KR101089487B1 - 자체 발광 패널의 제조 방법 - Google Patents

자체 발광 패널의 제조 방법 Download PDF

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미치오 멘다
겐이치 호리에
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가부시끼가이샤 쓰리본드
도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 고체의 밀봉재를 이용함으로써 공정의 간이화 및 밀봉재와 밀봉 기재 사이에서의 기포 발생의 방지를 도모하는 것을 목적으로 한다.
대향하는 한 쌍의 전극(101) 사이에 협지된 발광층(102)을 구비하는 자체 발광 소자(103)를 지지하는 지지 기판(104)과 시트형 밀봉재(106)를, 자체 발광 소자(103)를 밀봉하도록 접합시키는 제1 접합 공정과, 밀봉재(106)가 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과, 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 일체화하는 일체화 공정을 포함한다.

Description

자체 발광 패널의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING SELF-LIGHT-EMITTING PANEL}
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 자체 발광 패널의 구성의 일례를 도시하는 측면도.
도 2a는 본 발명의 실시 형태에 따른 제1 접합 공정을 도시하는 측면도.
도 2b는 본 발명의 실시 형태에 따른 제2 접합 공정을 도시하는 측면도.
도 2c는 본 발명의 실시 형태에 따른 일체화 공정을 도시하는 측면도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 자체 발광 소자 형성 공정을 도시하는 측면도.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 접합 공정을 도시하는 측면도.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 제2 접합 공정을 도시하는 측면도.
도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 일체화 공정을 도시하는 측면도.
도 4는 본 실시예의 자체 발광 패널의 제조 방법이 채용할 수 있는 복수의 공정을 나타내는 공정도.
도 5a는 지지 기판에 대하여 밀봉 기재를 기울인 상태에서 접합시킬 때의 측면도.
도 5b는 지지 기판에 대하여 밀봉 기재를 접합시킨 상태를 도시하는 측면도.
도 5c는 지지 기판에 대하여 밀봉 기재를 접합시킨 다른 상태를 도시하는 측면도.
도 6은 특정 성분 가스량의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸 도표.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 자체 발광 패널
101: 한 쌍의 전극
102: 발광층
103: 자체 발광 소자
104: 지지 기판
105: 밀봉 기재
106: 밀봉재
본 발명은 자체 발광 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 대향하는 한 쌍의 전극과 이 전극 사이에 협지된 발광층을 구비하는 자체 발광 소자와, 자체 발광 소자를 지지하는 지지 기판과, 지지 기판에 대하여 발광층을 개재시켜 대향하는 밀봉 기재와, 지지 기판과 밀봉 기재 사이에 마련되며 자체 발광 소자를 밀봉하고 지지 기판과 밀봉 기판 사이에 충전되는 상태에서 지지 기판과 밀봉 기판을 접합시키는 밀봉재를 구비하는 자체 발광 패널이 있다.
이러한 자체 발광 패널의 밀봉으로서는, 예컨대 시트(필름)형 밀봉재를 이용하여 자체 발광 소자를 밀봉하는 밀봉 방법이 있다. 이 밀봉 방법에서는 자체 발광 소자를 밀봉하도록 시트형 밀봉재를 지지 기판에 접합시킨 후에, 밀봉재가 접합된 지지 기판과, 밀봉 기재를 접합시켜 일체화한다. 또, 밀봉재가 접합된 밀봉 기재와 지지 기판을 접합시키도록 하더라도 좋다.
자체 발광 소자의 밀봉에 시트(필름)형 밀봉재를 이용함으로써, 액체형 수지를 사용하여 발광층을 밀봉하는 밀봉법(예컨대, 특허문헌 1 참조)을 이용한 경우보다 공정을 간략화할 수 있다. 이 시트(필름)형 밀봉재를 이용한 밀봉법에서는, 예컨대 열 경화형 수지로 형성된 밀봉재를 이용하여, 이 밀봉재를 가열함으로써 자체 발광 소자와 밀봉 기재를 밀봉재를 통해 일체화하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-216950호 공보
그러나 시트(필름)형 밀봉재를 이용하여 자체 발광 소자를 밀봉하는 경우, 밀봉재가 시트형이나 필름형이라는 일정한 형상을 유지하는 고체이기 때문에, 밀봉재 혹은 지지 기판의 접합면에 요철이 있으면, 접합된 밀봉재와 지지 기판 사이에 기포가 발생한다고 하는 문제를 일례로서 들 수 있다.
또한, 일체화에 있어서 밀봉재를 경화하기 위해서 가열하면, 밀봉재를 형성하는 재료 중에 혼재하는 용매나 물 또는 반응 생성 가스 등이 기화하여, 밀봉재와, 지지 기판 혹은 자체 발광 소자와의 사이에서 기포가 발생한다고 하는 문제를 일례로서 들 수 있다. 밀봉재를 밀봉 기재에 접착하는 경우도 마찬가지로 밀봉재와 지지 기판 사이에 기포가 남는다고 하는 문제를 야기한다. 또한, 상기의 기화한 용매, 물, 반응 생성 가스 등이 자체 발광 소자의 열화 인자 등이 될 우려가 있다.
또한, 이러한 기포가 밀봉재와 자체 발광 소자 사이에 발생하면, 기포에 포함되는 용매나 수분이 발광층에 악영향을 미쳐, 자체 발광 패널의 발광 성능을 저하시킨다고 하는 문제를 일례로서 들 수 있다. 상기 각종 문제는 밀봉재를 밀봉 기재에 접착하는 경우에도 마찬가지로 발생한다.
청구항 1의 발명에 따른 자체 발광 패널의 제조 방법은 지지 기판과, 지지 기판상에 대향하는 한 쌍의 전극과 이 한 쌍의 전극 사이에 협지된 발광층을 구비하는 자체 발광 소자와, 상기 지지 기판에 대하여 상기 자체 발광 소자를 개재시켜 대향하는 밀봉 기재와, 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재 사이에 마련되며 상기 자체 발광 소자를 밀봉하는 밀봉재를 구비하는 자체 발광 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 밀봉재와 상기 지지 기판을, 상기 자체 발광 소자를 밀봉하도록 접합시키는 제1 접합 공정과, 상기 제1 접합 공정에서 상기 밀봉재가 접합된 지지 기판과 상기 밀봉 기재를, 상기 밀봉재를 통해 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과, 상기 제2 접합 공정에서 접합된 상기 지지 기판 및 상기 밀봉 기재를, 상기 밀봉재를 통해 일체화하는 일체화 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명에 따른 자체 발광 패널의 제조 방법은 지지 기판과, 지지 기판상에 대향하는 한 쌍의 전극과 이 한 쌍의 전극 사이에 협지된 발광층을 구비하는 자체 발광 소자와, 상기 지지 기판에 대하여 상기 자체 발광 소자를 개재시켜 대향하는 밀봉 기재와, 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재 사이에 마련되며 상기 자체 발광 소자를 밀봉하는 밀봉재를 구비하는 자체 발광 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 밀봉재와 상기 밀봉 기재를 접합시키는 제1 접합 공정과, 상기 제1 접합 공정에서 상기 밀봉재가 접합된 밀봉 기재와 상기 지지 기판을, 상기 밀봉재를 통해 상기 자체 발광 소자를 밀봉하도록 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과, 상기 제2 접합 공정에서 접합된 상기 지지 기판 및 상기 밀봉 기재를, 상기 밀봉재를 통해 일체화하는 일체화 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 자체 발광 패널의 제조 방법의 적합한 실시 형태를 상세히 설명한다.
(실시 형태)
우선, 본 발명의 실시 형태에 따른 자체 발광 패널의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 자체 발광 패널의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 자체 발광 패널(100)은 한 쌍의 전극(101)(101a, 101b)과 발광층(102)을 구비하는 자체 발광 소자(103)와, 지지 기판(104)과, 밀봉 기재(105)와, 밀봉재(106)를 갖고 있다.
자체 발광 소자(103)는 대향하는 한 쌍의 전극(101)과, 한 쌍의 전극(101) 사이에 협지된 발광층(102)에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 전극(101) 및 발광층(102)은 지지 기판(104) 상에 마련된다. 한 쌍의 전극(101)은 지지 기판(104)의 두께 방향에 따라서 대향하도록 마련된다. 이 때문에 한 쌍의 전극(101) 및 발광층(102)은 지지 기판(104)의 두께 방향에 따라서 적층된 상태로 지지 기판(104)에 의 해 지지되어 있다. 밀봉 기재(105)는 지지 기판(104)의 자체 발광 소자(103)측에 대향하여 배치된다.
밀봉재(106)는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105) 사이에 마련되며 자체 발광 소자(103)를 밀봉한다. 예컨대, 자체 발광 소자(103)로서 유기 EL 소자를 이용한 경우, 대기 중에 포함되는 산소나 수분으로부터 자체 발광 소자(103)를 보호하기 위해 이 자체 발광 소자(103)를 외기에 대하여 밀봉해야 한다. 본 실시 형태에서는 밀봉 기재(105) 및 밀봉재(106)를 이용하여, 전체면에 걸쳐 접합시킴으로써 자체 발광 소자(103)를 밀봉하고 있다.
고체의 밀봉재를 이용함으로써, 액체(형상 유지가 곤란한 것)를 이용하여 자체 발광 소자(103)를 밀봉하는 밀봉법에 비해 공정을 간이화할 수 있다. 본 실시 형태의 밀봉재(106)는 시트(필름)형으로 성형되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 따른 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도시를 생략하지만, 자체 발광 패널(100)의 제조에 있어서는 우선, 지지 기판(104) 상에 한 쌍의 전극(101) 중 한쪽의 전극(101a)을 형성한다. 이 전극(101a) 위에 발광층(102)을 형성하고, 발광층(102) 위에 한 쌍의 전극(101) 중 다른 쪽의 전극(101b)을 형성하여 자체 발광 소자(103)를 형성한다.
도 2a는 본 발명의 실시 형태에 따른 제1 접합 공정을 도시하는 측면도이다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 자체 발광 소자(103)가 형성된 지지 기판(104)에 대하여 자체 발광 소자(103)의 상면에서 이 자체 발광 소자(103)를 덮도록 라미네이터 등을 이용하여 밀봉재(106)를 접합시킨다.
도 2b는 본 발명의 실시 형태에 따른 제2 접합 공정을 도시하는 측면도이다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 제2 접합 공정에서는 제1 접합 공정에서 밀봉재(106)가 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 감압 상태에서 접합시킨다. 이 제2 접합 공정에서는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀착하는 방향으로 가압한다. 또한, 제2 접합 공정에서는 서로 접합되는 면(201, 202)이 평행하게 되고, 또한 대향하도록 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 유지한다. 그리고 대향하는 면(201, 202)이 접근하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킨다.
도 2c는 본 발명의 실시 형태에 따른 일체화 공정을 도시하는 측면도이다. 도 2c에 도시한 바와 같이, 제2 접합 공정에서 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 일체화한다. 이 일체화 공정은 감압 상태에서 행해진다. 여기서 말하는 감압 상태란, 진공 상태를 포함한 10∼10-6 Pa 범위의 기압 상태이다. 통상, 약 10∼10-2 Pa의 범위의 기압 상태를 음압 상태, 약 10-2∼10-6 Pa 범위의 기압 상태를 진공 상태로 칭하고 있다. 또한, 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 가스 성분이 규정량 이하가 된 이후에는 감압 상태로부터 대기압으로 바꿀 수도 있다. 이 일체화 공정은 감압 상태, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중 어느 하나, 혹은 순차 조합시킨 환경하에서 행해진다. 또한, 일체화 공정에서는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀착하는 방향으로 가압하더라도 좋다.
이와 같이, 상기한 제조 방법에 의하면, 제2 접합 공정에서 밀봉재(106)가 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 진공 중에서 접합시킴으로써 공정의 간이화를 실현할 수 있다. 또한, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 방지할 수 있다. 이로써 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105)의 접착 면적의 저하에 의한 접착 불량이나 광 전달 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기한 제조 방법에 의하면, 제2 접합 공정에서 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀착하는 방향으로 가압한 경우에는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 보다 양호하게 밀착시킬 수 있다. 또한, 제2 접합 공정에서 서로 접합되는 면(201, 202)이 평행하게 되고 또한 대향하도록 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 유지하면서, 대향하는 면(201, 202)이 접근하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킨 경우에는 접합 도중에 밀봉재(106)에 왜곡을 발생시키는 일이 없다. 이로써, 밀봉재(106)의 왜곡에 의해 밀봉재(106)의 표면에 요철이 발생하는 것을 방지하여, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
특히, 대형의 자체 발광 패널(100)을 제조하는 경우, 밀봉 기재(105)를 휘게 하는 방법에서는 밀봉 기재(105)가 대형이 되기 위해서 대규모의 접합용 장치가 필요하지만, 상기한 바와 같이, 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 평행하게 접합시키는 제조 방법에 의하면, 밀봉 기재(105)를 휘게 하는 일 없이 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킬 수 있기 때문에 이러한 대규모의 접합용 장치가 불필요 하다.
그런데, 밀봉 기재(105)를 휘게 하여 접합시키는 방법에서는 자체 발광 패널(100)을 대형화한 경우에, 밀봉 기재(105)를 휘게 하는 것 자체가 밀봉 기재(105)를 파손시킬 우려가 있지만, 상기한 제조 방법에 의하면, 밀봉 기재(105)를 휘게 하지 않고서 행할 수 있기 때문에, 예컨대 대형 텔레비젼 등과 같은 대형의 자체 발광 패널(100)이라도, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또, 접합에 관한 방법으로서는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 평행하게 접합시키는 제조 방법에 한정되는 것이 아니라, 밀봉 기재(105)를 휘게 하여 자체 발광 패널(100)을 제조하는 방법도 포함하여 공지된 각종 기술을 이용하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 일체화 공정을 감압 상태에서 행한 경우에는 열 경화에 있어서 밀봉재(106)를 형성하는 수지 중으로부터 발생하는 특정 가스 성분을 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이로부터 밖으로 빼낼 수 있기 때문에, 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 일체화 공정에서 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 가스 성분이 규정량 이하가 된 이후에 감압 상태로부터 대기압으로 바꾼 경우에는 밀봉재(106)에 대하여 열을 양호하게 전달할 수 있게 된다. 즉, 감압 상태에서는 지지 기판(104)이나 밀봉 기재(105)에 열원을 직접 접촉시켜야 하지만, 대기압으로 함으로써 자체 발광 패널(100) 주위의 기체(공기나 불활성 가스)를 가열하는 것으로 밀봉재(106)를 가열할 수 있어 효율적으로 가열할 수 있다. 게다가 가열을 위해 에너지를 과도하게 소비하는 것을 방지하여 제조 비용의 상승을 억제할 수 있게 된다.
그런데, 본 실시 형태에서는 상기한 일체화 공정을 감압 상태에서 행하도록 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 일체화 공정을 행한 경우에는 자체 발광 소자(103)가 완전히 밀봉되기 전에 산소나 물 등이 들어가 자체 발광 소자(103)의 발광 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 일체화 공정을 감압 상태에서 행하도록 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 음압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 일체화 공정을 행한 경우에는 열 경화에 있어서 밀봉재(106)를 형성하는 수지 중으로부터 발생하는 특정 가스 성분을 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이로부터 밖으로 빼낼 수 있기 때문에, 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또, 본 발명은 전술한 바와 같은 지지 기판(104)에 시트형 밀봉재(106)를 접합시키고 나서 지지 기재(105)를 접합시키는 공정으로 하는 것에 한정되지 않는다. 우선, 시트형 밀봉재(106)를 밀봉 기재(105)에 접합시키더라도 좋다. 즉, 밀봉 기재(105)에 시트형 밀봉재(106)를 접합시키는 제1 접합 공정과, 밀봉재(106)가 접합된 밀봉 기재(105)와, 지지 기판(104)을 밀봉재(106)를 통해 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과, 접합된 지지 기판(104) 및 밀봉 기재(105)를 밀봉재(106)를 통해 일체화하는 일체화 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법에 의해 자체 발광 패널(100)을 제조하더라도 좋다.
이와 같이, 제1 접합 공정에서 밀봉 기재에 시트형 밀봉재를 접합시키고, 제2 접합 공정에서 이 밀봉 기재와 지지 기판을 밀봉재를 통해 감압 상태에서 접합시킴으로써 고체의 밀봉재를 이용함으로써 공정의 간이화를 실현하면서, 밀봉재(106)와 지지 기판 및 자체 발광 소자(103)와의 사이에서의 기포의 발생을 방지할 수 있다. 이로써 밀봉재(106)와 지지 기판 및 자체 발광 소자(103)와의 접착 면적의 저하에 의한 접착 불량이나 광 전달 효율의 저하를 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 기포가 쉽게 발생하는 제2 접합 공정을 감압 상태에서 행함으로써 고체의 밀봉재를 이용하는 것에 의한 공정의 간이화를 실현할 수 있다. 또한, 자체 발광 소자(103) 내에서의 기포의 발생을 방지할 수 있다. 그리고 밀봉재(106)에 대한 각 부재의 접착 불량이나 기포의 존재에 의한 광 전달 효율의 저하를 방지할 수 있다.
실시예
(자체 발광 패널의 구성)
다음에, 본 발명의 실시예에 따른 자체 발광 패널의 구성에 대해서 설명한다. 또, 본 발명의 실시예에 따른 자체 발광 패널의 외관 구성은 전술한 도 1에 도시하는 자체 발광 패널과 마찬가지이기 때문에 여기서는 도시를 생략하고 도 1에 따른 부호를 이용하여 설명한다.
우선, 본 실시예에서의 자체 발광 패널(100)이 갖는 자체 발광 소자(103)에 대해서 설명한다. 본 실시예에서의 자체 발광 패널(100)이 갖는 자체 발광 소자(103)는, 예컨대 전압을 인가함으로써 발생하는 전계 에너지가 더해짐으로써, 더해진 전계 에너지를 빛의 형태로 방출하는 EL(Electro Luminescence) 소자 등을 들 수 있다. EL 소자에는 무기 EL 소자와 유기 EL 소자가 있지만, 본 실시예에서는 유기 EL 소자를 자체 발광 소자(103)로 한 예를 나타낸다.
유기 EL 소자는 유기 EL(OEL) 디바이스, 유기 발광 다이오드(OLED) 디바이스, 전장 발광 광원라고 불리는 경우도 있지만, 본 실시예에서는 유기 EL 소자로서 설명한다. 유기 EL 소자에는 고분자 재료를 이용하여 형성된 것과, 저분자 재료를 이용하여 형성된 것이 있다. 이후, 본 실시예에서는 일례로서 저분자 재료를 이용하여 형성된 유기 EL 소자를 자체 발광 소자(103)로서 이용한 예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 한 쌍의 전극(101) 및 한 쌍의 전극(101) 사이의 발광층(102)에 의해 구성되는 소자 구조를 「유기 EL 소자」라고 한다.
일반적으로 유기 EL 소자는 애노드(양극, 정공 주입 전극)와 캐소드(음극, 전자 주입 전극) 사이에 유기층을 끼워 넣은 구조를 갖고 있다. 여기서 유기층이란, 발광층을 포함하고 있다. 유기 EL 소자에서는 양쪽 전극에 전압을 인가함으로써 애노드로부터 유기층 내로 주입·수송된 정공과, 캐소드로부터 유기층 내로 주입· 수송된 전자를 유기층 내(발광층)에서 재결합시켜, 이 재결합에서 발생하는 빛을 얻고 있다. 현재는 재료 개발 및 제조 프로세스의 개발 진척 등의 배경으로부터 유기층에 저분자 재료를 이용한 것이 풀 컬러 디스플레이로서 제품화되어 있지만, 본 실시예에서는 저분자, 고분자는 아무래도 좋다.
유기 EL 소자는 각종 기능을 갖는 층을 복수 적층한 구조이다. 유기 EL 소자에서의 각 층의 적층 구조로서는 「하부 전극(양극)/정공 주입층/정공 수송층/유기 EL 발광층/전자 수송층/전자 주입층/상부 전극(음극)」이라는 순서로 적층된 구조가 일반적이다. 또, 본 실시예에서는 전극(101a)에 의해 하부 전극이 실현되고, 전극(101b)에 의해 상부 전극이 실현되어 있다.
유기 EL 소자에서의 각 층은 모두 단일의 유기 재료로 형성되더라도 좋고, 복수의 재료를 혼합함으로써 형성되어 있더라도 좋으며(혼합층), 고분자 바인더 중에 유기계 혹은 무기계의 기능 재료를 분산시킨 것이라도 좋다. 또, 기능 재료로서는 전하 수송 기능, 발광 기능, 전하 블로킹 기능, 광학 기능 등을 들 수 있다.
유기 EL 소자에서의 각 층에는 스퍼터법에 의해 발광층(102)의 상측에 전극(101b)을 형성할 때에 발광층(102)이 손상을 받지 않도록 하기 위한 버퍼 기능이나, 발광층(102)의 성막 프로세스에 의해 발생하는 발광층(102) 표면의 요철을 방지하기 위한 평탄화 기능을 갖는 층이나 유기 EL 소자를 보호하는, 예컨대 SiN이나 SiON의 무기막 등의 보호층, 및 이들로 이루어지는 복수의 층이 포함되어 있더라도 좋다.
이 밖에 유기 EL 소자는 발광층(102)의 위쪽에 위치하는 전극을 양극으로 하고, 발광층(102)의 아래쪽에 위치하는 전극을 음극으로 한 것이나, 복수의 층에 의해 발광층(102)을 구성한 것, 발광색이 다른 복수의 발광층(102)을 적층시킨 것(SOLED: Stacked OLED), 캐소드와 애노드 사이에 도시하지 않는 전하 발생층을 개 재시킨 것(멀티 포톤 소자), 정공 수송층 등의 층을 생략한 것이나 복수 적층시킨 것, 유기층 1층만의 소자 구성인 것(각 기능층을 연속적으로 형성시킨, 층 경계를 없게 한 것) 등도 있다. 또, 본 발명은 유기 EL 소자의 구성을 한정하는 것은 아니다.
다음에, 밀봉 기재(105)에 대해서 설명한다. 밀봉 기재(105)는 지지 기판(104)의 발광층(102)측에 대향하여 배치된다. 밀봉 기재(105)를 형성하는 재료로서는 소다 유리, 납 유리, 경질 유리 등의 유리 기재, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 플라스틱 기재, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속 기재 등의 각종 재료를 이용할 수 있다. 밀봉 기재(105)를 형성하는 재료는 자체 발광 소자(103)의 구성에 따라 적절하게 적합한 재료를 선택하는 것이 가능하다.
예컨대, 자체 발광 소자(103)가 지지 기판(104)측과 반대측으로부터 빛을 추출하는 상부 방출(Top Emission) 구조의 유기 EL 소자인 경우, 혹은 지지 기판(104)측과 그 반대측의 양측으로부터 빛을 추출하는 TOLED 구조의 유기 EL 소자인 경우에는, 밀봉 기재(105)를 형성하는 재료로서 투명성이 높은 재료를 이용하는 것, 이 밀봉 기재의 두께로서 고투과율을 갖는 두께인 것이 적합하다. 이에 대해, 예컨대 자체 발광 소자(103)가 지지 기판(104)측으로부터 빛을 추출하는 하부 방출(Bottom Emission) 구조의 유기 EL 소자인 경우에는, 투명성이 결여된 금속 기재 등을 밀봉 기재(105)를 형성하는 재료로서 이용하더라도 상관없다.
다음에, 밀봉재(106)에 대해서 설명한다. 밀봉재(106)는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105) 사이에 마련된다. 밀봉재(106)는 수지를 시트(필름)형으로 성형함으로써 형성되어 있다. 밀봉재(106)는 표면에 요철이 없고(또는 적고), 평탄성이 우수한 것이 적합하다. 평탄성이 우수한 밀봉재를 이용함으로써, 밀봉재(106)를 지지 기판(104) 또는 밀봉 기재(105)에 접합시킬 때에 지지 기판(104) 또는 밀봉 기재(105)에 대하여 밀착하는 밀착면에 있어서 지지 기판(104) 또는 밀봉 기재(105)와 밀봉재(106) 사이에 기포가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
밀봉재(106)의 두께는 잔존 응력이 최대한 작아지도록 설정되어 있는 것이 적합하다. 예컨대, 밀봉재(106)의 형성시에 내부 응력이 많이 남겨져 있으면, 시간 경과에 따라 어느 일부분이 늘어나거나 줄어든다. 이러한 밀봉재(106)를 이용한 경우, 밀봉재(106)가 자체 발광 소자(유기 EL 소자)(103)에 대하여 응력을 미쳐, 시간 경과에 따른 밀봉재(106)의 변화에 의해 자체 발광 패널(100)에서의 각 층의 적층 상태가 무너지거나, 지지 기판(104)이나 밀봉 기재(105)에 대한 밀봉재(106)의 밀착성이 저하하여 밀봉 불량이 발생한다는 각종 문제의 발생이 염려된다. 즉, 밀봉재(106)의 두께를 잔존 응력이 최대한 작아지도록 하는 두께로 설정함으로써 이러한 문제를 회피할 수 있다. 또한 이 밀봉재의 두께를 결정하는 다른 요인, 예컨대 이 밀봉재 중에 잔존하는 수분량을 최대한 저감하도록 하는 두께로 설정하는 것도 가능하다.
밀봉재(106)를 형성하는 수지로서는, 예컨대 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트를 주성분으로 하는 광 라디칼 중합성 수지나, 에폭시, 비닐에테르 등의 수지를 주성분으로 하는 광 양이온 중합성 수지나, 티올·엔 부가형 수지 등의 광 경화성 수지나, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 폴리아크릴니트릴, 폴리비닐아세탈, 폴리아미드, 폴리이미드, 디아크릴프탈레이트 수지, 셀룰로오스계 플라스틱, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등이나, 이들의 2개 또는 3개 이상의 공중합체 등의 열가소성 수지나, 열 경화형 수지 등을 들 수 있다.
밀봉재(106)를 형성하는 수지는 자체 발광 패널(100)의 제작 도중에 열화 원인이 되는 가스를 발생하지 않는(또는 발생량이 적은) 것이나, 주위의 온도나 시간 경과적으로 변형·수축·팽창 등의 변화가 거의 없는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나 지지 기판(104) 및 밀봉 기재(105)에 대한 밀착성 및 접착성이 양호하다는 점에서, 밀봉재(106)를 형성하는 수지로서는 가열됨으로써 경화하는 열 경화형 수지가 적합하다. 이후, 본 실시예에서는 가열됨으로써 경화하는 열 경화형 수지로 형성된 밀봉재(106)를 이용한 경우에 대해서 설명한다.
(자체 발광 패널의 제조 방법)
다음에, 본 발명의 실시예에 따른 자체 발광 패널(100)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 자체 발광 소자 형성 공정을 도시하는 측면도이다. 자체 발광 패널(100)의 제조에 있어서는 우선, 지지 기판(104) 상에 자체 발광 소자(103)를 형성하는 자체 발광 소자 형성 공정을 행한다. 자체 발광 소자 형성 공정에서는, 우선 지지 기판(104)에 전극(101a)을 형성하고, 그 위에 발광층(102), 전극(101b)을 순차적으로 적층한다. 지지 기판(104) 상에 대한 자체 발광 소자(103)의 형성에 대해서는 공지된 기술이기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 접합 공정을 도시하는 측면도이다. 다음에 자체 발광 소자(103)가 형성된 지지 기판(104)에 대하여, 시트형 밀봉재(106)를 자체 발광 소자(103)를 밀봉하도록 접합시키는 제1 접합 공정을 행한다. 지지 기판(104)에서 밀봉재(106)를 접합시키는 면은 자체 발광 소자(103)가 형성되어 있는 면이다. 제1 접합 공정은 감압 상태, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중 어느 하나의 상태에서 행해진다. 본 실시예에서는 감압 상태에서 행하는 것으로 한다.
지지 기판(104)과 밀봉재(106)의 접합은, 예컨대 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 중첩시켜, 중첩된 지지 기판(104)과 밀봉재(106)에 대하여 폭 방향의 중앙부로부터 주변부를 향하여 압력을 가함으로써 행한다. 이 때, 가압에 더하여, 중첩된 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 가열하도록 하더라도 좋다. 제1 접합 공정은, 예컨대 일본 특허 공개 제2002-361742호 공보에 개시되어 있는 기술을 이용하여 행해지는 것이 가능하지만, 지지 기판(104)과 밀봉재(106)의 밀착면에 기포나 이물의 혼입을 막는 것이 가능한 방법이면 특별히 이 방법에 한정되는 것은 아니다.
제1 접합 공정에서는 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 각각이 밀착하는 방향으로 가압한다. 예컨대, 제1 접합 공정에서는 대향하는 한 쌍의 롤러(301)를 이용하여, 중첩된 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 이 롤러(301) 사이를 통과시킴으로 써 각각이 밀착하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 가압한다. 본 실시예에서의 제1 접합 공정은 지지 기판(104)과 밀봉재(106)의 접합을 감압 상태, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중 어느 하나의 상태에서 행한다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 제2 접합 공정을 도시하는 측면도이다. 다음에 제1 접합 공정에서 밀봉재(106)가 접합된 지지 기판(104)과, 밀봉 기재(105)를 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정을 행한다. 본 실시예에서는 제2 접합 공정을 감압 상태에서 행한다. 이 제2 접합 공정에서는 서로 접합되는 면(201, 202)이 평행하게 되고 또한 대향하도록 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 유지하면서, 대향하는 면(201, 202)이 접근하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킨다.
제2 접합 공정에서의 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)의 접합은, 예컨대 일본 특허 공개 제2002-216958호 공보에 개시되어 있는 기술을 이용하여 행해지는 것이 가능하지만, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105)의 밀착면에 기포나 이물의 혼입을 막는 것이 가능한 방법이면, 특별히 이 방법에 한정되는 것은 아니다. 덧붙여, 제2 접합 공정에서는 밀봉재(106)를 가온한다. 이 가온에 있어서의 온도는 밀봉재(106)에 대하여 열 경화 반응을 생기게 할 정도의 높은 온도가 아니라, 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)가 밀봉재(106)에 의해 외관상 일체화되는 정도로 밀봉재(106)를 연화시키는 정도의 온도까지 밀봉재(106)가 가온되면 좋다.
도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 일체화 공정을 도시하는 측면도이다. 다음 에 제2 접합 공정에서 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀봉재(106)를 통해 일체화하는 일체화 공정을 행한다.
본 실시예의 밀봉재(106)는 열 경화형 수지로 형성되어 있기 때문에, 일체화 공정에서 밀봉재(106)를 가열하면, 밀봉재(106)를 형성하는 수지가 열 경화 반응을 일으킨다. 이 열 경화 반응 과정에서 밀봉재(106)를 형성하는 열 경화형 수지가 지지 기판(104), 자체 발광 소자(103) 및 밀봉 기재(105)에 접착하면서 경화하기 때문에, 이에 따라 자체 발광 소자(103)가 마련된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)가 밀봉재(106)를 통해 일체화된다. 이와 같이, 밀봉재(106)를 경화(본 실시예에서는 열 경화)시킴으로써 밀봉재(106)의 시간 경과에 따른 변화를 없애는(혹은 저감하는) 것이 가능하다. 본 실시예에서는 이 일체화 공정을 감압 상태에서 행한다.
밀봉재(106)의 가열 방법은 핫 플레이트 등의 열원에 접촉시킨 밀봉 기재(105)를 통해 밀봉재(106)를 가열하거나, 적외선을 밀봉 기재(105)에 조사하여 밀봉 기재(105)를 가온함으로써 밀봉재(106)를 가열하거나, 일체화 공정을 행하는 실내를 히터 등에 의해 따뜻한 공기로 함으로써 밀봉재(106)를 가열하는 등의 방법을 들 수 있다. 밀봉재(106)의 가열 방법은 밀봉재(106)를 가열하여 열 경화 반응시켜 밀봉재(106)를 형성하는 재료로부터 배출되는 잔류 휘발 성분을 제거할 수 있으면 전술한 가열 방법에 특별히 한정되는 것은 아니지만, 밀봉재(106)에 대하여 매우 근접하게 열을 가할 수 있다고 하는 점에서 전술한 방법 중에서는 핫 플레이트 등의 열원에 접촉시키는 방법이 적합하다.
또한, 본 실시예에 있어서의 일체화 공정에서는 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 가스 성분이 규정량 이하가 된 이후에는 분위기를 불활성 가스이며 대기압으로 한다. 여기서, 특정 가스 성분이란, 일체화 공정에서 가열함으로써 밀봉재(106)를 형성하는 수지가 열 경화 반응(가교 반응)할 때에 발생하는 가스 성분 중, 밀봉재(106)를 형성하는 수지의 종류에 따라서 설정된 특정 분자량의 가스 성분이다. 열 경화형 수지의 열 경화 반응에 있어서 발생하는 가스 성분은 밀봉재(106)를 형성하는 수지의 종류에 따라 다르지만, 주로 이 수지의 합성시에 사용한 잔존 용매나 수분 등이 기화한 것이다. 수지의 열 경화 반응에 있어서 발생하는 가스 성분의 구체적인 예로서, 예컨대 메틸에틸케톤, 톨루엔, 물, 수지나 첨가제의 분해물 등을 들 수 있다.
또한, 일체화 공정에서는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀착하는 방향으로 가압한다(도 3d 참조). 이 때, 지지 기판(104) 및 밀봉 기판(105)의 면 방향에 대하여 수직으로 지지 기판(104) 및 밀봉 기판(105)의 면 전체에 걸쳐 균일하게 가압한다. 가압 시간, 압력값 등은 기포의 발생 정도 등에 의해 적절하게 조정하는 것이 가능하며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서는 일체화 공정을 감압 상태에서 개시하도록 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압으로 설정된 불활성 가스 중에서 행하더라도 좋다. 또한, 예컨대 일체화 공정을 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 개시하는 경우, 열 경화 온도 도달 이후에는 감압 상태로 하더라도 좋다. 한편, 예컨대 일체화 공정을 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 개시하는 경우, 또한, 특정 가스 성분이 규정량 이하가 된 이후에 진공 상태로 하더라도 좋다. 음압 상태나 진공 상태로 하는 타이밍이나 시간 등은 기포의 발생 정도 등에 의해 적절하게 조정하는 것이 가능하며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법이 채용할 수 있는 복수의 공정을 나타내는 공정도이다. 본 실시예의 자체 발광 패널의 제조 방법에서는 제1 접합 공정을, 감압 상태, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중 어느 하나의 환경하에서 행할 수 있다. 한편, 본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에서는 제2 접합 공정은 감압 상태에서만 행한다.
본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에서는 일체화 공정을 감압 상태, 대기압으로 설정된 불활성 가스 중, 혹은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중 어느 하나의 환경하에서 행한다. 일체화 공정을 감압 상태에서 행한 경우에는 그대로 최후까지 감압 상태에서 처리를 행하는 경우와, 도중에서부터 감압 상태로 설정된 불활성 가스 분위기로 하는 경우와, 혹은 대기압으로 설정된 불활성 가스 분위기로 하는 경우의 3가지의 순서를 채용할 수 있다. 한편, 일체화 공정을 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 행한 경우에는 감압 상태를 음압 상태로 설정하거나, 진공 상태까지 감압하는 2가지의 순서를 채용할 수 있다. 또한, 일체화 공정을 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 행한 경우에는 그 후 진공 상태까지 감압하거나, 대기압으로 설정된 불활성 가스 분위기로 하는 순서를 채용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 제1 접합 공정에 의해 시트형 밀봉재(106)와 지지 기판(104)을, 자체 발광 소자(103)를 밀봉하도록 접합시키고, 제2 접합 공정에 의해 밀봉재(106)가 접합된 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 감압 상태에서 접합시키며, 일체화 공정에 의해 제2 접합 공정에서 접합된 지지 기판(104) 및 밀봉 기재(105)를, 밀봉재(106)를 통해 일체화한다. 이러한 밀봉법을 이용함으로써, 공정의 간이화를 실현하면서, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 방지할 수 있다. 이로써 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105)의 접착 면적의 저하에 의한 접착 불량이나, 광 전달 효율의 저하를 방지할 수 있다.
그리고 제2 접합 공정에서 지지 기판(104)과 밀봉재(106)를 밀착하는 방향으로 가압함으로써, 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105)를 접합시킨 직후에 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에 기포가 생긴 경우에도, 그 기포를 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이로부터 밖으로 압출할 수 있다.
도 5a는 지지 기판에 대하여 밀봉 기재를 기울인 상태에서 접합시킬 때의 측면도이며, 도 5b는 지지 기판에 밀봉 기재(105)를 접합시킨 상태를 도시하는 측면도이다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 지지 기판(104)에 대하여 밀봉 기재(105)를 기울인 상태로 해서 단부에서부터 서서히 접합시켜 가는 경우, 밀봉재(106)가 한쪽에서 다른 쪽을 향하여 눌러지면서 접합이 행해진다. 이 때문에 도 5b에 도시한 바와 같이, 밀봉재(106)가 왜곡되어 밀봉재(106)의 표면에 요철이 생겨 기포(501)가 발생하는 것이 있다.
이에 대해 본 실시예의 제2 접합 공정에서는 서로 접합되는 면(201, 202)이 평행하게 되고 또한 대향하도록 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 유지하면서, 대향하는 면(201, 202)이 접근하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시키도록 하고 있다. 이에 따라, 밀봉재(106)에 왜곡을 생기게 하는 일이 없기 때문에, 밀봉재(106)의 표면에 요철이 생기는 것을 방지하여 감압 상태에서의 접합에 의해 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
도 5c는 지지 기판에 대하여 밀봉 기재를 접합시킨 다른 상태를 도시하는 측면도이다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 지지 기판(104)에 대하여 밀봉 기재(105)를 기울인 상태로 해서 단부로부터 서서히 접합시켜 가면, 도 5c에 도시한 바와 같이, 밀봉재(106)의 두께가 패널 단부와 중앙부에서 다른 경우가 있다. 1개의 자체 발광 패널(100)에서 밀봉재(106)의 두께가 장소에 따라 다르면, 발광 성능이 장소에 따라 다르게 되고 나아가서는 자체 발광 패널(100)의 품질 저하의 원인이 된다.
이에 대해 본 실시예의 제2 접합 공정에서는 서로 접합되는 면(201, 202)이 평행하게 되고 또한 대향하도록 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 유지하면서, 대향하는 면(201, 202)이 접근하는 방향으로 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킴으로써 밀봉재(106)의 두께를 자체 발광 패널(100) 전체에 걸쳐 균일하게 할 수 있다.
그런데, 지지 기판(104)에 대하여 밀봉 기재(105)를 단부로부터 서서히 접합시키기 위해서, 밀봉 기재(105)를 휘게 하면서 행하는 방법이 있지만, 이 방법을 이용하여 대형의 자체 발광 패널(100)을 제조하기 위해서는 대형화된 밀봉 기재(105)를 휘게 하기 위한 대규모의 접합용 장치가 필요해지거나, 대형화된 밀봉 기 재(105)를 휘게 하기 위해서 밀봉 기재(105)가 파손되는 것이 염려된다.
이에 대해 본 실시예의 제조 방법은 밀봉 기재(105)에 휘어짐을 발생시키는 일 없이 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킬 수 있기 때문에, 예컨대 대형 텔레비젼 등의 대형 자체 발광 패널(100)을 제조하는 경우에도, 사이즈가 큰 밀봉 기재(105)를 휘게 하기 위한 대규모의 접합용 장치를 불필요하게 할 수 있다. 또한, 사이즈가 큰 밀봉 기재(105)를 휘게 함으로써 밀봉 기재(105)의 파손을 염려하는 일없이 품질이 양호한 자체 발광 패널(100)을 제조할 수 있다.
즉, 본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 제조하는 자체 발광 패널(100)의 사이즈에 좌우되는 일 없이 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105) 사이에서의 기포의 발생을 방지하여 품질이 양호한 자체 발광 패널(100)을 얻을 수 있다. 또, 제조 방법으로서는 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 평행하게 접합시키는 제조 방법에 한정되는 것이 아니라, 밀봉 기재(105)를 휘게 하여 자체 발광 패널(100)을 제조하는 방법도 포함하여 공지된 각종 기술을 이용하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 열 경화형 수지로 형성된 밀봉재(106)를 이용하고, 일체화 공정에서는 감압 상태에서 밀봉재(106)를 가열하고 있다. 이에 따라 열 경화에 있어서 밀봉재(106)를 형성하는 수지 중으로부터 발생하는 특정 가스 성분을 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이로부터 밖으로 빼낼 수 있기 때문에, 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
그리고 이 일체화 공정에 있어서, 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 가스 성 분이 규정량 이하가 된 이후에는 대기압으로 함으로써 밀봉재(106)에 대하여 양호하게 열전도 할 수 있다. 즉, 감압 상태에서는 지지 기판(104)이나 밀봉 기재(105)에 열원을 직접 접촉시켜야 하지만, 대기압으로 함으로써 자체 발광 패널(100) 주위의 기체(공기나 불활성 가스)를 통해 열 전도함으로써 밀봉재(106)를 가열할 수 있어 효율적으로 가열할 수 있다. 나아가서는 가열을 위해 에너지를 과도하게 소비하는 것을 방지하여 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.
도 6은 특정 성분 가스량의 시간에 따른 변화를 나타낸 도표이다. 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 접합시킨 후 열원에 접촉시킨 경우에 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 성분 가스량의 시간에 따른 변화를 나타내고 있다. 특정 성분 가스량의 시간에 따른 변화의 측정에 있어서는 우선, 40℃ 정도로 설정된 열원에 자체 발광 패널(100)에서의 지지 기판(104)을 접촉시킨다. 접촉시킨 직후에 배출되는 가스량을 1.0, 시간을 0으로 정의한다. 도 6에서는 시간 0으로부터 열원의 온도를 밀봉재의 경화 온도 100℃ 정도까지 올려 밀봉재의 경화 온도로 유지했을 때에 검출된 가스량의 시간에 따른 변화를 나타내고 있다. 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 밀봉재(106)로부터 배출되는 특정 성분 가스량은 일정 기간 상승하여 피크점인 10분을 넘긴 후 서서히 저하하고, 40분 이후에는 거의 일정량이 된다.
본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 예컨대 특정 성분 가스량이 피크가 되는 10분 혹은 10∼40분까지 사이는 감압 상태로 함으로써 열 경화 반응에 의해 밀봉재(106)로부터 발생하는 특정 가스 성분을 외부로 배출하고, 그 이후에는 대기압으로 함으로써 열원으로부터의 열을 자체 발광 패널(100) 전체에 효율적으로 전도하여 양호한 열 경화 반응을 행하게 할 수 있다.
일체화 공정은 감압 상태에서 행하는 것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 열 경화형 수지로 형성된 밀봉재(106)를 이용하고, 일체화 공정에서는 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 밀봉재(106)를 가열함으로써 자체 발광 소자(103)가 완전히 밀봉되기 전에 산소나 물 등이 들어가 자체 발광 소자(103)의 발광 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
마찬가지로 일체화 공정은 감압 상태에서 행하는 것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 열 경화형 수지로 형성된 밀봉재(106)를 이용하고, 일체화 공정에서는 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 밀봉재(106)를 가열함으로써 열 경화에 있어서 밀봉재(106)를 형성하는 수지 중으로부터 발생하는 특정 가스 성분을 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이로부터 밖으로 빼낼 수 있기 때문에, 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이에서의 기포의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 일체화 공정에서 지지 기판(104)과 밀봉 기재(105)를 밀착하는 방향으로 가압함으로써, 열 경화에 있어서 밀봉재(106)를 형성하는 수지 중으로부터 발생한 특정 가스 성분이 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 혹은 밀봉 기재(105)와의 사이로부터 밖으로 빠져나가기 위해 통과한 경로가 경화 도중의 밀봉재(106)에 형성된 경우에도 이 경로를 압착할 수 있기 때문에, 밀봉재(106)에 특정 가스 성분이 통과한 경로(패스)가 남는 것을 방지할 수 있다.
덧붙여 본 실시예의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 의하면, 제1 접합 공정을 감압 상태에서 행함으로써 지지 기판(104)과 밀봉재(106) 사이에서의 기포의 발생을 방지할 수 있다. 제1 접합 공정은 감압 상태에서 행하는 것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 제1 접합 공정을 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 행한 경우에는 지지 기판(104)과 밀봉재(106) 사이에 산소나 물 등이 들어가 자체 발광 소자(103)의 발광 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
이 밖에 예컨대 제1 접합 공정을 음압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 행한 경우에는 밀봉재(106)와 지지 기판(104) 사이에 산소나 물 등을 함유하는 기포의 발생을 방지할 수 있어, 기포에 함유된 산소나 물 등에 의해 자체 발광 소자(103)의 발광 성능이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
자체 발광 패널(100)의 제조는 일관적으로 동일한 작업 공간 내에서 행하더라도 좋고, 공정마다 작업 공간을 다르게 하더라도 좋지만, 작업 공간을 다르게 하기 위해 반송하는 것에 의해 이물 혼입 등이 염려되므로 제1 및 제2 접합 공정까지는 동일한 작업 공간에서 행하고, 일체화 공정을 별도의 작업 공간에서 행하는 것이 바람직하다. 자체 발광 패널(100)의 제조에 있어서는, 예컨대 불활성 가스로 채워진 대기압 하의 실내에서 밀봉재(106)를 지지 기판(104)에 접합시킨 후 작업 공간 내를 가압하여 밀착을 강화하는 등과 같이, 동일한 작업 공간 내의 압력을 바꾸도록 하더라도 좋다.
또, 본 실시예에서는 자체 발광 소자(103)가 마련된 지지 기판(104)에 밀봉재를 접합시키고, 그 후 밀봉 기재(105)를 접합시키도록 했지만, 자체 발광 패널(100)의 제조 방법은 이 공정 순서에 한정되는 것이 아니며, 밀봉재(106)를 밀봉 기재(105)에 접합시킨 후에 자체 발광 소자(103)가 마련된 지지 기판(104)을 접합시키도록 하더라도 좋다. 이 경우, 밀봉 기재(105)와 지지 기판(104)을 감압 상태에서 접합시킴으로써 전술과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(구체예)
이하에, 본 발명의 구체예로서의 자체 발광 패널(100)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또, 본 발명의 구체예에 따른 자체 발광 패널(100)은 전술한 도 1에 도시하는 자체 발광 패널(100)과 동일한 구조이기 때문에 도시를 생략한다.
(구체예 1)
본 발명의 구체예 1에서는 지지 기판(104)으로서 유리 기판을 이용했다. 이후, 이 유리 기판에는 부호 104를 붙여 설명한다. 본 구체예 1에서의 자체 발광 패널(100)의 제조에 있어서는 우선, 전처리 공정을 행한다. 전처리 공정에서는 유리 기판(104) 상에 투명하고 또한 도전성을 갖는 인듐 주석 산화막(ITO)을 스퍼터법을 이용하여 성막한다. 계속해서, 성막한 ITO에 대하여 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝을 실시한다. 또한, 포지티브형 폴리이미드를 이용하여 ITO 상에 발광 영역을 미리 패터닝한다. 한편, 네가티브형 레지스트를 이용하여 절연막 상에 스핀코트법을 이용하여 성막, 패터닝하여 리브(rib)를 마련한다. 이어서, ITO 부착 유리 기판을 UV 오존 세정한다. 이로써 유리 기판(104) 상에 전극(양극)(101a)이 형성된다.
계속해서, 성막 공정을 행한다. 성막 공정에서는, 우선 10-4 Pa까지 진공 배기한 진공 성막 장치 내에 전술한 전처리 공정 후의 유리 기판(104)을 반입한다. 이 유리 기판(104)에 대하여 정공 주입층으로서 CuPc를 50 nm의 두께로 적층하고, 정공 수송층으로서 NPD를 50 nm의 두께로 적층하며, 또한 백색 유기 EL층으로서 청색 발광층과 오렌지색 발광층을 적층시켰다.
백색 유기 EL층의 적층에 있어서는, 우선 청색 발광층을 적층한다. 본 구체예에서는 호스트재로서의 DPVBi에 대하여 도펀트로서의 BCzVBi를 1 중량% 혼합한 청색 발광층을 공증착에 의해 50 nm의 두께로 성막했다. 또한, 본구체예에서는 호스트재로서의 Alq3에 대하여 도펀트로서의 DCM을 1 중량% 혼합한 오렌지색 발광층을 공증착에 의해 50 nm의 두께로 성막했다.
또한, 성막 공정에서는 백색 유기 EL층의 위쪽에, 전자 수송층으로서 Alq3를 20 nm의 두께로 적층하고, 음극으로서 Al을 150 nm의 두께로 증착에 의해 적층했다. 이로써 전극(양극)(101a) 상에 발광층(103)인 유기 EL층이 형성된다.
성막 공정을 거친 유리 기판(104)을 진공으로 된 챔버로부터 진공으로 된 밀봉실로 반송한다. 또, 밀봉실을 포함한, 자체 발광 패널(100)의 제조에 있어서 이용하는 각 장치에 대해서는 공지된 기술이기 때문에 여기서는 도시 및 설명을 생략한다.
또한, 유리 기판(104)을 밀봉실 내에 반송할 때까지, 이 밀봉실 내에는 밀봉재(106)와 밀봉 기재(105)를 반입해 둔다. 본 구체예에서는 밀봉재(106)로서 에폭시 수지로 형성된 35 ㎛ 두께의 필름을 이용하고, 밀봉 기재(105)로서 0.7 mm의 두께의 유리 기판(밀봉용 유리 기판)을 이용했다. 이후, 밀봉용 유리 기판에는 부호 105를 붙여 설명한다.
그리고 밀봉용 유리 기판(105)에 대하여 밀착면에 기포가 혼입하지 않도록 밀봉재(106)로서의 필름을 라미네이터를 이용하여 접합시킨다. 이후, 필름에는 부호 106을 붙여 설명한다. 또, 밀봉용 유리 기판(105)과 밀봉재(106)의 접합은 라미네이터의 롤 온도를 90℃로 설정하여 이루어졌다. 필름(106)과 밀봉용 유리 기판(105)을 접합시킨 후에는 기판 온도가 40℃가 되도록 기판 스테이지 온도를 설정하여 밀봉실 내의 N2 가스를 배기하고 10-2 Pa까지 감압한다. 또, 감압을 마친 단계에서는 필름(106)과 밀봉용 유리 기판(105)과의 밀착면 내에는 기포가 없는 것을 눈으로 확인했다.
감압 상태에서 필름(106)과 성막면이 대향하도록 밀봉용 유리 기판(105)과 성막 공정을 거친 유리 기판(104)을 중첩시켜 일체화시킨다. 또, 일체화에 있어서는 전용의 접합 장치를 이용했다. 이 접합 장치는 공지된 각종 접합 장치를 사용하는 것이 가능하며, 본 구체예 1에서는 설명을 생략한다.
일체화시킨 후, 진공으로부터 10 Pa까지 압력을 올리고 또한 90℃까지 온도를 높여 음압 상태에서 양 기판만을 가압한다. 이 가압을 끝낸 단계에서 밀봉용 유리 기판(105)과 성막 공정을 거친 유리 기판(104)과의 밀착면 내에는 기포가 없는 것을 눈으로 확인했다.
다음에, 일체화시킨 유기 EL 표시 장치를 핫 플레이트가 마련되는 가열용 챔버로 반송한다. 반송 후, 가열용 챔버 내를 배기하여 10-4 Pa의 진공 상태까지 감압 한다. 진공 상태에 도달하면, 100℃로 안정시킨 핫 플레이트에 밀봉용 유리 기판(105)을 접촉시키고 필름(106)을 가열하여 충분히 필름(106)의 탈기 및 경화를 행한다. 필름(106)의 탈기 및 경화가 완료되면, 핫 플레이트로부터 자체 발광 패널(100)을 이탈시킨다. 이 자체 발광 패널(100)을 충분히 냉각하고, 그 후 자체 발광 패널(100)을 가열용 챔버로부터 밀봉실로 반송한다. 그리고 밀봉실에서 밀봉 불량이 없는 것을 확인한 자체 발광 패널(100)을 대기중으로 추출했다.
본 구체예 1에서는 전술된 바와 같이 제조함으로써 기포의 발생이 없고 발광 성능이 양호한 자체 발광 패널(100)을 얻을 수 있었다.
(구체예 2)
본구체예 2에서는 액티브 패널 중의 하부 방출(Bottom Emission) 구조를 갖는 자체 발광 패널(100)에 대해서 설명한다. 또, 전술한 구체예 1과 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 이하의 구체예에 대해서도 마찬가지로 한다.
본 발명의 구체예 2에서는, 우선 유리 기판(104) 상에 고상 성장법에 의해 다결정 실리콘 박막을 형성하고, 이 다결정 실리콘 박막을 섬 형상으로 가공하여 실리콘 활성층을 형성했다. 이 실리콘 활성층 위에 SiO2에 의해 형성되는 게이트 절연막과, Al에 의해 형성되는 게이트 전극을 형성했다. 다음에, 실리콘 활성층에 불순물을 도핑하여 소스 영역, 채널 형성 영역, 드레인 영역을 형성했다. 이들의 상부 전체면에 SiO2의 층간 절연막을 형성했다. 그리고 층간 절연막에 유기 EL 발광의 개구부가 되는 부분을 에칭 처리로써 개구하고, ITO의 화소 전극(하부 전극)을 스퍼터법으로써 성막했다.
다음에, 질화티탄막을 100 nm의 두께로 성막했다. 이것을 에칭 처리하고, 소스 영역과 드레인 영역의 ITO에 접속하는 부분에 질화티탄막으로 이루어지는 배리어 메탈과 밀착용 금속을 동시에 형성했다. 계속해서, Al막을 600 nm의 두께로 성막하고, 이 Al막에 대하여 에칭 처리를 실시하여 소스 전극 및 드레인 전극의 Al 배선을 형성했다. 그 후 TFT를 피복하도록 SiO2의 보호막을 형성했다. 이후, 구체예 1과 동일한 제조 프로세스에 의해 유리 기판(104) 상의 전극(101a) 상면에 유기 EL 소자를 형성하고 밀봉을 행했다.
본 구체예 2에서는 전술한 바와 같이 제조함으로써, 기포의 발생이 없고 발광 성능이 양호한 자체 발광 패널(100)을 얻을 수 있었다.
(구체예 3)
본 구체예 3에서는 액티브 패널 중의 상부 방출(Top Emission) 구조를 갖는 자체 발광 패널(100)에 대해서 설명한다.
본 발명의 구체예 3에서는 층간 절연막 상에 Cr에 의해 형성되는 반사층과 ITO에 의해 형성되는 양극(화소 전극)으로서의 전극(101a)을 적층시킨 것 및 음극으로서의 전극(101b)은 Al막 두께를 2 nm으로 하여 스퍼터법에 의해 IZO를 적층한 것 이외에는 구체예 2와 동일하게 행했다.
본 구체예 3에서는 전술된 바와 같이 제조함으로써, 기포의 발생이 없고 발광 성능이 양호한 자체 발광 패널을 얻을 수 있었다.
(구체예 4)
본 구체예 4에서는 특정한 시간, 대기압 혹은 음압 상태에서 가열함으로써 탈기하고, 또한 가열 온도를 올리고 또한 진공 상태로 함으로써 완전히 탈기하며, 또한 경화했다. 구체적으로 본 구체예 4에서는 성막 공정을 거친 유리 기판(104)과 밀봉용 유리 기판(105)을 일체화시키는 공정까지는 전술한 구체예 2와 동일한 방법으로 행하고, 일체화시킨 유리 기판(104)과 밀봉용 유리 기판(105)을 가열용 챔버로 반송하여, 챔버의 분위기를 불활성 가스로 채우고 또한 챔버 내압을 약 10 Pa까지 배기한 후, 90℃로 안정화시킨 핫 플레이트에 밀봉용 유리 기판(105)을 면 접촉시킴으로써 필름(106)을 가열했다.
이어서 핫 플레이트의 온도를 120℃까지 서서히 승온시키면서, 챔버 내의 불활성 가스를 배기하여 내압이 10-4 Pa가 될 때까지 감압했다. 10-4 Pa의 진공 상태에 도달하여 충분히 경과한 후, 핫 플레이트로부터 자체 발광 패널(100)을 이탈시키고 충분히 냉각한 후에 밀봉실로 반송했다. 밀봉실에서 밀봉 불량이 없는 것을 확인한 후, 이 자체 발광 패널(100)을 대기 중으로 추출했다.
본 구체예 4에서는 전술한 바와 같이 제조함으로써, 기포의 발생이 없고 발광 성능이 양호한 자체 발광 패널(100)을 얻을 수 있었다.
본 발명은 고체의 밀봉재를 이용함으로써 공정을 간이화하고 밀봉재와 밀봉 기재 사이에서의 기포 발생을 방지하는 효과를 갖는다.

Claims (14)

  1. 지지 기판과, 지지 기판상에 형성되어 대향하는 한 쌍의 전극과 이 한 쌍의 전극 사이에 협지된 발광층을 구비하는 자체 발광 소자와, 상기 지지 기판에 대하여 상기 자체 발광 소자를 통해 대향하는 밀봉 기재와, 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재 사이에 마련되며 상기 자체 발광 소자를 밀봉하는 경화형 필름형 밀봉재를 구비하는 자체 발광 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 밀봉재와 상기 지지 기판을, 상기 자체 발광 소자를 밀봉하도록 가열 및 가압하는 제1 접합 공정과;
    상기 제1 접합 공정에서 상기 밀봉재가 접합된 지지 기판과 상기 밀봉 기재를, 상기 밀봉재를 통해 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과;
    상기 제2 접합 공정에서 접합된 상기 지지 기판 및 상기 밀봉 기재를 상기 밀봉재를 통해 일체화하는 일체화 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  2. 지지 기판과, 지지 기판상에 형성되어 대향하는 한 쌍의 전극과 이 한 쌍의 전극 사이에 협지된 발광층을 구비하는 자체 발광 소자와, 상기 지지 기판에 대하여 상기 자체 발광 소자를 통해 대향하는 밀봉 기재와, 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재 사이에 마련되며 상기 자체 발광 소자를 밀봉하는 경화형 필름형 밀봉재를 구비하는 자체 발광 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 밀봉재와 상기 밀봉 기재를 가열 및 가압하는 제1 접합 공정과;
    상기 제1 접합 공정에서 상기 밀봉재가 접합된 밀봉 기재와 상기 지지 기판을, 상기 밀봉재를 통해 상기 자체 발광 소자를 밀봉하도록 감압 상태에서 접합시키는 제2 접합 공정과;
    상기 제2 접합 공정에서 접합된 상기 지지 기판 및 상기 밀봉 기재를, 상기 밀봉재를 통해 일체화하는 일체화 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 접합 공정은 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재를 밀착하는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 접합 공정은 서로 접합되는 면이 평행하고 또한 대향하도록 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재를 유지하면서, 서로 접합되는 상기 면이 접근하는 방향으로 상기 지지 기판과 상기 밀봉 기재를 접합시키는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재는 가열됨으로써 경화하는 열 경화형 수지로 형성되어 있으며,
    상기 일체화 공정은 감압 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 일체화 공정은 상기 밀봉재로부터 배출되는 특정 가스 성분이 규정량 이하가 된 이후에는 감압 상태로부터 대기압으로 하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재는 가열됨으로써 경화하는 열 경화형 수지로 형성되어 있으며,
    상기 일체화 공정은 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재는 가열됨으로써 경화하는 열 경화형 수지로 형성되어 있으며,
    상기 일체화 공정은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 일체화 공정은 상기 지지 기판과 상기 밀봉재를 밀착하는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접합 공정은 감압 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접합 공정은 대기압으로 설정된 불활성 가스 중에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접합 공정은 감압 상태로 설정된 불활성 가스 중에서 행해지는 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자체 발광 소자는 유기 EL 소자인 것인 자체 발광 패널의 제조 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경화형 필름형 밀봉재의 주원료는, 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 자체 발광 패널의 제조 방법.
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