KR101685869B1 - 소자 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

소자 내부에의 산소, 수분 등의 침입을 억제할 수 있는 소자 구조체 및 그 제조 방법을 제공하기 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소자 구조체(10)는, 기판(2)(기체), 디바이스층(3), 제1 무기 재료층(41)(볼록부), 제1수지재(51)를 구비한다. 기체(2)는, 제1면(2a), 제1면(2a)과는 반대 측의 제2면(2c)을 가진다. 디바이스층(3)은, 제1 및 제2면(2a, 2c) 중 적어도 제1면(2a)에 배치된다. 제1 무기 재료층(41)은, 제1면(2a)에 형성된다. 제1수지재(51)는, 제1 무기 재료층(41)의 주위에 편재한다.

Description

소자 구조체 및 그 제조 방법{ELEMENT STRUCTURE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 산소, 수분 등으로부터 디바이스 등을 보호하는 적층 구조를 가지는 소자 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
수분 혹은 산소 등에 의해 열화 하기 쉬운 성질을 가지는 화합물을 포함하는 소자로서 예를 들면 유기 EL(Electro Luminescence) 소자 등이 알려져 있다. 이러한 소자에 대해서는, 당해 화합물을 포함하는 층을 피복하는 보호층과의 적층 구조를 형성하는 것에 의해서, 소자 내에의 수분 등의 침입을 억제하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들면 하기 특허문헌 1에는, 상부 전극층 상에, 무기막과 유기막의 적층막으로 구성된 보호막을 가지는 발광 소자가 기재되어 있다.
일본 특허공개 제 2013-73880호 공보
그렇지만, 수증기 등의 배리어성을 가지는 무기막의 커버리지성은 비교적 낮고, 디바이스층을 가지는 기판 표면에 요철이 있으면, 당해 요철을 충분히 피복하지 못해, 예를 들면 요철의 경계부에 피복 불량이 생길 우려가 있다. 무기막의 피복 불량이 발생하면, 이로부터의 수분의 침입을 저지할 수 없게 되기 때문에, 충분한 배리어성을 확보하는 것이 곤란해진다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 수증기 등의 배리어성을 높일 수 있는 소자 구조체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 형태에 따른 소자 구조체는, 기체(基體), 디바이스층, 볼록부, 제1수지재를 구비한다.
상기 기체는, 제1면, 상기 제1면과는 반대 측의 제2면을 가진다.
상기 디바이스층은, 상기 제1 및 제2면 중 적어도 상기 제1면에 배치된다.
상기 볼록부는, 상기 제1면에 형성된다.
상기 제1수지재는, 상기 볼록부의 주위에 편재한다.
본 발명의 한 형태에 따른 소자 구조체의 제조 방법은, 기판의 표면에 설치된 디바이스층을 피복하는 제1 무기 재료층으로 구성된 볼록부를 형성하는 것을 포함한다.
상기 기판의 표면에 액상의 유기 재료가 공급되어 상기 볼록부의 측면과 상기 기판의 표면의 경계부에 상기 유기 재료를 응집시킨다.
상기 기판의 표면에, 상기 볼록부 및 상기 유기 재료를 피복하는 제2 무기 재료층이 형성된다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 소자 구조체를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 상기 소자 구조체의 평면도이다.
도 3은 상기 소자 구조체의 요부의 확대 단면도이다.
도 4는 상기 소자 구조체에서의 제1수지재의 형성 방법을 설명하는 공정도이다.
도 5는 상기 소자 구조체의 구성의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2의 실시형태에 따른 소자 구조체를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 상기 제 1의 실시형태에 따른 소자 구조체의 구성의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 소자 구조체는, 기체, 디바이스층, 볼록부, 제1수지재를 구비한다.
상기 기체는, 제1면, 상기 제1면과는 반대 측의 제2면을 가진다.
상기 디바이스층은, 상기 제1 및 제2면 중 적어도 상기 제1면에 배치된다.
상기 볼록부는, 상기 제1면에 형성된다.
상기 제1수지재는, 상기 볼록부의 주위에 편재한다.
상기 소자 구조체에 있어서는, 디바이스층이 배치되는 기체 표면(제1면)에 형성된 볼록부의 주위에 제1수지재가 편재하고 있기 때문에, 볼록부의 주위로부터의 수분 등의 침입을 억제할 수 있다. 또한, 제1수지재가 볼록부의 주위에 편재하고 있기 때문에, 볼록부에 의한 디바이스층 측면의 피복 불량이 생기고 있는 경우에도 당해 피복 불량부를 제1수지재로 피복하는 것이 가능해진다.
상기 기체의 재료나 형태는 특히 한정되지 않고, 유리나 반도체 등으로 구성된 기판이라도 좋고, 플라스틱이나 금속 등으로 구성된 필름이라도 좋다. 상기 볼록부는 디바이스층을 포함해도 좋고, 디바이스층을 피복하도록 형성되어도 좋다. 볼록부가 디바이스층을 포함하는 구성에는, 볼록부가 디바이스층을 포함하는 적층체나, 디바이스층의 일부가 볼록부의 표면에 노출하는 구조체 등이 포함된다. 볼록부는 디바이스층의 측면을 피복하도록 형성되어도 좋고, 디바이스층의 상면에 복수 형성되어도 좋다.
상기 볼록부는, 상기 디바이스층을 피복하는 제1 무기 재료층으로 구성되어도 좋다. 그리고 상기 소자 구조체는, 상기 제1수지재와 상기 제1 무기 재료층을 피복하는 제2 무기 재료층을 더 구비해도 좋다.
제1 무기 재료층은, 디바이스층의 표면 및 측면을 피복하도록 기체의 표면(제1면)에 설치된다. 제1 무기 재료층은, 전형적으로는, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 산화알루미늄 등과 같은 수증기 배리어성을 가지는 무기 재료로 구성된다. 제1 무기 재료층은, 전형적으로는, 스퍼터링법이나 ALD법, CVD법 등으로 성막되지만, 그 커버리지성은 비교적 낮기 때문에, 예를 들면 디바이스층의 측면과 기체의 표면의 경계부를 적정하게 피복할 수 없는 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 볼록부의 주위, 즉 디바이스층 측면과 기체 표면의 경계부에 제1수지재가 편재하고 있기 때문에, 당해 경계부를 제1수지재에 의해서 적정하게 피복 할 수 있다.
제2 무기 재료층은, 전형적으로는, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산 질화물, 산화알루미늄 등과 같은 수증기 배리어성을 가지는 무기 재료로 구성된다. 제2 무기 재료층은, 전형적으로는, 스퍼터링법이나 ALD법, CVD법 등으로 성막된다. 이 때 제2 무기 재료층은, 상기 경계부에 편재한 제1수지재 상에 퇴적하게 되기 때문에, 볼록부에 대한 제2 무기 재료층의 피복성을 높일 수 있다. 이것에 의해 소자 내부에의 산소, 수분 등의 침입을 억제할 수 있는 소자 구조체를 구성하는 것이 가능해진다.
제1수지재의 형성 방법은 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 분무법, 스핀 코트법, 증착법 등의 적당한 코팅법에 따라 액상, 가스상 또는 미스트상의 유기 재료가 기체 표면에 도포된다. 도포 직후의 유기 재료는, 모세관 현상에 의해 미세한 극간에 비집고 들어가거나, 그 자신의 표면장력에 의해서 적상(滴狀)화 혹은 응집화함으로써, 볼록부 측면과 기체 표면의 경계부에 편재한다. 그 후, 당해 유기 재료를 경화시키는 것에 의해서, 볼록부의 주위, 즉 상기 경계부에 상기 제1수지재를 형성할 수 있다.
제1수지재를 구성하는 유기 재료는 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 그 자신의 표면장력에 의해서 기체 상에서 적상화하고, 응집하고, 기체 상을 이동하여 볼록부의 주위에 편재할 수 있는 재료가 이용된다. 예를 들면, 유기 재료로서는 예를 들면 아크릴 수지, 폴리우레아 수지 등이 이용된다. 또, 자외선 등의 에너지 선의 조사에 의해 경화하는 유기 재료를 이용함으로써, 수지의 경화 처리를 용이하게 실시할 수 있다. 유기 재료의 도포 조건도 특히 한정되지 않지만, 유기 재료의 적상화를 방해하지 않게, 혹은 유기 재료의 막이 형성되지 않게 도포량을 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, 볼록부 주위에의 유기 재료의 이동을 촉진하기 위해, 기체를 기울이거나 기체에 진동 등을 더하거나 해도 좋다.
상기 소자 구조체는, 제2수지재를 더 구비해도 좋다. 상기 제2수지재는, 상기 제1 무기 재료층과 상기 제2 무기 재료층의 사이에 개재해, 상기 제1수지재와는 독립하여 상기 볼록부의 표면에 편재한다.
제1 무기 재료층의 표면은 반드시 평탄하지 않고, 예를 들면 성막 시에 파티클 등이 막중에 혼입함으로써 요철이 형성되는 경우가 있다. 제1 무기 재료층에 파티클이 혼입하면, 디바이스층에 대한 제1 무기 재료층의 커버리지성이 저하되어 소기의 배리어 특성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다.
그 때문에 상기 소자 구조체는, 파티클의 혼입 등에 의해 생긴 제1 무기 재료층의 피복 불량부에 제2수지재가 충전된 구조를 가진다. 전형적으로는, 제1수지재는, 제1 무기 재료층의 표면과 파티클의 주위면과의 경계부에 편재한다. 이것에 의해, 디바이스층의 피복성이 높아짐과 동시에, 제2수지재가 하지로서 기능함으로써 제2 무기 재료층의 적정한 성막이 가능해진다.
제2수지재는, 제1수지재와 같은 방법으로 형성된다. 제2수지재는, 제1수지재와 동일한 유기 재료로 구성되어도 좋다. 이 경우, 제1수지재와 제2수지재를 동일 공정에서 동시에 형성할 수 있다. 이 경우, 볼록부 측면과 기체 표면의 경계부에 편재하는 유기 재료가 제1수지재를 구성하고, 볼록부의 표면에 편재하는 유기 재료가 제2수지재를 구성한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 소자 구조체의 제조 방법은, 기판의 표면에 설치된 디바이스층을 피복하는 제1 무기 재료층으로 구성된 볼록부를 형성하는 것을 포함한다.
상기 기판의 표면에 액상의 유기 재료가 공급되고, 상기 볼록부의 측면과 상기 기판의 표면의 경계부에 상기 유기 재료를 응집시킨다.
상기 기판의 표면에, 상기 볼록부 및 상기 유기 재료를 피복하는 제2 무기 재료층이 형성된다.
상기 제조 방법에 있어서, 기판 표면에 도포된 유기 재료는, 모세관 현상에 의해 미세한 극간에 비집고 들어가고, 그 자신의 표면장력에 의해서 적상화 혹은 응집화함으로써, 볼록부 주위면과 기판 표면의 경계부에 편재한다. 그 후, 당해 유기 재료를 경화시키는 것에 의해서 상기 경계부에 유기 재료의 응집체(수지재)를 형성할 수 있다. 따라서, 제2 무기 재료층은, 상기 경계부에 편재한 수지재 상에 퇴적하게 되기 때문에, 볼록부에 대한 제2 무기 재료층의 피복성을 높일 수 있다. 이것에 의해 소자 내부에의 산소, 수분 등의 침입을 억제할 수 있는 소자 구조체를 제조하는 것이 가능해진다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명한다.
<제1의 실시형태>
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소자 구조체를 나타내는 개략 단면도이며, 도 2는 그 평면도이다. 각 도에서 X축, Y축 및 Z축 방향은 상호에 직교하는 3축 방향을 나타내고, 본 실시형태에서는 X축 및 Y축 방향은 상호에 직교 하는 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향을 나타내고 있다.
본 실시형태의 소자 구조체(10)는, 디바이스층(3)을 포함하는 기판(2)(기체)과 기판(2)의 표면(2a)에 형성되는 제1 무기 재료층(41)(볼록부)과 제1 무기 재료층(41)을 피복하는 제2 무기 재료층(42)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 소자 구조체(10)는, 유기 EL 발광층을 가지는 발광 소자로 구성된다.
기판(2)은, 표면(2a)(제1면)와 이면(2c)(제2면)을 가지고, 예를 들면 유리 기판, 플라스틱 기판 등으로 구성된다. 기판(2)의 형상은 특히 한정되지 않고, 본 실시형태에서는 구형상으로 형성된다. 기판(2)의 크기, 두께 등은 특히 한정되지 않고, 소자 사이즈의 크기에 따라 적당한 크기, 두께의 것이 이용된다. 본 실시형태에서는, 한 장의 대형 기판 상에 제작된 동일 소자의 집합체로부터 복수의 소자 구조체(10)가 제작된다.
디바이스층(3)은, 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 유기 EL발광층으로 구성된다. 이외에도, 디바이스층(3)은, 액정 소자에서의 액정층이나 발전 소자에서의 발전층 등과 같은, 수분, 산소 등에 의해 열화되기 쉬운 성질의 재료를 포함하는 여러 가지의 기능 소자로 구성되어도 좋다.
디바이스층(3)은, 기판(2)의 표면(2a)의 소정 영역에 성막된다. 디바이스층(3)의 평면 형상은 특히 한정되지 않고, 본 실시형태에서는 대략 구형상으로 형성되지만, 이외에도, 원형상, 선형상 등으로 형성되어도 좋다. 디바이스층(3)은, 기판(2)의 표면(2a)에 배치되는 예에 한정되지 않고, 기판(2)의 표면(2a) 및 이면(2c) 중 적어도 한쪽 면에 배치되어 있으면 좋다.
제1 무기 재료층(41)은, 디바이스층(3)이 배치되는 기판(2)의 면(본 실시형태에서는 표면(2a))에 설치되고, 디바이스층(3)의 표면(3a) 및 측면(3s)을 피복하는 볼록부를 구성한다. 제1 무기 재료층(41)은, 기판(2)의 표면(2a)으로부터 도 중 위쪽으로 돌출하는 입체 구조를 가진다.
제1 무기 재료층(41)은, 수분이나 산소로부터 디바이스층(3)을 보호하는 것이 가능한 무기 재료로 구성된다. 본 실시형태에서 제1 무기 재료층(41)은, 수증기 배리어 특성이 뛰어난 실리콘 질화물(SiNx)로 구성되지만, 이것에 한정되지 않고, 실리콘 산화물이나 실리콘 산질화물 등의 다른 실리콘 화합물, 혹은 산화알루미늄 등의 수증기 배리어성을 가지는 다른 무기 재료로 구성되어도 좋다.
제1 무기 재료층(41)은, 예를 들면 적당한 마스크를 이용해 기판(2)의 표면(2a)에 성막된다. 본 실시형태에서는, 디바이스층(3)을 수용할 수 있는 크기의 구형 개구부를 가지는 마스크를 이용해 제1 무기 재료층(41)이 성막된다. 성막 방법은 특히 한정되지 않고, CVD(Chemical Vapor Deposition)법이나 스퍼터링법, ALD(Atomic Layer Deposition)법 등이 적용 가능하다. 제1 무기 재료층(41)의 두께는 특히 한정되지 않고, 예를 들면 200 nm~2 ㎛이다.
제2 무기 재료층(42)은, 제1 무기 재료층(41)과 같이, 수분이나 산소로부터 디바이스층(3)을 보호하는 것이 가능한 무기 재료로 구성되고, 제1 무기 재료층(41)의 표면(41a) 및 측면(41s)을 피복하도록 기판(2)의 표면(2a)에 설치된다. 본 실시형태에 있어서, 제2 무기 재료층(42)은 수증기 배리어 특성이 뛰어난 실리콘 질화물(SiNx)로 구성되지만, 이것에 한정되지 않고, 실리콘 산화물이나 실리콘 산질화물 등의 다른 실리콘 화합물, 혹은 산화알루미늄 등의 수증기 배리어성을 가지는 다른 무기 재료로 구성되어도 좋다.
제2 무기 재료층(42)는, 예를 들면 적당한 마스크를 이용해 기판(2)의 표면(2a)에 성막된다. 본 실시형태에서는, 제1 무기 재료층(41)을 수용할 수 있는 크기의 구형 개구부를 가지는 마스크를 이용해 제2 무기 재료층(42)이 성막된다. 성막 방법은 특히 한정되지 않고, CVD(Chemical Vapor Deposition)법이나 스퍼터링법, ALD(Atomic Layer Deposition)법 등이 적용 가능하다. 제2 무기 재료층(42)의 두께는 특히 한정되지 않고, 예를 들면 300 nm~1 ㎛이다.
본 실시형태의 소자 구조체(10)는, 제1수지재(51)를 더 가진다. 제1수지재(51)는, 제1 무기 재료층(41)(볼록부)의 주위에 편재한다. 본 실시형태에서, 제1수지재(51)는 제1 무기 재료층(41)과 제2 무기 재료층(42)의 사이에 개재해, 제1 무기 재료층(41)의 측면(41s)과 기판(2)의 표면(2a)의 경계부(2b)에 편재한다. 제1수지재(51)는, 경계부(2b) 부근에 형성된 제1 무기 재료층(41)과 기판 표면(2a) 사이의 간극(G)(도 3)을 충전하는 기능을 가진다.
도 3은, 경계부(2b)의 주변 구조를 나타내는 소자 구조체(10)의 요부 확대 단면도이다. 제1 무기 재료층(41)은, 무기 재료의 CVD막 혹은 스퍼터막으로 형성되기 때문에, 디바이스층(3)을 포함하는 기판(2)의 요철 구조면에 대한 커버리지성이 비교적 낮다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이 디바이스층(3)의 측면(3s)을 피복하는 제1 무기 재료층(41)은, 기판 표면(2a) 부근에서 커버리지성이 저하되고, 피복 막후가 극도로 작거나, 피복막이 존재하지 않는 상태가 될 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같은, 제1 무기 재료층(41) 주변의 피복 불량 영역에 제1수지재(51)를 편재시킴으로써, 당해 영역으로부터 디바이스층(3) 내부에의 수분이나 산소의 침입을 억제하도록 하고 있다. 또한, 제2 무기 재료층(42)의 성막 시에는, 제1수지재(51)가 제2 무기 재료층(42)의 하지층으로 기능함으로써, 제2 무기 재료층(42)의 적정한 성막을 가능하게 해, 제1 무기 재료층(41)의 측면(41s)를 소기의 막후로 적절히 피복하는 것이 가능해진다.
제1수지재(51)의 형성 방법은 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 분무법, 스핀 코트법, 증착법 등의 적당한 코팅법에 따라 액상, 가스상 또는 미스트상의 유기 재료가 기판 표면(2a)에 도포된다. 도 4A~C에 제1수지재(51)의 형성 방법을 모식적으로 나타낸다.
우선, 도 4A에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 가열 기화시킨 미스트상의 유기 재료(5a)를 기판(2)의 표면(2a)에 공급한다. 이 때 기판(2)은, 예를 들면 실온 이하의 온도로 유지된다. 이것에 의해 미스트상의 유기 재료(5a)는, 도 4B에 나타내는 바와 같이 기판 표면(2a)에서 적상의 유기 재료(5b)로 응축한다. 또한, 유기 재료의 적상화를 방해하지 않도록 유기 재료(5a)의 공급량을 제한하는 것이 바람직하다.
적상화한 유기 재료(5b)는, 모세관 현상에 의해 미세한 극간에 비집고 들어가거나, 그 자신의 표면장력에 의해서 적상화 혹은 응집하면서 기판(2) 상을 이동해, 도 4C에 나타내는 바와 같이 제1 무기 재료층(41)의 측면(41s)과 기판(2)의 표면(2a)의 경계부(2b)에 편재한다. 그 후, 당해 유기 재료를 경화시키는 것에 의해서 경계부(2b)에 제1수지재(51)가 형성된다.
제1수지재(51)는, 경계부(2b)에 따라서 제1 무기 재료층(41)의 주위에 연속적으로 설치되어도 좋고, 제1 무기 재료층(41)의 주위에 간헐적으로 설치되어도 좋다. 제1수지재(51)가 경계부(2b)에 따라서 연속적으로 설치됨으로써, 디바이스층(3)에 대한 피복성을 높일 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 적상의 유기 재료(5b)로부터 제1수지재(51)를 형성하도록 하고 있기 때문에, 경계부(2b)에서의 제1 무기 재료층(41)의 측면(41s)과 기판(2)의 표면(2a)의 이루는 각이 90° 미만인 좁은 간극(G)(도 3) 내에도 용이하게 수지재가 침투한다. 이것에 의해 경계부(2b)의 간극(G)이 제1수지재(51)로 충전되어 디바이스층(3)에 대한 높은 수증기 배리어성을 얻을 수 있다.
제1수지재(51)를 구성하는 유기 재료는 특히 한정되지 않고, 전형적으로는, 그 자신의 표면장력에 의해서 기판(2) 상에서 적상화해, 응집하고, 기판 상을 이동하여 제1 무기 재료층(41)의 주위에 편재할 수 있는 재료가 이용된다. 본 실시형태에서는 아크릴 수지가 이용되고, 더욱 자세하게는, 아크릴계의 자외선 경화 수지가 이용된다. 이것에 의해 경계부(2b)에 편재한 유기 재료를 용이하게 경화시킬 수 있다.
제1수지재(51)의 형성 후, 기판(2)의 표면(2a)에, 제1 무기 재료층(41)의 표면(41a) 및 측면(41s)을 피복하는 제2 무기 재료층(42)이 성막된다. 제2 무기 재료층(42)은, 제1 무기 재료층(41)의 표면(41a)에서는 당해 표면(41a) 상에 적층되고, 경계부(2b)에서는 제1수지재(51) 및 제1 무기 재료층(41)의 측면(41s) 상에 적층된다. 본 실시형태에 의하면, 제1 무기 재료층(41)은, 제2 무기 재료층(42)과 동일한 재료로 구성되고, 제2 무기 재료층(42)에 접하기 때문에, 제2 무기 재료층(42)과의 밀착성을 높일 수 있다.
경화 후의 유기 재료(수지재)는, 경계부(2b)에 편재하는 것에만 한정되지 않고, 예를 들면, 경계부(2b) 이외의 기판 표면(2a)이나 제1 무기 재료층(41)의 표면(41a) 등에 당해 유기 재료가 잔류하고 있어도 좋다. 이 경우는, 제2 무기 재료층(42)은, 도 5에 나타내는 바와 같이 제2수지재(52)를 개재시켜 제1 무기 재료층(41) 상에 적층되는 영역을 가지게 된다. 제2수지재(52)는, 제1 무기 재료층(41)과 제2 무기 재료층(42)의 사이에 개재해, 제1수지재(51)와는 독립하여 제1 무기 재료층(41)의 표면(41a)에 편재한다. 이 경우에서도 제1 무기 재료층(41)과 제2 무기 재료층(42)의 밀착성을 유지할 수 있기 때문에, 소자 구조체(10)의 배리어 특성이 손상되지 않는다.
이상과 같이 본 실시형태의 소자 구조체(10)에 의하면, 디바이스층(3)의 측면이 제1 무기 재료층(41) 및 제2 무기 재료층(42)에 의해 피복되어 있기 때문에, 디바이스층(3)에의 수분이나 산소의 침입을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 경계부(2b)에 제1수지재(51)가 편재하고 있기 때문에, 제1 무기 재료층(41) 혹은 제2 무기 재료층(42)의 커버리지 불량에 수반하는 배리어 특성의 저하를 방지할 수 있어, 장기에 걸쳐 안정한 소자 특성을 유지 할 수 있다.
<제2의 실시형태>
도 6은, 본 발명의 제2의 실시형태에 따른 소자 구조체의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 제1의 실시형태와 다른 구성에 대해 주로 설명하고, 상술한 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙여 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
본 실시형태의 소자 구조체(20)는, 제1 무기 재료층(41)과 제2 무기 재료층(42)의 사이에 개재하는 제2수지재(52)를 더 가진다. 제2수지재(52)는, 제1수지재(51)와는 독립하여 제1 무기 재료층(41)의 표면에 편재한다.
제1 무기 재료층(41)의 표면은 반드시 평탄하지 않고, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 성막 전(기판 반송시 혹은 성막 장치에의 투입 전) 혹은 성막 시 등에서 파티클(P)이 막 중에 혼입함으로써 요철이 형성되는 경우가 있다. 제1 무기 재료층(41)에 파티클이 혼입하면, 디바이스층(3)에 대한 제1 무기 재료층(41)의 커버리지성이 저하되어 소기의 배리어 특성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에 따른 소자 구조체(20)는, 파티클(P)의 혼입 등에 의해 생긴 제1 무기 재료층(41)의 피복 불량부에 제2수지재(52)가 충전된 구조를 가진다. 전형적으로는, 제2수지재(52)는, 제1 무기 재료층(41)의 표면과 파티클(P)의 주위면과의 경계부(32b)에 편재한다. 이것에 의해, 디바이스층(3)의 피복성이 높아짐과 동시에, 제2수지재(52)가 기질로서 기능함으로써 제2 무기 재료층(42)의 적정한 성막이 가능해진다.
제2수지재(52)는, 제1수지재(51)와 마찬가지의 방법으로 형성된다. 제2수지재(52)는, 제1수지재(51)와 동일한 유기 재료로 구성되어도 좋다. 이 경우, 제1수지재(51)와 제2수지재(52)를 동일 공정에서 동시에 형성할 수 있다. 이 때, 적상의 유기 재료가 경계부(2b)에 응집함으로써 제1수지재(51)가 형성되고, 마찬가지의 적상의 유기 재료가 경계부(32b)에 응집함으로써 제2수지재(52)가 형성된다.
본 실시형태에 있어서도 상술한 제1의 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 파티클(P)의 혼입에 의한 막질의 저하를 제2수지재(52)에 의해서 보충할 수 있기 때문에, 소기의 배리어 특성을 확보하면서 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
<제3의 실시형태>
도 7은, 제3의 실시형태에 따른 소자 구조체를 나타내는 개략 단면도이다. 이하, 제1의 실시형태와 다른 구성에 대해 주로 설명하고, 상술한 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙여 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
본 실시형태의 소자 구조체(30)는, 디바이스층(3)을 가지는 기판(21)과, 디바이스층(3)의 측면(3s)을 피복하는 볼록부(40)와, 볼록부(40) 및 디바이스층(3)을 피복하도록 기판(21)의 표면에 형성된 제1 무기 재료층(41) 및 제2 무기 재료층(42)을 가진다.
볼록부(40)는, 기판(21)의 표면(21a)에 형성되고, 중앙부에 디바이스층(3)을 수용하는 오목부(40a)를 가진다. 본 실시형태에서는, 오목부(40a)의 저면이 기판(21)의 표면(21a)보다 높은 위치에 형성되고 있지만, 표면(21a)과 동일한 높이 위치에 형성되어도 좋고, 표면(21a)보다 낮은 위치에 형성되어도 좋다.
소자 구조체(30)는, 제1 무기 재료층(41)과 제2 무기 재료층(42)의 사이에 개재하는 수지재(53)(제1수지재)를 더 가진다. 수지재(53)는, 볼록부(40)의 외측면과 기판(21)의 표면(21a)의 경계부(21b)와, 볼록부(40)의 내측 면과 디바이스층(3)과의 경계부(22b)에 각각 편재하고 있다. 이것에 의해 볼록부(40) 및 디바이스층(3)의 표면(3a)에 대한 제1 및 제2 무기 재료층(41, 42)의 피복 불량을 억제할 수 있어 배리어 특성의 향상을 도모할 수 있다. 수지재(53)는, 상술한 제1, 제2수지재(51, 52)와 같은 방법으로 형성되어 적상의 유기 재료의 표면장력을 이용해 각각 상술한 부위에 수지재(53)를 편재시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 더할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 이상의 실시형태에서는, 제1 무기 재료층(41)을 피복하는 제2 무기 재료층(42)은 단일층으로 구성되었지만, 제2 무기 재료층(42)은 다층 막으로 구성되어도 좋다. 이 경우, 각층의 성막마다 유기 재료를 기판 상에 공급하여 기판의 요철부에 편재하는 수지재를 형성해도 좋고, 이것에 의해 배리어성의 더한 향상을 도모할 수 있다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 제1 무기 재료층(41)의 형성 후에 제1수지재(51)를 당해 무기 재료층(41)의 주위에 편재시켰지만, 제1 무기 재료층(41)의 형성 전에, 디바이스층(3)의 주위에 제1수지재(51)를 편재시켜도 좋다. 이것에 의해 제1 무기 재료층(41)에 의한 디바이스층(3)의 피복 효율을 높일 수 있다.
2, 21: 기판
2b, 21b, 22b, 32b: 경계부
3: 디바이스층
10, 20, 30: 소자 구조체
40: 볼록부
41: 제1 무기 재료층
42: 제2 무기 재료층
51, 53: 제1수지재
52: 제2수지재

Claims (10)

  1. 제1면, 상기 제1면과는 반대 측의 제2면을 가지는 기체,
    상기 제1 및 제2면 중 적어도 상기 제1면에 배치되는 디바이스층,
    상기 제1면에 형성되는 볼록부,
    상기 볼록부의 주위에 편재하는 제1수지재,
    를 구비하고,
    상기 제1수지재는 상기 볼록부의 측면과 상기 제1면과의 경계부 부근에 형성된 간극을 충전하는, 소자 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼록부는, 상기 디바이스층을 피복하는 제1 무기 재료층으로 구성되고,
    상기 소자 구조체는, 상기 제1수지재와 상기 제1 무기 재료층을 피복하는 제2 무기 재료층을 더 구비하는, 소자 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 무기 재료층과 상기 제2 무기 재료층의 사이에 개재하고, 상기 제1수지재와는 독립하여 상기 볼록부의 표면에 편재하는 제2수지재를 더 구비하는, 소자 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 볼록부의 표면과 상기 볼록부의 표면에 부착한 파티클과의 경계부를 충전하는 제2수지재를 더 구비하는, 소자 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1수지재는, 상기 경계부에 따라서 연속적으로 설치되는, 소자 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경계부에서의 상기 볼록부의 측면과 상기 제1면과의 이루는 각은 90° 미만이며,
    상기 경계부는 상기 제1수지재로 충전되는, 소자 구조체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 무기 재료층은, 실리콘 화합물로 구성되는, 소자 구조체.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1수지재는, 아크릴 수지 및 폴리우레아 수지 중 어느 하나로 구성되는, 소자 구조체.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스층은, 유기 발광층을 포함하는, 소자 구조체.
  10. 기판의 표면에 설치된 디바이스층을 피복하는 제1 무기 재료층으로 구성된 볼록부를 형성하고,
    상기 기판의 표면에 액상의 유기 재료를 공급하고, 상기 볼록부의 측면과 상기 기판의 표면의 경계부에 상기 유기 재료를 응집시켜,
    상기 기판의 표면에, 상기 볼록부 및 상기 유기 재료를 피복하는 제2 무기 재료층을 형성하는, 소자 구조체의 제조 방법.
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