KR100692465B1 - 표시 장치의 제조 방법 및 기판 접합 장치 - Google Patents

Abstract

평면 배열된 복수의 표시 소자와 기판과의 접합을 신속하고 또한 확실하게 행할 수 있고, 따라서 고품질의 표시 장치를 수율 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널(120) 및 기판(180)의 적어도 한쪽의 접합면에, 접착층을 구성하는 접착재(160a)를 배치하는 공정과, 상기 표시 패널(120)의 접합면(120a)의 하나의 가장자리 끝에 상기 기판(180)의 접합면(180a)을 맞닿게 하여 상기 표시 패널(120)과 상기 기판(180)을 측면에서 보아 대략 쐐기형으로 대향 배치하는 공정과, 상기 대략 쐐기형의 배치를 유지하면서 상기 기판(180)과 표시 패널(120)을 접근시켜, 상기 접합면(120a, 180a)에 의해 접착재(160a)를 눌러 펴 넓히면서 상기 기판(180)과 표시 패널(120)을 접합시키는 공정을 갖는다.

표시 장치, 표시 패널, 접합면, 접합재, 접합층

Description

표시 장치의 제조 방법 및 기판 접합 장치{METHOD OF MANUFACTURIING DISPLAY DEVICE AND SUBSTRATE BONDING APPARATUS}

도 1은 실시예에 따른 EL 디스플레이의 사시 구성도.

도 2는 실시예에 따른 표시 장치의 평면 구성도 및 측면 구성도.

도 3은 실시예에 따른 제조 장치의 평면 구성도 및 단면 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 제조 공정을 설명하기 위한 단면 구성도.

도 5는 제조 장치의 다른 형태를 나타낸 단면 구성도.

도 6은 실시예에 따른 표시 패널의 회로 구성도.

도 7은 본 발명에 따른 화소 부분을 나타낸 평면 구성도.

도 8은 도 7의 B-B′선을 따르는 단면 구성도.

도 9는 액체방울 토출 헤드의 분해 사시도.

도 10은 액체방울 토출 헤드의 요부(要部)를 나타낸 사시 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

70…표시소자

100…EL 디스플레이

101…표시부(표시 장치)

110…소자 기판

120…표시 패널(제 1 기판)

160…접착층

160a…접착재

180…기판(제 2 기판)

120a, 180a…접합면

300, 400…기판 접합 장치

310…기판 지지 수단

311…지지 롤러

320…진동 부여 수단

302…흡착 척(기판 고정 수단)

303, 305…위치 결정핀(기판 위치 규제 수단)

350, 450…제어 장치

200…유기 EL 장치

본 발명은 표시 장치의 제조 방법 및 기판 접합 장치에 관한 것이다.

최근, 자발광 소자인 유기 EL(일렉트로루미네선스) 소자를 사용하여, 백라이트 등의 외부 광원을 필요로 하지 않는 유기 EL 표시 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 소자는 풀 컬러의 발광 표시가 가능해서 고화질의 표시를 얻을 수 있는 이점을 갖고 있다.

그런데, 이러한 유기 EL 표시 장치를 포함하는 전기 광학 장치의 분야에서는, 고선명화, 대형화가 현저하고, 그 중에서도 액정 디스플레이나 플라즈마 디스 플레이는 30∼60인치 정도의 대형 디스플레이가 실용화되고 있다. 그러나, 유기 EL 표시 장치에서는 이러한 대형화는 아직 이루어지지 않고 있고, 그 원인은 단일 패널에서는 대형화시의 기계적 강도나 구동 전력의 문제가 있고 그 해결이 곤란한 것에 있다.

따라서, 복수의 유기 EL 표시 패널을 타일 형상으로 배열함으로써 대화면의 유기 EL 표시 장치를 실현하는 것이 시도되고 있다(예를 들어, 일본국 특개2001-92389호 공보). 이와 같이 복수의 표시 패널을 타일 형상으로 배열하여 대형의 표시 장치를 구성할 경우, 배열된 표시 패널을 1매의 지지 기판에 대하여 접합시켜 지지하는 구조가 채용된다. 이러한 패널 지지 구조에 대해서는, 일본국 특개2001-92389호 공보에는 특별히 기재는 없지만, 예를 들어 미국 특허 제6459462호 명세서에는, 표시 패널에의 지지 기판의 접합시에, 복수의 진공 척(vacuum chuck)에 의해 지지 기판을 흡착함으로써 지지 기판을 표시 패널측으로 만곡(彎曲)시켜, 배열된 표시 패널 위에 도포된 접착제와의 접촉 위치를 제어하면서 접합을 행하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기 미국 특허 제6459462호 명세서에 기재된 접합 방법에는 이하와 같은 문제점이 있다. 첫째, 지지 기판의 대형화에 따라 진공 척의 개수를 늘릴 필 요가 있기 때문에 접합 장치가 대규모이고, 설비 코스트의 상승을 피할 수 없다. 둘째, 진공 척끼리의 연결 부분의 제어가 어렵기 때문에 배열된 표시 패널과 지지 기판 사이의 접착재(接着材)에 기포가 들어가기 쉽고, 또한 기포가 들어가도 지지 기판의 배면에는 진공 척이 치밀하게 배열되어 있기 때문에 검지할 수 없다. 따라서 기판 사이에 생긴 기포를 제거할 수도 없다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 평면 배열된 복수의 표시 패널과 기판과의 접합을 신속하고 또한 확실하게 할 수 있고, 따라서 고품질의 표시 장치를 수율 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 본 발명은 간편한 구성으로 기판 접합을 신속 또한 확실하게 할 수 있고, 상기 제조 방법에 적합하게 사용할 수 있는 기판 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 표시 패널과 상기 표시 패널의 일면 측에 접착층을 통하여 배열 설치된 기판을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 표시 패널 및 기판의 적어도 한쪽의 접합면에, 상기 접착층을 구성하는 접착재를 배치하는 공정과, 상기 표시 패널의 접합면의 하나의 가장자리 끝(緣端)과 상기 기판의 접합면을 맞닿게 하여 상기 표시 패널과 상기 기판을 대향 배치하는 공정과, 상기 배치를 유지하면서 상기 기판과 상기 표시 패널을 접근시켜, 상기 접합면에 의해 접착재를 눌러 펴 넓히면서 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 표시 패널은 복수의 표시 소자를 평면적으로 배열하여 이루어지는 배열 패널로 이루어지고, 상기 기판은 상기 복수의 표시 소자로 이루어지는 표시 패널을 지지하는 기판도 좋다. 여기서, 표시 패널로서 화소 스위칭용 소자 및 유기 EL 소자 등을 모두 형성하고나서 복수매의 표시 패널을 평면적으로 나열해도 좋고, 표시 패널로서 화소 스위칭용 소자를 형성하고나서 표시 패널을 평면적으로 나열한 뒤에 복수매의 표시 패널 위에 유기 EL 소자를 형성해도 좋다.

또한, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 표시 패널은 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기 기능층을 협지한 유기 EL 소자를 구비하여 이루어지는 유기 EL 표시 패널이며, 유기 EL 소자의 상방(上方)을 덮도록 상기 기판을 상기 접착재(接着材)를 통하여 접합해도 좋다. 여기서, 상기 기판은 기계적 강도를 부여하기 위한 보호 기판도 좋고, 외기(外氣)의 수분이나 산소가 유기 EL 소자에 도달하는 것을 막는 가스 배리어를 갖는 밀봉기판도 좋다. 또한, 상기 접착제는 밀봉 기판과 마찬가지로 가스 배리어를 갖는 필러(Filler)를 포함해도 좋다. 유기 EL 표시 장치에서의 밀봉층의 형성을 기판과의 접합 시에 동시에 형성할 수 있기 때문에, 효율적으로 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있다.

이러한 제조 방법에서는, 표시 패널과 기판은 상기 표시 패널의 하나의 가장자리 끝에 대하여 기판의 접합면이 맞닿은 측면에서 볼 때 대략 쐐기형(「V」형이나 「<」 형)의 배치가 된다. 그리고 이러한 배치를 유지하면서 양자를 접근시킴으로써 표시 패널과 기판 사이에 배치한 접착재를 기판에 의해 눌러 펴 넓히고, 기 판과 표시 패널의 접합을 행한다. 이와 같이, 기판과 표시 패널을 대략 쐐기형으로 배치한 상태를 유지하면서 양자의 맞닿는 위치로부터 반대측의 가장자리 끝을 향해서 접착재를 눌러 펴 넓히도록 접합을 행함으로써 접착재의 주된 신장 방향이 일방향으로 되기 때문에, 접착재 중에 기포가 생기기 어려워 표시 장치의 수율을 향상시킬 수 있다. 특히, 표시 패널로부터의 광을 상기 기판측에서 취출하는 것이라면, 기포가 생기기 어렵기 때문에 기포에 의한 광의 반사를 방지할 수 있어 균일한 표시를 할 수 있다. 또한, 기판이 밀봉 기판이면, 기포가 생기기 어려워 가스 배리어를 향상시킬 수 있다.

또한, 기판이 투광성이면 접착재에 생긴 기포를 신속 또한 용이하게 관측할 수 있어 각종 수단에 의해 기포의 제거를 행할 수도 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에서는, 표시 패널과의 접합 시에 기판을 뒤로 젖힐 필요도 없기 때문에 기판과 표시 패널과의 간격의 제어가 용이하고, 따라서 양자 사이에서 눌러 펴 넓힌 접착재의 신장 상태의 제어도 용이하게 된다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판과 표시 패널을 접합시에, 상기 표시 패널의 접합면을 상측으로 향하는 동시에, 상기 접합면에 대향하여 상기 기판을 배치하고, 상기 기판을 상기 표시 패널측에 경사지도록 함으로써 상기 접착재를 눌러 펴 넓히고, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시키는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 제조 방법에서는 표시 패널을 하측(下側)에 배치하고, 이 표시 패널에 대하여 기판을 대향 배치한 상태에서 접합을 행하는 것이 바람직하다. 이에 따라 표시 패널을 안정되게 지지할 수 있고, 반도체 소자 등이 형성된 표시 패널의 파손 방지나 접합의 용이성의 점에서 유리한 제조 방법이 된다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때, 상기 표시 패널과의 맞닿는 위치 근방의 가장자리 끝에서 상기 기판을 그 면방향으로 위치 규제하는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 의하면, 표시 패널에 대하여 경사진 상태에서 지지된 기판을 면방향으로 위치 규제하므로, 표시 패널과의 평면적인 위치 맞춤이 정확하게 이루어지고, 또한 접합 동작 시에 위치 어긋남을 일으키지 않기 때문에 수율 좋게 표시 장치를 제조할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때, 상기 기판을 상기 기판의 복수의 변 끝(邊端)에서 위치 규제하는 것이 바람직하다. 이 제조 방법에 의하면, 상기 기판의 면방향으로의 이동을 더 효과적으로 규제할 수 있기 때문에, 기판과 표시 패널과의 위치 맞춤이 한층 더 정확해진다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합할 때, 상기 기판의 자체 중량에 의해 상기 접착재를 눌러 펴 넓히는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 기판 또는 제조 도중에 이미 접합된 부위에 대하여 응력을 가하지 않으므로, 기판의 파손이 발생되기 어렵고, 또 기판의 이동에 따르는 접착재의 신장 상태의 제어가 용이해진다. 따라서, 접착재에 기포가 발생되기 어려운 상태에서 접합할 수 있고, 또 접착재에 기포가 생겼을 경우에도 용이하고 또한 신속하게 기포 제거를 행할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접 합할 때, 상기 기판 또는 표시 패널과 상기 접착재 사이에 생긴 기포를 상기 기판 또는 표시 패널에 대하여 진동을 부여함으로써 제거하는 것이 바람직하다. 이 제조 방법에서는, 상기 진동의 부여에 의해 접착재 중(中)에 생긴 기포를 접착재의 외측으로 이동시킬 수 있으므로, 지극히 용이하게 기포의 제거가 가능하여 높은 수율로 표시 장치를 제조할 수 있다. 또한, 기판을 표시 패널 윗면에 대하여 경사시킨 상태에서 대향 배치해서 접합을 행하면, 상기 진동의 부여에 의해서 접착재 속을 이동하는 기포가 기판의 접합면을 따라 상방으로 이동하여 접착재의 외측으로 추출되기 때문에 보다 효과적으로 기포의 제거를 행할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 진동의 부여에 의해 기포를 제거할 때, 상기 기판과 상기 표시 패널의 접합 동작을 정지할 수도 있다. 또한, 상기 진동의 부여에 의해 기포를 제거할 때, 상기 기판과 상기 표시 패널의 간격을 넓힐 수도 있다. 이들의 제조 방법을 사용하면, 상기 접착재의 기포를 효율 좋게 확실하게 제거할 수 있어 제조 수율의 향상에 기여할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치는 접착층을 통하여 대향 배치된 제 1 기판과 제 2 기판을 구비한 표시 장치의 제조에 적용할 수 있는 기판 접합 장치로서, 상기 제 1 기판을 고정 지지하는 기판 고정 수단과, 상기 제 1 기판의 하나의 가장자리 끝에 상기 제 2 기판의 접합면을 맞닿게 한 상태에서 상기 제 2 기판을 캔티레버로 지지하는 기판 지지 수단과, 상기 기판 지지 수단을 이동시킴으로써, 접착재를 통하여 대향 배치된 상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판을 접근시켜서 접합시키는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이 기판 접합 장치에 의하면, 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 측면에서 볼때, 대략 쐐기형(「V」형이나 「<」 형)으로 배치한 상태로 접합하므로, 양쪽 기판 사이에서 눌러 펴 넓힐 수 있는 접착재의 신장 방향이 거의 한쪽 방향이 되고, 접합시에 접착재 중에 기포가 생기기 어렵게 된다. 따라서 높은 수율로 기판의 접합을 행할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 접합면에 상기 접착층을 형성하기 위한 접착재를 배치하는 접착재 공급 수단을 더 구비하고 있어도 좋다. 이 구성에 의하면, 상기 기판 접합시에 접착재 도포 공정도 상기 기판 접합 장치에 의해 행할 수 있고, 기판 접합 공정의 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 기판 지지 수단이 상기 제 2 기판을 그 접합면에서 지지하는 동시에 상기 접합면 상에서 미끄럼 이동하는 지지 롤러를 구비한 구성으로 할 수 있다. 이 구성에 의하면, 제 2 기판을 그 하면인 접합면에서 지지한 상태로 접합 동작을 행하므로, 접합시에 제 2 기판을 뒤로 젖힐 수 있거나, 제 1 기판에 꽉 눌리거나 하는 일이 없다. 따라서, 제 2 기판을 뒤로 젖혔을 경우와 같이 제 1 기판과 제 2 기판의 간격의 제어가 곤란해지거나, 기판의 파손이 발생하기 쉬워지는 일이 없고, 기판 사이에서 눌러 펴 넓힐 수 있는 접착재의 신장 상태의 제어가 용이해지고, 따라서 기판의 접합을 용이하고 또한 정확하게 행할 수 있게 된다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 맞닿는 위치의 근방에, 상기 제 2 기판의 면방향의 이동을 규제하는 기판 위치 규제 수 단을 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 제 1 기판에 대한 제 2 기판의 위치 맞춤을 상기 기판 위치 규제 수단에 의해 정확하게 행할 수 있고, 또 제 2 기판을 제 1 기판측으로 경사시킬 때에도 제 2 기판의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 대하여 진동을 부여하는 진동 부여 수단을 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 상기 진동 부여 수단에 의해 기판에 부여되는 진동에 의해, 기판 접합 시에 접착재 속에 생긴 기포를 접착재의 외측으로 추출시킬 수 있어 기판 접합의 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 외면측에, 상기 접착재의 기포를 검지하는 기포 검지 수단을 구비한 구성으로 할 수도 있다. 또한 이러한 구성에서는, 상기 진동 부여 수단이 상기 기포 검지 수단으로부터 입력되는 기포 검지 정보에 의거하여 동작 가능하게 된 구성으로 하는 것이 바람직하다.

상기 기포 검지 수단을 구비한 구성으로 함으로써 접착재에 생긴 기포를 신속하게 검지하는 것이 가능하게 되고, 따라서 신속하게 제거 등의 대응을 행할 수 있게 된다. 그리고, 진동 부여 수단이 기포 검지 수단과 연동해서 동작하는 구성으로 하면, 기포의 검지로부터 진동 부여에 의한 기포의 제거까지를 자동화할 수 있으므로, 대량의 기판 접합 처리를 행할 때 극히 유용한 장치가 된다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 기판 지지 수단이 상기 기포 검지 수 단으로부터 입력되는 기포 검지 정보에 의거하여 동작 가능하게 된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 상기 기포 검지 수단에 의한 기포의 검지에 연동한 기판 접합 동작이 가능하게 되므로, 예를 들면 기포가 생겼을 경우에 기판의 접합을 일시 정지하고, 정지 기간 중에 기포의 제거를 행하는 등의 대응도 가능하게 된다. 이에 따라 지극히 효율적으로, 또한 높은 수율로 기판 접합 처리를 행할 수 있게 된다.

본 발명의 기판 접합 장치에서는, 상기 제 1 기판이 복수의 표시 소자를 배열하여 이루어지는 표시 패널이며, 상기 제 2 기판이 상기 표시 패널을 일체로 지지하는 기판인 구성으로 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 기판 접합 장치는, 복수의 표시 소자를 평면적으로 배열함으로써 대형의 표시 영역을 형성한 표시 장치의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이하에서 참조하는 각 도면에 대해서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 각 부분의 치수 등을 적당하게 달리해서 표시하고 있다.

(EL 디스플레이)

도 1은 본 발명에 따른 표시 장치를 구비한 대형의 EL 디스플레이를 나타낸 사시 구성도이다. EL 디스플레이(100)는 본 발명에 따른 표시 장치를 주체로 하여 이루어지는 표시부(101)와, 케이스(102)와, 스피커(103)를 구비하여 구성되어 있다.

도 2의 (a)는 도 1에 나타낸 표시부(101)의 평면 구성도이고, (b)는 그의 측면 구성도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이 표시부(101)는 복수(도면에서는 4매)의 표시 소자(70)가 타일 형상으로 배열된 표시 패널(배열 패널)(120)과, 이 표시 패널(120)에 접착층(160)을 통해서 접합된 기판(180)을 주체로 하여 구성되어 있다. 표시 소자(70)는 소자 기판(110)과, 이 소자 기판(110) 위에 설치된 표시 영역(50)과, 그 주위에 설치된 구동 회로(72, 73)를 구비하고 있고, 표시 영역(50)에는 복수의 화소(71)가 평면에서 보아 매트릭스 형상으로 배열 형성되어 있다. 화소(71)는 후술할 유기 EL 소자를 구비하고 있고, 유기 EL 소자의 발광에 의해 얻어진 광을 표시 광으로서 출력하게 되어 있다.

그리고, 각 표시 소자(70)는 각각의 표시 영역(50)을 서로 맞대도록 하여 배치되고, 4개의 표시 영역(50)에 의해 표시부(101)의 화상 표시부(111)를 형성하고 있다. 상기 구동 회로(72, 73)는 화상 표시부(111)의 주위를 둘러싸서 배치되어 있다.

또한, 도 2의 (a)에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 표시 소자(70)끼리의 경계(70a, 70b)의 근방의 영역을 넓게 도시하고 있지만, 실제로는 경계(70a, 70b)를 걸쳐서 인접하는 화소(71, 71)의 간격은 극히 좁은 폭으로 되어 있고, 또 필요에 따라 차광 처리 등의 경계를 눈에 띄지 않게 하는 처리를 실시한다.

또한, 본 실시예에서는 각 표시 소자(70)에 구동 회로(72, 73)가 구비되어 있는 구성으로 하고 있지만, 표시 소자(70, 70)사이의 경계(70a, 70b)에서 상호의 배선을 접속함으로써, 적은 수의 구동 회로에 의해 복수의 화소(71)를 구동 가능하 게 구성할 수 있다.

또한, 표시 소자(70)의 표시 영역(50) 및 구동 회로(72, 73)는 기판(110)의 접착층(160)측에 설치되어 있고, 상기 유기 EL 소자로부터 출력된 광은 접착층(160) 및 기판(180)을 투과하여 도 2의 (b) 상방으로 취출되도록 되어 있다. 즉, 본 실시예에 따른 표시 소자(70)는 톱 이미션형의 유기 EL 표시 패널이다.

기판(180)은 4매의 표시 소자(70)를 일체로 지지하는 투광성 기판이며, 또 표시부(101)의 최외면(最外面)을 이루는 것이기 때문에, 내압성이나 내마모성, 가스 배리어, 자외선 흡수성, 저반사성 등의 기능을 구비한 것이 바람직하다. 이러한 기판(180)으로서는 글라스 기판이나 최(最)표면에 DLC(다이아몬드 라이크 카본)층, 규소 산화물층, 산화 티탄층 등이 코팅된 플라스틱 필름 등이 적합하게 사용된다.

또한, 본 실시예에서는 기판(180)측으로부터 표시광을 취출하는 형태이기 때문에 기판(180)을 투광성 기판으로 구성하고 있지만, 소자 기판(110)측에 표시광을 취출하는 형태의 표시부(101)를 구성할 경우에는, 기판(180)에 불투명 기판을 이용하는 좋은 것은 물론이다.

(표시 장치의 제조 방법)

다음으로 도 2에 나타낸 표시부(101)의 제조 방법에 대해서, 도 3 및 도 4를 참조해서 설명한다. 도 3의 (a)는 본 제조 방법에서 사용하는 기판 접합 장치의 평면 구성도이며, (b)는 (a)도면에 나타낸 A-A′선을 따르는 단면 구성도이다. 또 한 도 4는 표시부(101)의 제조 공정을 설명하기 위한 설명도이며, 도 3의 (b)에 대 응하는 단면 구성도이다.

<기판 접합 장치>

우선, 표시부(101)의 제조에 적합하게 사용할 수 있는 기판 접합 장치(300)에 관하여 설명한다. 기판 접합 장치(300)는 도 3에 나타낸 바와 같이 표시 패널(제 1 기판)(120)을 재치, 고정하는 기대(基臺)(301)와, 상기 표시 패널(120) 위에 기판(제 2 기판)(180)을 지지하는 복수의 기판 지지 수단(310)과, 기판(180)에 대하여 진동을 부여하는 진동 부여 수단(320)과, 상기 기판 지지 수단(310) 및 진동 부여 수단(320)에 접속되어서 이들을 구동 제어하는 제어 장치(제어 수단)(350)를 구비하여 구성되어 있다.

이 기판 접합 장치(300)는 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 표시 패널(120)과 기판(180)을 측면에서 보아 대략 쐐기형을 이루도록 대향 배치하고, 그들의 사이에 개재시킨 접착재(160a)를, 양자의 접합면(180a, 120a)에 눌러 펴 넓히는 것으로 접합을 행하는 것이다.

기대(301)에는, 그 표시 패널(120) 재치면(도면의 윗면)에 흡착 척(기판 고정 수단)(302, 302)이 설치되어 있고, 흡착 척(302)의 근방에 4개의 위치 결정 핀(기판 위치 규제 수단)(303, 303, 305, 305)이 상기 재치면의 연직 상방을 향해서 세워서 설치되어 있다.

또한, 위치 결정핀(303, 303)과 표시 패널(120)을 끼우고 반대측에는, 2개의 지지핀(306, 306)이 배열 설치되어 있다. 이들 지지핀(306, 306)은 기대(301)를 도시된 Z방향으로 관통하여 있고, 기대(301)의 배면측((b)도면의 하면측)에 돌출된 일단을 지지핀 구동 수단(330)에 접속되어 있다. 지지핀 구동 수단(330)은 도시는 생략하고 있지만 기판 지지 수단(310) 등과 같은 제어 장치(350)에 접속되어 있고, 제어 장치(350)로부터 공급되는 구동 제어 신호에 의거하여 상기 지지핀(306, 306)을 도시한 Z방향으로 진퇴시키도록 되어 있다.

흡착 척(302)은 예를 들면 진공 흡착이나 정전 흡착에 의해 표시 패널(120)을 기대(301) 위의 소정 위치에 고정하는 것이며, 표시 패널(120)을 구성하는 각 소자 기판(110)(표시 소자(70))에 대응하여 설치되어 있다. 또한, 흡착 척(302)의 형태는 상기에 예를 든 흡착 방식에 한정되는 것은 아니다.

위치 결정핀(303, 305)은 후술의 기판 지지 수단(310)과 함께 기판(180)을 소정 위치에서 지지하는 것이며, 위치 결정핀(303, 303)은 평면에서 보아 사각 형상의 기판(180)의 Ｙ방향으로 연장되는 변 끝에 맞닿아 기판(180)의 X방향에서의 이동을 규제하고, 위치 결정핀(305, 305)은 기판(180)의 X방향으로 연장되는 2변 끝(邊端)에 각각 맞닿아 Y방향에서의 기판의 이동을 규제하도록 되어 있다.

기판 지지 수단(310)은 각각 3개의 지지 롤러(311)와, 이들의 지지 롤러(311)를 동축(同軸) 위치에서 회동(回動) 가능하게 지지하는 막대 형상의 지지축(312)을 구비하고 있고, 제어 장치(350)로부터 공급되는 구동 제어 신호에 의거하여 지지축(312)을 도면의 X방향으로 수평 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 지지 수단(310)은 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(120)과 기판(180)의 맞닿는 위치를 지점으로 하여 기판(180)을 기대(301)에 대하여 경사지게 한 상태에서 지지하도록 되어 있다. 또한, 2개의 기판 지지 수단(310, 310)은 서로 독립으로 또는 서로 연동하여 각각의 지지축(312, 312)의 이동 동작이 가능하다.

진동 부여 수단(320)은 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 기판(180)의 윗면측(기대(301)와 반대측)에 배치되고, 제어 장치(350)로부터 공급되는 구동 제어 신호에 의거하여 기판(180)에 진동을 부여하는 것이다. 이러한 진동 부여 수단(320)을 구비함으로써 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합 시에, 접착재(160a) 중에 기포가 발생한 경우에도 진동에 의해 기포를 접착재(160a)의 외측으로 취출할 수 있다.

또한, 진동 부여 수단(320)의 형태는 특별하게 한정되지 않아 다양한 것이 이용될 수 있다. 가장 간소한 구성을 예시하면, 막대 형상 부재와 이 막대 형상 부재를 그 길이 방향으로 진퇴시키는 구동부를 구비한 진동 부여 장치를 들 수 있다. 그리고, 이 진동 부여 장치를 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 기판(180) 위에 배치하고, 상기 막대 형상 부재를 기판(180)을 향해서 진퇴 동작시키면, 막대 형상부재가 기판(180)에 충돌되어 기판(180) 및 표시 패널(120)에 진동이 부여될 수 있다.

<표시 장치의 제조 순서>

다음으로, 상기 기판 접합 장치(300)를 이용한 표시부(101)의 제조 순서에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

상기 구성을 구비한 본 실시예의 기판 접합 장치(300)에 의해 기판(180)과 표시 패널(120)과의 접합을 행하기 위해서는, 우선 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 기대(301) 상의 소정 위치에 소자 기판(110)(표시 소자(70))을 배열하는 동시에, 흡착 척(302)을 동작시켜서 고정하여 표시 패널(120)을 구성한다.

다음으로, 기대(301) 위에 재치된 표시 패널(120)의 접합면(120a)에, 도 2에 나타낸 접착층(160)을 형성하기 위한 접착재(160a)를 도포한다. 이 접착재(160a)는, 예를 들면 아크릴 수지 등의 투광성의 수지 재료로 이루어지는 것으로 하고, 그 농도나 점도 등은 접합에 제공되는 표시 패널(120) 및 기판(180)의 재질 등에 따라 적절하게 설정된다.

그 후에 기대(301) 위에 고정되어 있는 표시 패널(120)과 대향하도록, 기판 지지 수단(310)의 지지 롤러(311) 위에 기판(180)을 재치한다. 이 때, 표시 패널(120)의 위치 결정핀(303)측의 가장자리 끝과, 기판(180)의 접합면(180a)을 맞닿게 하는 동시에, 위치 결정핀(303, 303)과 기판(180)의 가장자리 끝을 맞닿게 하여 표시 패널(120)과 기판(180)을 측면에서 보아 대략 쐐기형으로 배치한다.

그리고, 표시 패널(120), 접착재(160a) 및 기판(180)을 각각 소정 위치에 배치하면, 제어 장치(350)에 의해 기판 지지 수단(310)을 구동하고, 그 지지축(312)을 도면의 우측 방향(X방향)으로 이동시킨다. 그러면, 기판 지지 수단(310)의 지지 롤러(311)가 기판(180)의 접합면(180a) 위를 미끄럼 이동하고, 이에 수반하여 기판 지지 수단(310)에 의하여 캔티레버 형식으로 지지된 기판(180)이, 도 4에 나타낸 바와 같이 표시 패널(120)측으로 경사진다. 이에 따라 기판(180)과 표시 패널(120) 사이에 배치된 접착재(160a)가, 기판(180)에 의해 접합면(120a, 180a)에 눌러 펴 넓힐 수 있다. 이 때, 기판(180)은 표시 패널(120)과의 맞닿음부를 지점으로 하여 넘어지게 되지만, 이 기판(180)은 위치 결정핀(303, 305)에 의해 X방향 및 Y방향으로 위치 규제되어 있으므로, 표시 패널(120)과 면방향의 위치 관계를 유 지하면서 표시 패널(120) 위에 덮이도록 이동한다.

또한, 기판 지지 수단(310)의 이동 속도는 기판(180)에 의해 눌러 펴 넓혀진 접착재(160a)의 상태에 맞추도록 조정된다. 예를 들어 접착재(160a)의 퍼지는 속도에 대략 일치하도록 지지 롤러(311)의 이동 속도를 조정한다.

또한 여기서, 상기 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합 시에 접착재(160a) 중에 기포가 혼입되는 일이 있다. 이러한 기포의 혼입이 생겼을 경우에는, 제어 장치(350)에 의해 진동 부여 수단(320)을 구동하여 기판(180)을 진동시킨다(도 3의 (b) 참조). 그러면, 접착재(160a) 중의 기포는 접착재(160a) 안을 외측으로 이동해서 소실된다. 이와 같이 본 실시예에서는 투광성의 기판(180) 위에는 흡착 척 등이 배치되어 있지 않음으로써, 접착재(160a) 내에 기포가 혼입되었다 하더라도 용이하게 기포의 존재를 육안으로 볼 수 있고, 이에 따라 기포의 발생에 대하여 즉시 대응할 수 있으므로 기판의 접합을 높은 수율로 행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 기판 접합 장치(300)에서는, 접합 동작 중에 기판(180)이 기대(301)에 대하여 경사하여 배치되어 있으므로, 접착재(160a) 내의 기포를 제거할 때 부여된 진동에 의해 이동을 개시한 기포가 기판(180)의 접합면(180a)을 따라 상방으로 빠져나갈 수 있기 때문에, 기포의 제거가 보다 효율적으로 이루어지게 되어 있다.

또한, 상기 진동 부여 수단(320)의 동작에 연동하여 기판 지지 수단(310)의 동작을 변경할 수 있다. 예를 들어 기포를 검지해서 진동 부여 수단(320)을 동작시켰을 경우에, 소정 시간만큼 기판 지지 수단(310)의 이동을 정지하고, 기포가 제 거된 후에 기판 지지 수단(310)의 X방향으로의 이동을 재개하도록 구성해도 좋다. 나아가서는, 진동 부여 수단(320)을 동작시키는 동시에 기판 지지 수단(310)을 반대 방향(위치 결정핀(303)측)으로 소정 거리 이동시켜서 기판(180)과 표시 패널(120)의 간격을 벌리고, 이에 따라 접착재(160a)를 기단(基端))측(위치 결정핀(303)측)으로 후퇴시켜서 기포의 제거를 촉진하도록 제어할 수 있다.

상기 기판(180)의 경사 동작을 계속하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 2개의 기판 지지 수단(310) 중, 진행 방향측의 기판 지지 수단(310)은 기판(180)의 접합면(180a)으로부터 이탈하고, 기판(180)은 표시 패널(120)의 가장자리 끝과 1개의 기판 지지 수단(310)에 의하여 지지된 상태가 된다. 또한 기판 지지 수단(310)의 이동을 계속하면, 남는 기판 지지 수단(310)도 기판(180)의 접합면(180a)으로부터 이탈한다. 이 기판 지지 수단(310)이 접합면(180a)으로부터 이탈할 때, 본 실시예의 기판 접합 장치(300)에서는, 기판(180)은 기대(301) 위에 돌출해서 배치된 지지핀(306)에 건네지고, 표시 패널(120)과 지지핀(306)에 의해 지지된 상태가 된다. 그리고, 지지핀 구동 수단(330)에 의해 지지핀(306)을 후퇴시켜, 기판(180)을 표시 패널(120)과 대략 평행 위치까지 경사지게 하면 기판(180)과 표시 패널(120)과의 접합이 완료된다.

그 후에, 필요에 따라 접착재(160a)를 경화시킴으로써 기판(180)과 표시 패널(120)이 접착층(160)을 통해서 접합된 표시부(101)를 제조할 수 있다.

이와 같이, 상기 실시예의 기판 접합 장치(300)를 사용하여 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합을 행하면, 양자를 접합시키기 위한 접착재(160a)에 기포를 생 기게 하지 않고 정확한 위치에서 접합시킬 수 있고, 또 접착재(160a) 내에 기포를 발생하게 했다고 하더라도 진동 부여 수단(320)에 의해 기포를 제거할 수 있으므로, 수율 좋게 효율적으로 표시부(101)의 제조를 행할 수 있다.

종래는, 이러한 기판 접합의 방법으로서, 한쪽의 기판을 다른쪽의 기판측으로 뒤로 젖혀 접합시키는 방법(예를 들면, 미국 특허 제6459462호)이 채택되고 있고, 이렇게 기판을 뒤로 젖혀서 접착재에 눌러 덮을 경우, 기판을 파손하지 않도록 적당한 젖힘 폭을 조정할 필요가 있었다. 또한 기판의 젖힘 폭은 면방향에서 동일하지 않기 때문에, 안정되게 접합 동작을 행하기 위해서는 접합에 제공하는 기판간의 간격을 세밀하게 제어할 필요가 있고, 접합 속도를 정확하게 제어하지 않을 경우 접착재에의 기포의 혼입이 생기기 쉬워진다고 하는 문제를 갖고 있었다.

이에 대하여 본 실시예에 따른 제조 방법에서는, 기판(180)은 기판 지지 수단(310)에 의해 캔티레버로 지지되기 때문에 표시 패널(120)측으로 눌러 덮이거나, 뒤로 젖혀지지 않고, 기판(180)의 자체 중량에 의해 접착재(160a)를 눌러 펴 넓혀서 표시 패널(120)에 접합된다. 따라서, 뒤로 젖힘에 의한 기판(180)의 파손이 생기지 않고, 또한 기포를 발생하지 않도록 접착재(160a)의 신장 상태를 제어하면서 접합을 행할 수 있다.

<기판 접합 장치의 다른 형태>

본 발명에 따른 기판 접합 장치로서는, 도 5에 나타낸 형태의 것도 적용할 수 있다. 이하, 도 5에 의거하여 동일한 장치에 관하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 기판 접합 장치의 다른 형태에 있어서의 단면 구성도 이며, 이 도면은 도 3의 (a)에 나타낸 A-A′를 따르는 단면 구조에 대응하고 있다. 또한, 도 5에서 도 3과 동일한 부호가 부여된 구성 요소는, 앞의 실시예와 동일한 구성 요소이며 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 나타낸 본 실시예의 기판 접합 장치(400)는 기판(180) 위로부터 접착재(160a)의 상태를 측정하는 광학 측정 수단(420)과, 이 광학 측정 수단(420)을 구동 제어할 수 있게 구성된 제어 장치(450)를 구비한 점에 특징을 갖고 있다. 상기 제어 장치(450)는 기판 지지 수단(310) 및 진동 부여 수단(320), 및 지지핀 구동 수단(330)에도 접속되어 각 부(部)를 구동 제어할 수 있게 구성되어 있고, 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합 동작을 제어하는 제어 수단으로서도 기능을 행한다.

광학 측정 수단(420)은 투광성의 기판(180)을 투과해서 접착재(160a)를 촬영하는 것이며, 예를 들면 비디오 카메라 등에 의해 구성되어 있다. 광학 측정 수단(420)과 접속된 제어 장치(450)는, 광학 측정 수단(420)을 통해서 취득한 화상을 처리하고 접착재(160a)에서의 기포의 유무를 검지할 수 있게 구성되어 있다. 따라서, 광학 측정 수단(420)과 제어 장치(450)가 본 발명에 따른 기포 검지 수단을 구성하고 있다.

상기 구성하에서 본 실시예의 기판 접합 장치(400)는 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합 시에, 광학 측정 수단(420)을 통해서 취득한 화상 정보에 의거하여 제어 장치(450)에서 기포의 발생이 검지되면, 제어 장치(450)로부터 진동 부여 수단(320)에 대하여 구동 신호를 출력하고, 진동 부여 수단(320)을 동작시킴으로써 기판(180)에 소정의 진동을 부여하게 되어 있다. 그리고, 이 진동에 의해 접착재(160a)의 기포가 제거되어 접합이 양호하게 이루어진다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 기판(180)과 표시 패널(120)의 접합시에, 접착재(160a) 내의 기포를 자동적으로 검지하여 제거할 수 있으므로, 지극히 효율 좋게 높은 수율로 접합 동작을 행할 수 있다.

도 5에 나타낸 구성에서, 광학 측정 수단(420)은 기판 지지 수단(310)의 동작에 맞춰서 X방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 기판 지지 수단(310)의 동작에 따라 표시 패널(120) 위에 펴 넓어지는 접착재(160a)의 진행 방향 선단부를 항상 관측 가능하게 되어 있다. 이에 따라 접착재(160a)에서의 기포의 검지를 정확하고 또한 신속하게 행할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 구성에도 앞의 실시예와 마찬가지로, 진동 부여 수단(320)과 기판 지지 수단(310)이 연동하여 동작하도록 제어하면, 기포의 제거 효율을 향상시켜서 수율을 높일 수 있다.

(표시 패널의 상세 구성)

다음으로 도 6 내지 도 8을 참조하여, 상기 표시부(101)를 구성하는 각 표시 소자(70)의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 6은 표시 소자(70)의 회로 구성도이다. 도 7은 화소(71)의 평면 구조를 도시한 도면이며, (a)는 화소(71) 중 주로 TFT(박막 트랜지스터) 등의 화소 구동 부분을 나타낸 도면이고, (b)는 화소간을 구획하는 뱅크(격벽 부재) 등을 도시한 도면이다. 도 8은 도 7의 B-B′선을 따르는 단면 구성도이다.

도 6에 나타낸 회로 구성에 있어서, 표시 소자(70)는 복수의 주사선(131)과, 이들 주사선(131)에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 신호선(132)과, 이들 신호선(132)에 병렬로 연장되는 복수의 공통 급전선(133)이 각각 배선된 것으로, 주사선(131) 및 신호선(132)의 각 교점마다 화소(71)가 설치되어 구성된 것이다.

신호선(132)에 대하여는, 시프트 레지스트, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치 등을 구비하는 데이터측 구동 회로(72)가 설치되어 있다. 한편, 주사선(131)에 대하여는, 시프트 레지스트 및 레벨 시프터 등을 구비하는 주사측 구동 회로(73)가 설치되어 있다. 또한, 화소(71)의 각각에는 주사선(131)을 통해서 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(박막 트랜지스터)(142)와, 이 스위칭용 TFT(박막 트랜지스터)(142)를 통해서 신호선(132)으로부터 공급되는 화상 신호를 보관 유지하는 보관 유지 용량(cap)과, 보관 유지 용량(cap)에 의해 보관 유지된 화상 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 TFT(143)와, 이 구동용 TFT(143)를 통해서 공통 급전선(133)에 전기적으로 접속했을 때 공통 급전선(133)으로부터 구동 전류가 흘러 들어오는 화소 전극(141)과, 이 화소 전극(141)과 공통 전극(154) 사이에 끼워지는 발광부(140)가 설치되어 있다. 상기 화소 전극(141)과 공통 전극(154)과, 발광부(140)로 구성되는 소자가 유기 EL 소자이다.

이러한 구성하에서, 주사선(131)이 구동되어서 스위칭용 TFT(142)가 온이 되면, 그 때의 신호선(132)의 전위가 저장 용량(cap)에 보관 유지되고, 상기 보관 유지 용량(cap)의 상태에 따라, 구동용 TFT(143)의 온ㆍ오프 상태가 결정된다. 그리 고, 구동용 TFT(143)의 채널을 통하여 공통 급전선(133)으로부터 화소 전극(141)에 전류가 흐르고, 또한 발광부(140)를 통해서 공통 전극(154)에 전류가 흐름으로써 발광부(140)는 이것을 흐르는 전류량에 따라 발광한다.

다음으로 도 7의 (a)에 나타낸 화소(71)의 평면 구조를 보면, 화소(71)는 평면에서 보아 대략 사각 형상의 화소 전극(141)의 4변이 신호선(132), 공통 급전선(133), 주사선(131) 및 도시하지 않은 다른 화소 전극용의 주사선에 의해 둘러싸인 배치가 되어 있다. 또한 도 8에 나타낸 화소(71)의 단면 구조를 보면, 소자 기판(110) 위에 구동용 TFT(143)가 설치되어 있고, 구동용 TFT(143)를 피복하여 형성된 복수의 절연막을 통한 소자 기판(110) 위에 유기 EL 소자(200)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(200)는 소자 기판(110) 위에 세워서 설치된 뱅크(격벽 부재)(150)에 둘러싸인 영역 내에 설치된 유기 기능층(발광부)(140)을 주체로 하여 구성되고, 이 유기 기능층을 화소 전극(141)과 공통 전극(154) 사이에 협지한 구성을 구비한다.

여기서 도 7의 (b)에 나타낸 평면 구조를 보면, 뱅크(150)는 화소 전극(141)의 형성 영역에 대응한 평면에서 보아 대략 사각 형상의 개구부(151)를 갖고 있고, 이 개구부(151)에 앞서 유기 기능층(140)이 형성되도록 되어 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 구동용 TFT(143)는 반도체막(210)에 형성된 소스 영역(143a), 드레인 영역(143b) 및 채널 영역(143c)과, 반도체층 표면에 형성된 게이트 절연막(220)을 통해서 채널 영역(143c)에 대향하는 게이트 전극(143A)을 주체로 하여 구성되어 있다. 반도체막(210) 및 게이트 절연막(220)을 덮는 제 1 층간 절연막(230)이 형성되어 있고, 이 제 1 층간 절연막(230)을 관통하여 반도체막 (210)에 도달하는 콘택트홀(232, 234) 내에, 각각 드레인 전극(236), 소스 전극(238)이 매설되고, 각각의 전극은 드레인 영역(143b) 및 소스 영역(143a)에 도전 접속되어 있다. 제 1 층간 절연막(230)에는 제 2 층간 절연막(240)이 형성되어 있고, 이 제 2 층간 절연막(240)에 관통 설치된 콘택트홀에 화소 전극(141)의 일부가 매설되어 있다. 그리고 화소 전극(141)과 드레인 전극(236)이 도전 접속됨으로써 구동용 TFT(143)와 화소 전극(141)(유기 EL 소자(200))이 전기적으로 접속되어 있다.

제 2 층간 절연막(240) 위에는, 무기(無機) 절연 재료로 이루어지는 무기 뱅크(제 1 격벽층)(149)이 형성되어 있고, 무기(無機) 뱅크(149)는 화소 전극(141)의 가장자리부분에 일부 올라타도록 배치되어 있다. 무기 뱅크(149) 위에는, 유기 재료로 이루어지는 뱅크(제 2 격벽층)(150)가 적층되어, 이 유기 EL 장치에서의 격벽 부재를 이루고 있다.

상기 유기 EL 소자(200)는 화소 전극(141) 위에 정공 주입층(전하 수송층) (140A)과 발광층(140B)을 적층하고, 이 발광층(140B)과 뱅크(150)를 덮는 공통 전극(154)을 형성함으로써 구성되어 있다. 정공 주입층(140A)은 화소 전극(141)의 표면을 덮어서 형성되어 있고, 그 가장자리 부분은 뱅크(150)의 하층측에 설치된 무기 뱅크(149) 중, 뱅크(150)로부터 화소 전극(141) 중앙측으로 돌출하여 배치된 부분도 덮어서 형성되어 있다.

정공 주입층(140A)의 형성 재료로서는, 예를 들어 폴리티오펜 유도체, 폴리피롤 유도체 등, 또는 그들의 도핑체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 3, 4- 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스틸렌 술폰산(PEDOT/PSS)의 분산액 등을 사용할 수 있다.

발광층(140B)을 형성하기 위한 재료로서는, 형광 또는 인광을 발광할 수 있는 공지의 발광 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, (폴리)플루오렌 유도체(PF), (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리페닐렌 유도체(PP), 폴리파라페닐렌 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계 등을 적절하게 사용할 수 있다.

또한, 상기의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 색소 재료나, 루블렌, 페릴렌, 9, 10-디페닐 안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등의 저분자 재료를 도프해서 사용할 수도 있다.

또한, 상술한 고분자 재료 대신에 종래 공지된 저분자 재료를 사용할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 이러한 발광층(140B) 위에 칼슘이나 마그네슘, 리듐, 나트륨, 스트롱티움(Strontium), 바륨(Barium), 세슘(Cesium)을 주성분으로 한 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 전자 주입층을 형성해도 좋다.

여기서, 상기 정공 주입층(140A) 및 발광층(140B)의 형성 방법에는, 액체방울 토출법이 적합하게 사용될 수 있다. 이 경우, 도 9 및 도 10에 구성의 일례를 나타낸 액체방울 토출 헤드(20)를 채용할 수 있다. 도 9는 액체방울 토출 헤드(20)를 나타낸 분해 사시도다. 액체방울 토출 헤드(20)는 복수의 노즐(81)을 갖는 노즐 플레이트(80)와, 진동판(85)을 갖는 압력실 기판(90)과, 이들 노즐 플레이트(80)와 진동판(85)을 끼워 넣어서 지지하는 케이스(88)를 구비하여 구성되어 있다.

액체방울 토출 헤드(20)의 주요부 구조는, 도 10의 사시도 일부 단면도에 나타낸 바와 같이 압력실 기판(90)을 노즐 플레이트(80)와 진동판(85)에 끼운 구조로 되어 있다. 노즐 플레이트(80)의 노즐(81)은 각각 압력실 기판(90)에 구획 형성된 압력실(캐비티)(91)에 대응하고 있다. 압력실 기판(90)에는, 실리콘 단결정 기판 등을 에칭함으로써, 각각이 압력실로서 기능할 수 있게 캐비티(91)가 복수 설치되어 있다. 캐비티(91)끼리의 사이는 측벽(92)으로 분리되어 있다. 각 캐비티(91)는 공급구(94)를 통해서 공통의 유로(流路)인 리졸버(93)에 연결되어 있다. 진동판(85)은 예를 들면 열산화막 등에 의해 구성된다.

진동판(85)에는 탱크 구(口)(86)가 설치되고, 도시 생략한 탱크로부터 임의의 액체재료를 공급할 수 있게 구성되어 있다. 진동판(85) 상의 캐비티(91)에 해당하는 위치에는 압전체 소자(87)가 배열 설치되어 있다. 압전체 소자(87)는 PZT소자 등의 압전성 세라믹스의 결정체를 상부 전극 및 하부 전극(도시 생략)에서 끼운 구조를 구비한다. 압전체 소자(87)는 도시 생략한 제어 장치로부터 공급되는 토출 신호에 대응해서 체적 변화를 발생할 수 있게 구성되어 있다.

액체방울 토출 헤드(20)로부터 액체방울을 토출하기 위해서는, 액체방울 토출 헤드(20)의 압전체 소자(87)에 대하여 소정의 토출 신호를 공급한다. 액체방울은 액체방울 토출 헤드(20)의 캐비티(91)에 유입되어 있고, 토출 신호가 공급된 액체방울 토출 헤드(20)에서는, 그 압전체 소자(87)가 그 상부 전극과 하부 전극 사이에 가해진 전압에 의해 체적 변화를 일으킨다. 이 체적 변화는 진동판(85)을 변형시켜 캐비티(91)의 체적을 변화시킨다. 이 결과, 그 캐비티(91)의 노즐 구멍 (81)으로부터 액체방울(D)이 토출된다. 액체방울이 토출된 캐비티(91)에는 토출에 의해 줄어든 액체재료가 리졸버(93)로부터 공급된다. 또, 액체방울 토출 헤드는 상기한 바와 같이 압전체 소자에 체적 변화를 생기게 해서 액체방울을 토출시키는 구성 외에, 발열체에 의해 액체 재료에 열을 더해 그 팽창에 의해 액체방울을 토출시키는 구성도 좋다.

그리고 본 실시예의 경우, 소자 기판(110) 위에 세워서 설치된 뱅크(150)의 개구부(151)에 대하여, 액체방울 토출 헤드(20)의 노즐 구멍(81)을 위치 결정하고, 액체방울(D)을 토출함으로써 정공 주입층 형성 재료 또는 발광층 형성 재료를 포함하는 액체재료를 배치하고, 그 후 건조시킴으로써 정공 주입층(140A) 또는 발광층(140B)을 형성할 수 있다.

도 8로 되돌아와서, 소자 기판(110)으로서는 소위 톱 이미션형의 EL 표시 패널의 경우, 유기 EL 소자(200)의 상면측(소자 기판(110)과 반대측)으로부터 광을 취출하는 구성이므로, 글라스 등의 투명 기판 외에 불투명 기판도 사용할 수 있다. 불투명 기판으로서는, 예를 들면 알루미나 등의 세라믹스, 스테인리스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 실시한 것, 또 열경화성 수지나 열가소성 수지, 나아가서는 그 필름(플라스틱 필름) 등을 들 수 있다.

화소 전극(141)은 소자 기판(110)을 통해서 광을 취출하는 보텀 이미션형의 경우에는, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투광성 도전 재료에 의해 형성되지만, 톱 이미션형의 경우에는 투광성일 필요는 없고, 금속 재료 등의 적당한 도전 재료에 의해 형성될 수 있다.

공통 전극(154)은 발광층(140B)과 뱅크(150)의 상면, 나아가서는 뱅크(150)의 측면부를 형성하는 벽면을 덮은 상태에서 소자 기판(110) 위에 형성된다. 이 공통 전극(154)을 형성하기 위한 재료로서는, 톱 이미션형의 경우, 투명 도전 재료를 사용할 수 있다. 투명 도전 재료로서는 ITO가 적절하지만, 다른 투광성 도전 재료라도 상관없다.

공통 전극(154)의 상층측에는 음극 보호층을 형성해도 좋다. 이러한 음극 보호층을 설치함으로써, 제조 프로세스시에 공통 전극(154)이 부식되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있고, 무기 화합물, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 질산화물 등의 실리콘 화합물에 의해 형성할 수 있다. 공통 전극(154)을 무기 화합물로 이루어지는 음극 보호층으로 피복함으로써, 공통 전극(154)에의 산소 등의 침입을 양호하게 방지할 수 있다. 또한, 음극 보호층은 10nm 내지 300nm 정도의 두께로 형성된다.

공통 전극(154)을 덮도록 접착층(160)이 설치되어 있고, 이 접착층(160)을 통해서 기판(180)이 접합되어 있다. 즉, 본 실시예에 따른 표시부(101)에서는, 접착층(160) 및 기판(180)이 복수의 표시 소자(70)의 유기 EL 소자(200)를 밀봉하는 밀봉 부재를 겸하는 구성으로 하고 있다.

이와 같이 접착층(160)을, 유기 EL 소자(200)를 밀봉하는 부재로서 기능시킬 경우, 유기 EL 소자(200)를 둘러싸는 뱅크(150)에 기인하는 소자 기판(110)의 요철을 양호하게 평탄화하는 동시에, 양호한 투광성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 접착층(160)의 형성 재료로서는, 친유성(親油性)을 갖는 고분자 재료(유기 수지 재 료), 예를 들어 폴리올레핀, 에폭시수지, 아크릴수지, 실리콘수지, 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리에스테르 등이 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리올과, 트리렌 디이소시아네이트나 키실렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물을 혼합해서 중합시킨 유도체, 또는 스크류 페놀형 에폭시 올리고머와 아민 화합물을 혼합해서 중합한 유도체 등을 들 수 있다. 그리고, 이들의 유기 화합물을 톨루엔, 크실렌, 사이클로헥산, 메틸에틸케톤, 초산 에틸 등의 지방 친화 특성 유기용제로 희석하고, 소정의 점도로 조정한 것을 접착재(160a)로서 사용하고, 도 3에 나타낸 바와 같이 표시 패널(120) 위에 도포한다.

또한, 접착층(160)을 형성하는 재료로서는, 메타크릴레이트 수지나 에폭시 수지 등을 주성분으로 하는 자외선 경화형 수지를 사용할 수도 있다. 자외선 경화형 수지를 사용하면, 가열 처리를 하지 않고 접착층(160)을 형성할 수 있으므로, 가열에 의한 발광층(140B)에의 악영향을 억제할 수 있다. 이 경우에는, 공통 전극(154)과 접착층(160) 사이에 자외선 흡수 재료로 이루어지는 자외선 흡수층을 형성해 두는 것이 바람직하고, 예를 들어 산화 티탄이나 산화 아연, 인듐 주석 산화물(ITO) 등의 에너지 밴드 갭(band gap)이 3eV 이상의 가시광선을 투과하는 산화물 반도체 재료로 이루어지는 층을 만드는 것이 바람직하다. 이와 같이 자외선 흡수층을 형성해 두면, 접착층(160)을 투과한 자외선을 흡수하고, 접착층(160)에 조사한 자외선이 발광층(140B)에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또한, 접착층(160)에는 접착층(160)의 층 두께보다 입경(粒徑)이 작은 미립 자나, 알콕시 실란이나 실라잔 등의 실란 화합물을 첨가할 수도 있다. 미립자를 함유시킴으로써 접착층(160)을 형성하는 접착재(160a)의 유동성을 조정할 수 있다. 또한, 이 미립자에 의해 접착층(160)의 경화시나 사용시의 온도 변화에 대하여 접착층(160)이 체적 변화를 일으키기 어려워지므로, 유기 EL 소자(200)에의 부담을 경감하고 표시부(101)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

접착층(160)에 첨가하는 미립자로서는, 유기 고분자 재료 또는 무기산화물 재료, 예를 들어 폴리에스테르나 폴리스틸렌, PMMA(폴리메틸크릴레이트), 실리카나 알루미나가 바람직하다. 또한, 이러한 미립자에는 접착재(160a)와 상용하기 쉽도록 커플링 처리 등의 표면 처리가 설비되는 것이 바람직하다. 또한, 미립자를 첨가하는 것에 있어서는, 10nm 내지 1000nm 정도의 입경을 갖는 미립자를 사용하여, 10% 내지 70%의 함유율로 첨가하는 것이 바람직하다. 이에 따라 미립자가 뱅크(150)의 개구부(151) 등의 단차에 들어가 간극이 없는 양호한 층을 형성할 수 있다.

또한, 이상의 실시예에서는 표시부(101)를 구성하는 표시 소자(70)가 톱 이미션형의 EL 표시 패널일 경우에 관하여 설명했지만, 표시 소자(70)는 보텀 이미션형의 EL 표시 패널이라도 좋고, 나아가서는 표시 소자(70) 대신에 액정표시 패널이나 플라즈마 표시 패널 등의 다른 전기 광학 패널을 사용할 수도 있다.

또한, 이상의 실시예에서는 표시 소자(70)는 TFT를 포함하는 소자 기판(110)과, 이 소자 기판(110) 위에 설치된 표시 영역(50)과, 그 주위에 설치된 구동 회로(72, 73)를 구비하고 있고, 표시 영역(50)에는 유기 EL 소자를 포함하는 복수의 화 소(71)가 평면에서 보아 매트릭스 형상으로 배열 형성되어 있다고 설명했지만, 표시 패널로서 화소 스위칭용 소자를 형성하고나서 표시 패널을 평면적으로 배열하고, 그런 뒤에 복수매의 표시 패널 위에 유기 EL 소자를 형성해도 좋다.

청구항에 기재한 표시 패널로서 표시 패널(120)로 설명했지만, 상기 표시 패널은 1쌍의 전극간에 발광층을 포함하는 유기 기능층을 협지한 유기 EL 소자를 구비하여 이루어지는 적어도 1개의 유기 EL 표시 패널이며, 유기 EL 소자의 상방을 덮도록 상기 기판을 상기 접착재를 통하여 접합해도 좋다. 여기서, 기판은 기계적 강도를 부여하기 위한 보호 기판이라도 좋고, 외기(外氣)의 수분이나 산소가 유기 EL 소자에 도달하는 것을 막는 가스 배리어성을 갖는 밀봉 기판이라도 좋다.

이상의 설명에 따르면, 본 발명은 평면 배열된 복수의 표시 패널과 기판과의 접합을 신속하고 또한 확실하게 할 수 있고, 따라서 고품질의 표시 장치를 수율 좋게 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

1. 표시 패널과 상기 표시 패널의 일면(一面) 측에 접착층을 통하여 배열 설치된 기판을 구비한 표시 장치의 제조 방법으로서,

   상기 표시 패널 및 기판의 적어도 한쪽의 접합면에 상기 접착층을 구성하는 접착재를 배치하는 공정과,

   상기 표시 패널의 접합면의 하나의 가장자리 끝과 상기 기판의 접합면을 맞닿게 하여 상기 표시 패널과 상기 기판을 대향 배치하는 공정과,

   상기 배치를 유지하면서 상기 기판과 상기 표시 패널을 접근시켜, 상기 접합면에 의해 접착재를 눌러 펴 넓히면서 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시키는 공정을 구비하며,

   상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때,

   상기 표시 패널과의 맞닿는 위치 근방의 끝 가장자리에서 상기 기판을 그 면(面) 방향으로 위치 규제하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시 패널은 복수의 표시 소자를 평면적으로 배열하여 이루어지는 배열 패널로 이루어지고,

   상기 기판은 상기 복수의 표시 소자로 이루어지는 표시 패널을 지지하는 기판인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시 패널은 1쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기 기능층을 협지 (挾持)한 유기 EL 소자를 구비하여 이루어지는 유기 EL 표시 패널이며,

   유기 EL 소자의 상방을 덮도록 상기 기판을 상기 접착재를 통하여 접합시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판과 표시 패널을 접합시킬 때,

   상기 표시 패널의 접합면을 상측으로 향하게 하는 동시에, 상기 접합면에 대향하게 하여 상기 기판을 배치하고,

   상기 기판을 상기 표시 패널측으로 경사지도록 함으로써 상기 접착재를 눌러 펴 넓히고, 상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때,

   상기 기판을 상기 기판의 복수의 변 끝에서 위치 규제하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때,

   상기 기판의 자체 중량에 의해 상기 접착재를 눌러 펴 넓히는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판과 상기 표시 패널을 접합시킬 때,

   상기 기판 또는 표시 패널과 상기 접착재 사이에 생긴 기포를 상기 기판 또는 표시 패널에 대하여 진동을 부여함으로써 제거하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
9. 접착층을 통하여 대향 배치된 제 1 기판과 제 2 기판을 구비한 표시 장치의 제조에 적용할 수 있는 기판 접합 장치로서,

   상기 제 1 기판을 고정 지지하는 기판 고정 수단과,

   상기 제 1 기판의 하나의 가장자리 끝에 상기 제 2 기판의 접합면을 맞닿게한 상태에서 상기 제 2 기판을 캔티레버 형식으로 지지하는 기판 지지 수단과,

   상기 기판 지지 수단을 이동시킴으로써, 접착재를 통하여 대향 배치된 상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판을 접근시켜서 접합시키는 제어 수단과,

   상기 제 2 기판과 상기 제 1 기판이 맞닿는 위치의 근방에 상기 제 2 기판의 면 방향의 이동을 규제하는 기판 위치 규제 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 접합면에 상기 접착층을 형성하기 위한 접착재를 배치하는 접착재 공급 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서

    상기 기판 지지 수단이 상기 제 2 기판을 그 접합면에서 지지하는 동시에 상기 접합면 상에서 미끄럼 이동하는 지지 롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
12. 삭제
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 대하여 진동을 부여하는 진동 부여 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 외면측에 상기 접착재의 기포를 검지하는 기포 검지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 진동 부여 수단은 상기 기포 검지 수단으로부터 입력되는 기포 검지 정보에 의거하여 동작 가능하게 된 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,

    상기 기판 지지 수단은 상기 기포 검지 수단으로부터 입력되는 기포 검지 정보에 의거하여 동작 가능하게 된 것을 특징으로 하는 기판 접합 장치.

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