 EL 소자가 형성된다. 한편, 석영 유리 등으로 이루지는 지지대(50)에 재치되어 있는 밀봉 기판(30L)에는 자외선 경화성의 시일 수지(40)가 도포된다. 이들 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L)의 위치 정렬이 행해진 후, 유리 기판(1L)에 힘을 가함과 함께, 밀봉 기판(30L)을 통해 시일 수지(40)에 자외선을 조사한다.

Description

일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법{METHOD OF FABRICATING ELECTRO-LUMINESCENCE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 일렉트로 루미네센스 소자가 형성된 기판을 밀봉 기판에 의해 밀봉하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence : EL) 소자를 이용한 표시 장치가 주목받고 있다.
이 EL 소자는, 예를 들면, 유리 등으로 이루어지는 투명 기판 위에, ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극으로 이루어지는 양극, 홀 수송층, 발광층, 음극이 순차적으로 적층 형성된 것이다. 이러한 EL 소자에서는, 양극으로부터 주입된 홀과, 음극으로부터 주입된 전자가 발광층의 내부에서 재결합하여, 발광층을 형성하는 유기 분자를 여기하여 여기자가 발생한다. 그리고, 이 여기자가 방사실활하는 과정에서 발광층으로부터 광이 방사되고, 이 광이 투명한 양극으로부터 상기 투명 기판을 통해 외부로 방출된다.
그런데, 이러한 EL 소자를 이용한 표시 장치는 통상, 상기 EL 소자의 수분에 의한 특성 열화를 회피하기 위해, 이 EL 소자가 형성된 투명 기판을 밀봉하는 밀봉 기판을 구비하고 있다. 즉, 이 표시 장치에서는, 상기 EL 소자가 형성된 투명 기판의 소자면에 예를 들면 금속으로 이루어지는 밀봉 기판을 접합함으로써, 상기 투명 전극 위에 형성된 EL 소자의 수분에 의한 특성 열화를 피하도록 하고 있다. 또한, 이러한 접합 시에는, 상기 EL 소자가 형성된 투명 기판 및 밀봉 기판 간의 간극을 규정하기 위해, 예를 들면 비즈 형상의 유리 섬유(스페이서)를 혼입한 시일 수지를 이용한다. 단, 상기 EL 소자 재료는 통상 그 내열 온도가 낮기 때문에, 이들 투명 기판과 밀봉 기판의 접합 시에, 고온에서의 가열 처리를 필요로 하는 시일 수지를 이용하는 경우에는, EL 표시 장치로서의 품질을 양호하게 유지할 수 없게 된다.
따라서, 종래에는 상기 투명 기판 및 밀봉 기판 간에 자외선(Ultra Violet ray) 등에 의해 경화되는 시일 수지를 도포하고, 이 시일 수지에 상기 투명 기판을 통해 자외선을 조사함으로써 이들 투명 기판과 밀봉 기판을 접합하도록 하고 있다. 이와 같이, 자외선 등에 의해 경화되는 시일 수지를 이용함으로써, EL 소자를 고온에 노출시키지 않고 상기 투명 기판과 밀봉 기판을 접합할 수 있고, 나아가서는 EL 표시 장치로서의 품질을 유지할 수 있도록 하고 있다.
그런데, 상기 접합 시에는 시일 수지뿐만 아니라, EL 소자 등에도 자외선이 조사되는 경우가 있다. 그리고, 이와 같이 EL 소자 등에 자외선이 조사되는 경우가 있으면, 그 접합 시에, EL 소자를 고온에 노출시키는 것에 의한 EL 소자의 특성 열화를 피할 수는 있지만, 자외선에 의한 EL 소자 등의 특성 열화를 피할 수 없게 된다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 표시 장치로서의 품질을 양호하게 유지하면서, EL 소자가 형성된 기판을 적확하게 밀봉할 수 있는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 일렉트로 루미네센스 소자가 형성되고 그 소자면의 이면이 표시면으로 되는 투명 소자 기판의 상기 소자면과 그 소자면을 밀봉하는 밀봉 기판을 광에 의해 경화하는 시일 수지를 이용하여 접합하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 밀봉 기판으로서 상기 광을 투과시킬 수 있는 부재를 이용함과 함께, 그 밀봉 기판을 통해 상기 시일 수지에 상기 광을 조사함으로써 상기 밀봉 기판과 상기 투명 소자 기판의 소자면을 접합하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 접합 시에는, 상기 밀봉 기판측을 고정하고, 그 고정된 밀봉 기판측 방향에 대하여 상기 투명 기판측을 압압하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 밀봉 기판의 하방으로부터 상기 광을 조사하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 접합에 앞서서, 상기 투명 소자 기판의 표시 영역을 둘러싸도록, 상기 밀봉 기판에 상기 시일 수지를 도포하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 접합에 앞서서, 상기 투명 소자 기판의 소자면에 대향하는 상기 밀봉 기판면에 건조제 충전용의 오목부를 형성함과 함께 그 오목부에 건조제를 사전에 도포해 두는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 일렉트로 루미네센스 소자를 형성하는 공정으로부터 투명 소자 기판 및 밀봉 기판을 밀봉하는 공정까지, 상기 투명 소자 기판 중의 상기 밀봉 기판에 의해 밀봉되는 면을 수직 하방으로 하여 행하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 일렉트로 루미네센스 표시 장치가, 상기 투명 소자 기판의 표시 영역 밖에 각 일렉트로 루미네센스 소자를 직접 구동하는 구동 회로를 포함하는 단순 매트릭스 방식의 표시 장치인 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 일렉트로 루미네센스 표시 장치가, 상기 투명 기판의 표시 영역에 각 일렉트로 루미네센스 소자를 구동하는 구동 소자를 포함함과 함께 그 표시 영역 밖에 이들 구동 소자를 구동하는 구동 회로를 포함하는 액티브 매트릭스 방식으로 구동되는 장치인 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 구동 회로를 구성하는 트랜지스터로서, 톱 게이트 구조의 것을 이용하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명은, 상기 광으로서 자외광을 이용하고, 상기 밀봉 기판으로서 유리 기판 또는 투명 수지 기판을 이용하는 것을 그 요지로 한다.
<실시예>
이하, 본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법을, 액티브 매트릭스 방식의 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법으로 구체화한 일 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 실시예의 제조 대상이 되는 EL 표시 장치의 EL 소자(본 실시예에서는 유기 EL 소자: 도 1에서 EL로 표기)와 그 주변부에 대한 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이 EL 표시 장치는, 크게는, EL 소자에 의해 형성되는 표시 도트와, 이들 표시 도트의 각각에 대하여 설치되는 능동 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, EL 소자의 구동 제어를 행하기 위한 신호선으로서, 게이트 신호선 GL 및 드레인 신호선 DL이 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 각 신호선의 교차부에 대응하여 EL 소자(표시 도트)가 형성되어 있다. 또한, 이 EL 표시 장치에서는, 컬러 화상 표시를 가능하게 하기 위해, 각 표시 도트가 각 원색 R, G, B 중 어느 하나에 대응하여 형성되어 있다.
또한, 이들 각 EL 소자의 구동 제어를 각각 개별적으로 행하기 위한 소자로서, 다음의 것이 형성되어 있다. 우선, 상기 각 신호선의 교차부 부근에, 게이트 신호선 GL과 접속되어, 이 게이트 신호선 GL의 활성에 의해 능동으로 되는 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터 TFTa가 형성되어 있다. 이 TFTa의 소스 Sa는 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속으로 이루어지는 용량 전극 CE와 접속되어 있으며, 이 TFTa가 능동으로 됨으로써 용량 전극 CE에 드레인 신호선 DL로부터의 전압이 인가된다.
이 용량 전극 CE는, EL 소자를 구동하는 박막 트랜지스터 TFTb의 게이트 Gb에 접속되어 있다. 또한, TFTb의 소스 Sb는 EL 소자의 양극인 투명 전극(11)에 접속되고, 이 TFTb의 드레인 Db는 EL 소자에 전류를 공급하는 전류원으로 되는 구동 전원선 IL과 접속되어 있다. 이에 따라, 상기 용량 전극 CE로부터 게이트 Gb로의 전압의 인가에 의해, 구동 전원선 IL로부터의 전류가 EL 소자에 공급되게 된다.
한편, 상기 용량 전극 CE와의 사이에서 전하를 축적하기 위해, 유지 용량 전극선 CL이 형성되어 있다. 이 유지 용량 전극선 CL 및 용량 전극 CE 간의 유지 용량에 의해, 상기 TFTb의 게이트 Gb에 인가되는 전압이 유지된다.
도 2는 도 1의 일부 단면도이다. 특히, 도 2의 (a)는 D-D선을 따라 취한 단면을, 도 2의 (b)는 E-E선을 따라 취한 단면을 각각 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 EL 표시 장치는, 유리 기판(1) 위에, 박막 트랜지스터, EL 소자를 순차적으로 적층 형성한 것이다.
여기서, 상기 용량 전극 CE로의 충전 제어를 행하는 스위칭 트랜지스터로서의 TFTa는, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같은 양태로 형성되어 있다. 즉, 상기 유리 기판(1) 위에 폴리실리콘층(2)이 형성되어 있다. 이 폴리실리콘층(2)에는 상기 소스 Sa 및 드레인 Da 외에, 채널 Ca나 채널 Ca의 양측에 형성된 저농도 영역(Lightly Doped Drain) LDD, 또한 상기 유지 용량 전극 CE가 형성되어 있다. 그리고, 이들 폴리실리콘층(2) 및 유지 용량 전극 CE 위에는, 게이트 절연막(3) 및, 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속으로 이루어지는 상기 게이트 신호선 GL이나 게이트 전극 Ga, 유지 용량 전극선 CL이 형성되어 있다. 그리고, 이들의 상면에 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 순으로 적층된 층간 절연막(4)이 형성되어 있다. 또한, 이 층간 절연막(4)은 상기 드레인 Da에 대응하여 개구되며, 이 개구부에 알루미늄 등의 도전물이 충전됨으로써, 상기 드레인 Da가 상기 드레인 신호선 DL과 전기적으로 컨택트가 되어 있다. 또한, 이들 드레인 신호선 DL이나 상기 층간 절연막(4) 위에는, 예를 들면 유기 수지로 이루어지며, 표면을 평탄하게 하는 평탄화 절연막(5)이 형성되어 있다.
한편, EL 소자를 구동하는 상기 TFTb는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같은 양태로 형성되어 있다. 즉, 상기 유리 기판(1) 위에는, 앞의 도 2의 (a)에 도시한 것과 동등한 폴리실리콘층(2)이 형성되어 있다. 이 폴리실리콘층(2)에는, TFTb의 채널 Cb나 소스 Sb, 드레인 Db가 형성되어 있다. 그리고, 이 폴리실리콘층(2) 위에는, 앞의 도 2의 (a)에 도시한 것과 동등한 게이트 절연막(3)이 형성되어 있음과 함께, 이 게이트 절연막(3)에서의 채널 Cb 상방에는 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속으로 이루어지는 게이트 Gb가 형성되어 있다. 이들 게이트 Gb 및 게이트 절연막(3) 위에는, 앞의 도 2의 (a)에 도시한 것과 동등한 층간 절연막(4), 평탄화 절연막(5)이 순차적으로 적층 형성되어 있다. 또한, 층간 절연막(4)에서의 상기 드레인 Db에 대응한 부분이 개구되고, 이 개구부에 알루미늄 등의 도전물이 충전됨으로써, 이 드레인 Db와 상기 구동 전원선 IL이 전기적으로 콘택트되어 있다. 또한, 이 층간 절연막(4) 및 평탄화 절연막(5)에 있어서, 상기 소스 Sb에 대응한 부분이 개구되며, 이 개구부에 알루미늄 등의 도전물이 충전됨으로써, 상기 소스 Sb와 ITO(In dium Tin Oxide) 등의 투명 전극(11)이 전기적으로 콘택트되어 있다. 이 투명 전극(11)은 EL 소자의 양극을 이루는 것이다.
상기 EL 소자는, 다음의 것이 순차적으로 적층 형성되어 이루어진다.
a. 투명 전극(11)
b. 홀 수송층(12) : NBP로 이루어짐
c. 발광층(13) : 레드(R)…호스트 재료(Alq3)에 적색의 도우펀트(DCJTB)를 도핑한 것
그린(G)…호스트 재료(Alq3)에 녹색의 도우펀트(Coumarin 6)를 도핑한 것
블루(B)…호스트 재료(BAlq)에 청색의 도우펀트(Perylene)를 도핑한 것
d. 전자 수송층(14) : Alq3으로 이루어짐
e. 전자 주입층(15) : 불화리튬(LiF)으로 이루어짐
f. 전극(음극)(16) : 알루미늄(Al)으로 이루어짐
또한, 여기서, 상기 약칭으로 기재한 재료의 정식 명칭은 이하와 같다.
·「NBP」…N, N '-Di((naphthalene-1-yl)-N, N'-diphenyl-benzidine)
·「Alq3」…Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum
·「DCJTB」…(2-(1,1-Dimethylethyl)-6-(2-(2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo[ij]quinolizin-9-yl)ethenyl)-4H-pyran-4-ylidene)propanedinitrile
·「Coumarin 6」…3-(2-Benzothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarin
·「BAlq」…(1,1'-Bisphenyl-4-0lato)bis(2-methyl-8-quinolinplate-N1,08)Aluminum
이들 홀 수송층(12)이나, 전자 수송층(14), 전자 주입층(15), 전극(16)은, 도 2의 (a)에 도시한 영역에서도 공통으로 형성되어 있다. 단, 발광층(13)에 대해서는, 투명 전극(11)에 대응하여 섬 형상으로 형성되어 있기 때문에, 도 2의 (a)에 도시한 영역에는 형성되어 있지 않다. 또한, 도 2에서 평탄화 절연막(5) 위에는 절연막(10)이 형성되어 있다.
또한, 유리 기판(1) 위에 형성된 EL 소자가 수분에 접촉되는 것을 피하기 위해, 유리 기판(1)의 EL 소자의 형성면(소자면)은, 유리로 이루어지는 밀봉 기판(30)으로 밀봉되어 있음과 함께, 밀봉 기판(30)과 음극(16) 사이에는 예를 들면 산화칼슘(CaOx)이나 산화바륨(BaOx)으로 이루어지는 건조제(31)가 구비되어 있다.
도 3은 상기 유리 기판(1)을 그 상면(밀봉 기판(30)으로 밀봉되어 있는 측의 면)에서 본 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1)에는 상기 EL 소자 및 TFT가 형성된 표시 영역 DP와, 이 표시 영역 DP 내의 TFT를 구동하는 드라이버 Dv 및 드라이버 Dh가 형성되어 있다.
그리고, 표시 영역 DP 내에 형성된 EL 소자가 수분에 접촉되지 않도록 표시 영역 DP는 밀봉 기판(30)에 의해 밀봉되어 있다. 자세하게는, 이들 유리 기판(1) 및 밀봉 기판(30)은, 표시 영역 DP를 둘러싸도록 도포된 시일 수지(40)로 접합되어 있다. 실제로는, 이 시일 수지(40)에는, 유리 기판(1) 및 밀봉 기판(30) 간의 간극을 설정하기 위해, 예를 들면 비즈 형상의 유리 섬유(도시 생략)가 포함되어 있다. 또한, 이 밀봉 기판(30)의 상기 표시 영역 DP에 대응한 영역에는 도시하지 않은 오목부가 형성되어 있음과 함께, 이 오목부에는 상기 건조제(31)가 충전되어 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 EL 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 4에 본 실시예에 따른 EL 표시 장치의 제조 수순을 도시한다.
본 실시예에서는, 복수의 EL 표시 장치를 동시에 형성하기 위해, 앞의 도 3에 도시한 표시 영역 DP나 드라이버 Dv, Dh를 1장의 대형 유리 기판에 복수개 형성한다. 구체적으로는, 본 실시예에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1L) 위에 16개의 표시 영역 DP나 도시하지 않은 드라이버 Dv, Dh를 형성한다.
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1L)의 표시 영역 DP에 앞의 도 2에 도시한 양태로 상기 TFT 및 투명 전극(11) 등을 형성한다(단계 100). 이 때, 유리 기판(1L)에서의 상기 표시 영역 DP 이외의 영역에, 상기 드라이버 Dv나 Dh를 형성한다. 다음으로, EL 소자를 구성하는 홀 수송층(12)을 형성한다(단계 110).
이렇게 해서 홀 수송층(12)이 형성된 유리 기판(1L)에 대하여, 진공 증착법으로 상기 발광층(13)의 형성이 행해진다(단계 120). 즉, 우선, 상기 유리 기판(1L)에 형성된 상기 투명 전극(11)에 대응하여 개구된 마스크가 배치된 진공 용기 내에 유리 기판(1L)을 이 마스크의 상방으로부터 삽입한다. 그리고, 이들 유리 기판(1L)과 마스크의 위치 정렬을 행한 후, 상기 발광층(13)의 재료를 가열 증발시킴으로써, 마스크의 개구부를 통해 유리 기판(1L) 위에 발광층(13)을 형성한다. 또한, 실제로는 이 발광층(13)의 증착 형성은, 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 각 원색마다 각각 다른 마스크 및 진공 용기를 이용하여 행한다.
이렇게 해서 발광층(13)이 형성된 유리 기판(1L)은 진공 용기 내로부터 추출된다. 그리고, 발광층(13)이 형성된 면을 수직 하방으로 한 상태에서, 상기 전자 수송층(14)이나 전자 주입층(15), 음극(16)을 형성한다(단계 130).
한편, 상기 밀봉 기판(30)에는, 우선 상기 건조제(31)를 충전하는 오목부를 형성한다(단계 200). 구체적으로는, 이 오목부는 상기 유리 기판(1L)과 접합하기 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1L)에 대응하여 16개의 상기 밀봉 기판(30)을 동시에 형성하는 밀봉 기판(30L) 위에 16개가 형성된다. 이 오목부(30h)는, 밀봉 기판(30L)에 있어서, 상기 유리 기판(1L)의 표시 영역 DP에 대응한 영역에 형성된다.
그리고, 밀봉 기판(30L)에 오목부(30h)를 형성하면, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 오목부(30h)에 건조제(31)를 도포한다(도 4의 단계 210). 이와 같이 건조제(31)의 도포 형성이 이루어지면, 이 밀봉 기판(30L) 상의 상기 오목부(30h)의 외주를 둘러싸도록 상기 시일 수지(40)가 도포된다(도 4의 단계 220). 이 시일 수지(40)에는, 상술한 바와 같이 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L) 간의 간극을 확보하기 위해, 유리 섬유가 포함되어 있다.
이와 같이, 유리 기판(1L) 위에 음극(16)이 형성되는 공정이 종료되고, 밀봉 기판(30L)에 시일 수지(40)가 도포되는 공정이 종료된 후에, 이들 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)이 접합된다(도 4의 단계 300).
그런데, EL 소자의 내열 온도가 낮기 때문에, 상기 시일 수지로서 열 경화성의 수지를 이용하면 EL 소자의 열화를 초래할 우려가 있기 때문에, 본 실시예에서는, 상기 시일 수지(40)로서, 자외선의 조사에 의해 경화되는 예를 들면 양이온 중합을 갖는 에폭시계의 수지를 이용한다. 이와 같이 자외선의 조사에 의해 시일 수지(40)를 경화시킴으로써, EL 소자를 고온에 노출시키는 것에 기인한 특성 열화를 회피하면서 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 접합을 행할 수 있다.
단, 유리 기판(1L)을 통해 자외선을 시일 수지(40)에 조사하면, 상기 홀 수송층(12)이나, 발광층(13), 전자 수송층(14), 전자 주입층(15) 등, EL 소자에서의 자외선의 조사에 의해 특성 열화를 초래하는 부분에도 그 자외선이 조사될 우려가 있는 경우에 대해서는 상술한 바와 같다.
따라서, 본 실시예에서는, 밀봉 기판(30L)으로서 자외선을 투과시킬 수 있는 기판을 이용하고, 또한 그 밀봉 기판(30L)을 통해 시일 수지(40)에 자외선을 조사하도록 한다. 이와 같이 밀봉 기판(30L)측으로부터 자외선을 조사함으로써, 상기 홀 수송층(12)이나, 발광층(13), 전자 수송층(14), 전자 주입층(15) 등, EL 소자에서의 자외선의 조사에 의해 특성 열화를 초래하는 부분에 자외선이 조사되는 것은, 앞의 도 1에 도시한 음극(16)에 의해 회피된다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 자외선을 투과시킬 수 있는 부재로서 유리를 이용한다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 밀봉 기판(30L)측으로부터 자외선을 조사시킬 때, 앞의 도 3에 도시한 드라이버 Dv, Dh를 형성하는 트랜지스터로서, 톱 게이트 구조의 것을 채용함과 함께, 그 게이트 재료로서 금속 등, 자외선을 조사하지 않은 재료를 채용한다.
즉, 트랜지스터의 채널 영역에 자외선이 조사되면 그 트랜지스터의 열화를 초래한다. 특히, 상기 드라이버 Dv, Dh의 상방(밀봉 기판(30L)측)에는 시일 수지가 도포되어 있기 때문에, 자외선의 조사 시에 그 드라이버 Dv, Dh의 상방을 마스크할 수 없다. 한편, 이들 드라이버 Dv, Dh를 시일 수지가 도포된 영역 이외의 영역에 대응시켜 형성함과 함께 자외선의 조사 시에 이것을 마스크하는 경우에는, EL 표시 장치의 대형화를 초래하는 것 외에, 자외선 조사를 위해 마스크를 이용하기 때문에 제조 공정수의 증대를 초래하게 된다.
이에 대하여, 본 실시예에서는, 드라이버 Dv, Dh 내의 트랜지스터를 톱 게이트 구조의 것을 이용하여 구성함으로써, 자외선이 채널 영역에 조사되는 것에 의한 트랜지스터의 열화를 피할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 유리 기판(1L)에서의 EL 소자 등이 형성된 면을 수직 하방으로 하고, 밀봉 기판(30L)에서의 상기 건조제(31) 등이 도포된 면을 수직 상방으로 하여, 이들 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 접합을 행한다. 즉, 앞의 도 4에 도시한 바와 같이, 이 접합에 앞서서 행해지는 공정에서는, 유리 기판(1L)은, 주로 진공 증착법에 의한 상기 발광층(13)의 형성에 기인하여 EL 소자가 형성된 면을 수직 하방으로 하여 배치되어 있다. 한편, 밀봉 기판(30L)은, 주로 건조제(31)의 도포에 기인하여 그 건조제(31)가 도포된 면을 수직 상방으로 하여 배치되어 있다. 이러한 상황 하에서, 본 실시예에 따르면, 접합에 앞서서, 유리 기판(1L)면이나 밀봉 기판(30L)면을 반전시키는 등의 여분의 공정을 설정하지 않고도 간이하게 접합 공정으로 이행할 수 있다.
또한, 상기 접합 시에, 밀봉 기판(30L)을 자외선을 투과하는 투명한 지지대에 재치함과 함께, 유리 기판(1L)의 상면(EL 소자가 형성되어 있지 않은 측의 면)을 압압한다. 이에 따라, 밀봉 기판(30L)을 통한 자외선의 조사도 용이하게 행할 수 있다. 즉, 유리 기판(1L)측으로부터 압압함으로써, 그 압압한 부재와 자외선의 간섭 등의 새로운 제약이 발생하지 않아, 간이하게 접합을 행할 수 있다.
도 7은 본 실시예에서의 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 접합 공정을 모식적으로 도시한다.
도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 자외선을 투과하는 예를 들면 석영 유리로 이루어지는 지지대(50) 위에는, 밀봉 기판(30L)이 재치되어 있다. 그 상방에는, 유리 기판(1L)이 예를 들면 진공 흡착 등에 의해 지지대(51)에 의해 지지되어 있다. 그리고, 유리 기판(1L)에 형성되어 있는 앞의 도 5에 도시한 얼라인먼트 마크(1a) 및 밀봉 기판(30L)에 형성되어 있는 앞의 도 6의 (a)에 도시한 얼라인먼트 마크(30a)를 이용하여, 이들 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 위치 정렬이 행해진다. 즉, 도 7에 도시한 CCD(Charge Coupled Device) 카메라(52) 등에 의해, 얼라인먼트 마크(1a) 및 얼라인먼트 마크(30a)의 각 위치를 모니터하면서, 이들 얼라인먼트 마크(1a) 및 얼라인먼트 마크(30a)가 합치되도록, 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 위치 정렬이 행해진다.
그리고, 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 위치 정렬이 이루어지면, 유리 기판(1L)과 밀봉 기판(30L)의 접합이 행해진다. 즉, 우선, 유리 기판(1L)을 그 상방으로부터 압압하고, 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L) 간의 간극을 시일 수지(40) 내에 혼입되어 있는 유리 섬유(40s)에 의해 규정되는 크기로 한다. 이것은 예를 들면, 유리 기판(1L)에 가하는 압력이 소정 이상으로 됨으로써 확인한다. 이렇게 해서 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L) 간의 간극을 소정의 간극으로 한 후, 밀봉 기판(30L)을 통해 시일 수지(40)에 자외선(도면에서 UV)을 조사한다.
도 7의 (b)에 표시 영역 DP 내로의 자외선의 조사 양태를 도시한다. 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 자외선(도면에서 파선으로 표기)은 음극(16)에 의해 차단되기 때문에 표시 영역 DP 내의 EL 소자 및 트랜지스터에는 조사되지 않는다. 또한, 도 7의 (c)에 상기 드라이버 Dv, Dh 내의 트랜지스터로의 자외선의 조사 양태를 도시한다. 도 7의 (b)에 예시하는 톱 게이트 구조를 갖는 트랜지스터에서는, 채널 영역(60c)으로의 자외선(도면에서 파선으로 표기)의 조사는 게이트 전극(60g)에 의해 회피된다.
이상 설명한 본 실시예에 따르면, 이하의 효과가 얻어지게 된다.
(1) 밀봉 기판(30L)측으로부터 자외선을 조사하여 시일 수지(40)를 경화시켜, 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L)을 접합하였다. 이에 따라, 자외선의 조사 시에 표시 영역 DP 내의 EL 소자나 트랜지스터로의 자외선의 조사를 차단할 수 있다.
(2) 드라이버 Dv, Dh의 트랜지스터로서 톱 게이트 구조의 것을 이용하였다. 이에 따라, 드라이버 Dv, Dh 내의 트랜지스터의 채널 영역으로의 자외선의 조사를 게이트 전극으로 차단할 수 있다.
(3) 접합 시 유리 기판(1L)측을 압압하는 것으로 함으로써, 자외선의 조사가 방해되지 않도록 압압하는 등의 제약이 발생하지 않는다. 따라서, 접합을 간이하게 행할 수 있다.
(4) EL 소자가 형성된 유리 기판(1L)면을 수직 하방을 향하도록 하고, 또한, 건조제(31)가 도포된 밀봉 기판(30L)면을 수직 상방을 향하도록 하여 접합을 행하였다. 이에 따라, 접합에 앞서서, 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L)의 면을 반전시키지 않고, 접합의 전 공정으로부터 빠르게 접합 공정으로 이행할 수 있다.
또한, 상기 실시예는 이하와 같이 변경하여 실시해도 된다.
·유리 기판(1L)이나 밀봉 기판(30L)에 관해서는, 상기 실시예에 예시한 바와 같이 16개의 표시 패널을 동시에 형성하는 것에 한정하지 않고, 임의의 복수 또는 단수의 표시 패널을 형성하는 것이면 된다.
·표시 영역 DP 내에 형성되는 EL 소자 구동용의 트랜지스터는, 도 1에 예시한 바와 같이 톱 게이트 구조의 것에 한정되지 않고, 보텀 게이트 구조의 것 등이라도 된다. 즉, 상기 유리 기판(1L)의 표시 영역 DP 내에 대해서는, 그 최상층(밀봉 기판(30L)측)이 상술한 바와 같이 상기 음극(16)으로 피복되어 있기 때문에, 이 음극(16)에 의해 자외선의 조사가 회피된다. 이 때문에, 표시 영역 DP 내의 트랜지스터에 대해서는 그 채널 영역에 자외선이 조사되지 않는다. 단, 음극(16)을 예를 들면 투명 전극(11)에 대응하여 형성하는 경우 등에는, 표시 영역 DP 내의 상기 트랜지스터에 대해서도 이것을 톱 게이트 구조의 것으로 하고, 이들 게이트 재료를 자외선을 차단할 수 있는 부재로 하는 것이 바람직하다.
·EL 표시 장치로서는 상기한 것에 한정되지 않고, 예를 들면 트랜지스터의 소스가 양극에 접속된 구조 대신에, 소스에 음극이 접속되어 있어도 된다. 또한, 액티브 매트릭스 방식의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 단순 매트릭스 방식의 것에 있어서도, 유리 기판에 형성되는 EL 소자의 전극 중 밀봉 기판측의 전극이 자외선을 차단하는 부재이면, 밀봉 기판측을 통해 시일 수지에 자외선을 조사함으로써 접합을 행하는 본 발명의 적용은 유효하다.
·접합 시에, 유리 기판(1L) 및 밀봉 기판(30L)의 면을 수평 방향에 일치시키고 또한 밀봉 기판(30L)의 상방에 유리 기판(1L)을 배치하지 않아도, 밀봉 기판(30L)을 고정한 상태에서 유리 기판(1L)을 밀봉 기판(30L)측으로 압압하면, 자외선의 조사를 방해하지 않는 양태로 압압한다고 하는 제약을 회피할 수 있어, 접합을 간이하게 행할 수 있다.
·유리 기판(11)과 밀봉 기판(30L)의 접합에 앞서서 행해지는 공정은, 반드시 상기 실시예에서 도 4에 예시한 일련의 공정(100∼130, 200∼220)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 시일 수지를 유리 기판측으로 도포하는 등, 적절하게 변경해도 된다. 또한, 진공 증착법에 의한 마스크를 이용한 EL 재료의 형성은 발광층에 한정되지 않고, 예를 들면 홀 수송층(12)이나 전자 수송층(14), 전자 수송층(15)을 각 원색마다 서로 다른 막 두께로 형성하는 경우에는, 이들도 발광층과 마찬가지의 방법에 의해 형성하도록 해도 된다.
·밀봉 기판(30L)의 재료로서는 유리에 한정되지 않고, 투명 수지 기판 등, 자외선을 투과시킬 수 있으면 된다.
·상기 실시예 및 그 변형예에서는, 시일 수지로서 자외선으로 경화되는 성질의 것을 이용하였지만 이에 한정되지 않는다. 그 조사에 의해 EL 소자 등을 고온으로 하지 않는 적절한 광으로 경화하는 수지를 시일 수지로서 이용함과 함께, 광을 투과시킬 수 있는 밀봉 기판을 통해 시일 수지에 광을 조사하도록 해도 된다. 이 때, 상기 실시예 및 그 각 변형예에서의 게이트나 전극 등, 자외선을 차단하는 기능을 갖는 부재에 대해서는, 이것 대신에 상기 광을 차단하는 것을 이용한다.
·그 밖에, EL 소자 재료는 상기 실시예에서 예시한 것에 한정되지 않고, EL 표시 장치로서 실현 가능한 임의의 EL 소자 재료를 이용할 수 있다.
본 발명에서는, 밀봉 기판을 통해 시일 수지에 광을 조사함으로써, 밀봉 기판을 투명 소자 기판에 접합한다. 이 때문에, 광은 투명 소자 기판측에 형성된 EL 소자의 전극에 의해 차단되어, EL 소자의 발광층 등, 광의 조사에 의해 열화되는 부분으로의 조사는 회피된다. 따라서, 표시 장치로서의 품질을 양호하게 유지하면서 EL 소자가 형성된 기판을 밀봉할 수 있게 된다.
본 발명에서는, 접합 시에, 밀봉 기판을 고정함과 함께 투명 소자 기판을 밀봉 기판측 방향으로 압압한다. 이에 따라, 광의 조사가 방해되지 않도록 압압하는 등의 제약이 발생하지 않아, 간이하게 접합을 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 밀봉 기판의 하방으로부터 광을 조사함으로써, 접합 공정으로의 이행을 빠르게 행할 수 있다.
본 발명에서는, 접합에 앞서서, 밀봉 기판측에 시일 수지를 도포한다. 이 공정은 투명 기판과 대향하는 측의 면을 수직 상방으로 하여 행함으로써 용이하게 행할 수 있다. 게다가 이 경우, 접합 시에는 밀봉 기판은 지지대에 재치되기 때문에, 접합 시에, 밀봉 기판면을 반전시키는 등의 공정을 필요로 하지 않아, 빠르게 접합 공정으로 이행할 수 있다.
본 발명에서는, 접합에 앞서서, 밀봉 기판측에 오목부를 형성함과 함께 이 오목부에 건조제를 도포한다. 이 공정은, 투명 기판과 대향하는 측의 면을 수직 상방으로 하여 행함으로써 용이하게 행할 수 있다. 게다가 이 경우, 접합 시에는 밀봉 기판은 지지대에 재치되기 때문에, 접합할 때, 밀봉 기판면을 반전시키는 등의 공정을 필요로 하지 않아, 빠르게 접합 공정으로 이행할 수 있다.
본 발명에서는, EL 소자를 형성하는 공정으로부터 투명 소자 기판 및 밀봉 기판을 밀봉하는 공정까지를, 투명 소자 기판에서의 밀봉 기판으로 밀봉되는 측을 수직 하방으로 하여 행한다. 이 때문에, 밀봉 기판을 지지대에 재치함과 함께 이 밀봉 기판의 상방으로부터 투명 기판을 배치함으로써 접합을 행하는 경우, 접합 시에, 투명 기판면을 반전시키는 등의 공정을 필요로 하지 않아, 빠르게 접합 공정으로 이행할 수 있다.
본 발명에서는, 구동 회로를 구성하는 트랜지스터로서 톱 게이트 구조의 것이 이용된다. 이에 따라, 이 구동 회로를 구성하는 트랜지스터의 게이트에 의해 광이 차단되어, 그 채널 영역으로의 광의 조사가 회피된다. 이에 따라, 이 구동 회로를 구성하는 트랜지스터에 대하여 그 특성 열화를 적합하게 억제할 수 있고, 나아가서는, 표시 장치로서의 품질을 양호하게 유지하면서 EL 소자가 형성된 기판을 적확하게 밀봉할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 접합 시에 자외선을 이용함과 함께, 밀봉 기판으로서 유리 또는 투명 수지 기판을 이용함으로써, 접합에 이용하는 수지나 밀봉 기판을 용이하게 취득할 수 있다.
도 1은 액티브 매트릭스 방식의 EL 표시 장치를 상방에서 본 평면도.
도 2는 액티브 매트릭스 방식의 EL 표시 장치에 대하여 그 일부 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 3은 상기 EL 표시 장치를 상면에서 본 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 EL 표시 장치의 제조 방법의 일 실시예에서의 제조 수순을 도시하는 흐름도.
도 5는 상기 실시예에서의 유리 기판의 평면도.
도 6은 상기 실시예에서의 밀봉 기판의 평면도.
도 7은 상기 실시예에서의 유리 기판과 밀봉 기판과의 접합 양태를 모식적으로 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판
1a : 얼라인먼트 마크
2 : 폴리실리콘층
Ca, Cb : 채널
Da, Db : 드레인
Sa, Sb : 소스
3 : 게이트 절연막
Ga, Gb : 게이트 전극
4 : 층간 절연막
5 : 평탄화 절연막
11 : 투명 전극(투명 전극)
12 : 홀 수송층
13 : 발광층
14 : 전자 수송층
15 : 전자 주입층
16 : 음극
30, 30L : 밀봉 기판
30h : 오목부
31 : 건조제
40 : 시일 수지
50, 51 : 지지대
52 : CCD 카메라

Claims (10)

  1. 일렉트로 루미네센스 소자가 형성되고, 그 소자면의 이면이 표시면으로 되는 투명 소자 기판의 상기 소자면과 해당 소자면을 밀봉하는 밀봉 기판을 광에 의해 경화하는 시일 수지를 이용하여 접합하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법으로서,
    상기 밀봉 기판으로서 상기 광을 투과시킬 수 있는 부재를 이용함과 함께,
    상기 밀봉 기판을 상기 광을 투과하는 지지대에 고정 배치하고,
    상기 투명 소자 기판을, 상기 고정 배치된 상기 밀봉 기판측을 향하여 압압(押壓)하고,
    상기 투명 소자 기판의 표시영역을 둘러싸도록 도포된 상기 시일 수지에 해당 밀봉 기판 및 해당 지지대를 개재하여 상기 광을 조사함으로써 상기 밀봉 기판과 상기 투명 소자 기판의 소자면을 접합하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉 기판의 하방으로부터 상기 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접합에 앞서서, 상기 투명 소자 기판의 표시 영역을 둘러싸도록, 상기 밀봉 기판에 상기 시일 수지를 도포하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 접합에 앞서서, 상기 투명 소자 기판의 소자면에 대향하는 상기 밀봉 기판면에 건조제 충전용의 오목부를 형성함과 함께, 해당 오목부에 건조제를 사전에 도포해 두는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 일렉트로 루미네센스 소자를 형성하는 공정으로부터 투명 소자 기판 및 밀봉 기판을 밀봉하는 공정까지, 상기 투명 소자 기판 중 상기 밀봉 기판에 의해 밀봉되는 면을 수직 하방으로 하여 행하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 일렉트로 루미네센스 표시 장치는, 상기 투명 소자 기판의 표시 영역 밖에 각 일렉트로 루미네센스 소자를 직접 구동하는 구동 회로를 포함하는 단순 매트릭스 방식의 표시 장치인 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일렉트로 루미네센스 표시 장치는, 상기 투명 기판의 표시 영역에 각 일렉트로 루미네센스 소자를 구동하는 구동 소자를 포함함과 함께, 해당 표시 영역 밖에 이들 구동 소자를 구동하는 구동 회로를 포함하는 액티브 매트릭스 방식으로 구동되는 장치인 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 구동 회로를 구성하는 트랜지스터로서, 톱 게이트 구조의 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광으로서 자외광을 이용하고, 상기 밀봉 기판으로서 유리 기판 또는 투명 수지 기판을 이용하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시 장치의 제조 방법.
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