KR20040111052A - 일렉트로루미네센스 패널, 및 일렉트로루미네센스 패널의제조 방법 - Google Patents
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Abstract
품질이 높은 유기 EL 패널을 제조하는 기술을 제공한다. 유리 기판 위에 유기 EL 소자를 형성하고(S10), 그 위에 보호막을 형성한다(S12). 이 소자 기판의 표면 또는 밀봉 기판의 표면에 오존 처리 또는 플라즈마 처리를 실시하고(S14), 그 표면에 접착제를 스크린 인쇄에 의해 도포한다(S16). 감압 장치의 챔버 내에 소자 기판과 밀봉 기판을 도입하고(S18), 챔버 내를 압력 P1로 감압한다(S20). 접착제 내에 포함되는 휘발 성분의 발포가 안정될 때까지 소정 시간 방치한 후(S22), 챔버 내의 압력을 P2까지 상승시켜 휘발 성분의 발포를 억제하고(S24), 기판을 접합한다(S26). 계속해서, 미소 공간을 소실시키기 위해 가압, 가열한다(S28). 마지막으로, UV 램프 등을 이용하여 접착제를 경화시킨다(S30).
Description
본 발명은, 일렉트로루미네센스 패널에 관한 것으로, 특히 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 기판에, 밀봉용의 기판을 접합한 구조를 갖는 일렉트로루미네센스 패널, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 정보 기기의 다양화에 수반하여, 종래에 일반적으로 사용되고 있는 음극선관(Cathord Ray Tube : CRT)에 비하여 소비 전력이 작은 평면 표시 소자에 대한필요성이 높아지고 있다. 이러한 평면 표시 소자 중 하나로서, 고효율·박형·경량·저시야각 의존성 등의 특징을 갖는 유기 일렉트로루미네센스(이하, 「유기 EL」라고 표기함) 소자가 주목받아, 이 유기 EL 소자를 이용한 디스플레이의 개발이 진행되고 있다.
유기 EL 소자 중에서도, 발광층으로서 유기 재료를 이용한 유기 EL 소자는, 발광 재료인 형광 물질을 선택하는 것에 의해 발광색을 변화시킬 수 있으며, 멀티 컬러, 풀컬러 등의 표시 장치에의 응용에 대한 기대가 높아지고 있다. 또한, 유기 EL 소자는, 저전압으로 면발광할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치 등의 백라이트로서 이용하는 것도 가능하다.
상기의 유기 EL 소자는, 현시점에서, 디지털 카메라나 휴대 전화 등의 소형 디스플레이에의 응용이 진행되고 있는 단계이다. 그런데, 유기 EL 소자는 수분에 매우 약하며, 구체적으로 설명하면, 금속 전극과 유기층과의 계면이 수분의 영향으로 변질, 또는 박리되거나, 금속 전극이 산화하여 고저항화되거나, 유기 재료 자체가 수분에 의해 변질되는 등의 현상이 발생하여, 그 결과, 구동 전압의 상승, 다크 스폿의 발생 및 성장, 발광 휘도의 감소 등의 문제가 발생할 가능성이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 내습성을 갖는 화 수지층과, 화 수지층의 상부에 고착된 투수성이 작은 기판을, 유기 EL 소자를 피복하도록 설치하는 것을 특징으로 한 구조가 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌1 참조). 여기서, 화 수지 위에 고착되는 기판으로서는, 비투수성의 유리를 예로 들 수 있다.
<특허 문헌1>
일본 특개평5-182759호 공보
<특허 문헌2>
일본 특개2002-110349호 공보
그러나, 특허 문헌1에 기재된 바와 같이, 유기 EL 소자를 형성한 기판에, 화 수지층을 개재하여 유리를 접합할 때, 기판과 유리와의 사이에 기포가 들어가는 문제가 있다. 화소 사이즈에 필적할 정도의 크기의 기포가 잔류하면, 화소의 시인성이 저하할 우려가 있다.
이 문제에 대한 해결법으로서, 특허 문헌1에는, 비투수성 유리의 1변으로부터 순차적으로 밀착시키는 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌2에는, 시일제 내부에의 기포의 잔류를 방지하기 위한 방법이 제안되고 있다. 특허 문헌2에 기재된 방법에서는, 화소 형성면 위에 시일제를 개재하여 얇은 판 위의 커버 유리를 접합할 때에, 커버 유리를 보강 시트로 보강하고, 롤러에 의해 압력을 가하는 것에 의해 접합하고 있다. 그러나, 이들 방법에서는, 접합 공정 중에 커버 유리의 위치가 어긋나거나, 커버 유리가 안장형 변형을 일으키거나 할 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 품질이 높은 유기 EL 패널을 제조하는 기술의 제공에 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 유기 EL 패널의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 기판 사이에 미소 공간이 발생하는 양태를 도시하는 도면.
도 3은 실시 형태에 따른 유기 EL 패널의 제조 방법을 도시하는 흐름도.
도 4는 기판의 표면을 오존 또는 플라즈마로 처리하고나서 접착제를 도포한 양태를 모식적으로 도시하는 도면.
도 5는 기판을 접합하는 공정에서의 감압 장치의 챔버 내의 압력의 시간 변화를 도시하는 도면.
도 6은 접합한 기판을 가압, 가열하는 양태를 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은 유기 EL 패널의 표시 영역과 외주 영역에서 서로 다른 접착제를 사용하는 예를 도시하는 도면.
도 8은 실시예 및 비교예에 의해 제조한 유기 EL 패널에서의 미소 공간의 잔류수를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 유기 EL 패널
10 : 소자 기판
12 : 기판
20 : 유기 EL 소자
21 : 양전극
22 : 정공 주입층
23 : 정공 수송층
24 : 발광층
25 : 전자 수송층
26 : 전자 주입층
27 : 음전극
28 : 보호막
30 : 밀봉 기판
40 : 접착제
50 : 미소 공간
60 : 표시 영역
62 : 외주 영역
본 발명의 어느 한 양태는, 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법으로서, 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판, 및 상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판 중 적어도 한쪽의 표면에, 인쇄법에 의해 접착제를 도포하는 공정과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 인쇄법에 의해 접착제를 도포함으로써, 접착제를 단시간동안 균일하게 도포하는 것이 가능하다. 인쇄법의 종류는, 볼록판 인쇄법, 오목판 인쇄법, 평판 인쇄법, 공판 인쇄법(스크린 인쇄법) 등이어도 된다. 스크린 인쇄법은, 비단이나 나일론, 테트론, 스테인레스 등으로 짜여진 스크린에 직접 또는 간접적으로 구멍을 뚫어, 그 구멍의 부분에만 접착제를 부착시키는 인쇄 방식으로서, 다양한 재질의 인쇄체로의 인쇄가 가능하고, 스크린이 유연하므로 곡면 등으로의 인쇄가 가능하며, 인쇄된 접착제층의 두께가 비교적 두껍다는 등의 특징 때문에, 접착제를 도포하기에 특히 적합하다.
상기 접합하는 공정은, 감압 분위기에서 실시되어도 된다. 이에 의해, 제1 기판과 제2 기판을 접합할 때에, 기판 사이에 기포가 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1 기판은, 상기 일렉트로루미네센스 소자 위에 형성된 보호막을 포함해도 된다. 상기 보호막은, 무기 재료로 구성된 무기층만으로, 또는 상기 무기층과 유기 재료로 구성된 유기층을 포함하는 복합층으로 이루어지는 것이어도 된다. 내습성 및 비투수성이 우수한 무기 재료를 포함하는 보호막을 설치하는 것에 의해,수분에 의한 EL 소자에의 악영향을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 보호막을 설치하는 것에 의해, 접착제가 EL 소자에 직접 닿아, 특성에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
상기 접착제의 점도가 0.5파스칼초 이상이어도 된다. EL 패널에서는, 내습성 및 비투수성이 우수한 접착제를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 접착제는, 일반적으로 점도가 높아, 0.5파스칼초 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 접착제를 경화시킬 때에, 접착제가 수축하는 것에 의해 제1 기판 또는 제2 기판에 응력이 가해지지만, 점도가 높은 접착제는, 일반적으로 경화 시의 수축률이 작으므로, 기판에 가해지는 응력이 작아, 이 관점에서도, 점도가 0.5파스칼초 이상인 고점도의 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 접착제의 점도의 상한은, 도포 공정이 용이하다는 관점에서, 10000파스칼초 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 도포하는 공정에 앞서, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판의 표면에, 오존 처리 또는 플라즈마 처리를 실시하는 공정을 더 포함해도 된다. 오존 처리 또는 플라즈마 처리를 행함으로써, 기판 표면의 습윤성이 향상하여, 접착제의 접촉각이 낮아지므로, 접착제가 기판 표면에 골고루 퍼져, 접착제층의 표면이 평활하게 되어, 기판을 접합했을 때에 기판 사이에 미소 공간이 발생하기 어렵다.
상기 접합하는 공정은, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을, 감압 장치 내에 설치하는 공정과, 상기 감압 장치 내를, 제1 압력까지 감압하는 공정과, 상기 감압 장치 내의 압력을, 상기 제1 압력보다도 높은 제2 압력까지 복귀하는 공정과, 상기 제2 압력에서 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 공정을 포함해도 된다.상기 감압하는 공정과 상기 복귀하는 공정 사이에, 상기 접착제 내에 포함되는 휘발 성분을 방출시키기 위해, 소정 시간 방치하는 공정을 더 포함해도 된다. 기판을 접합했을 때에, 기판 사이에 기포가 잔류하는 것을 방지하기 위해서 감압 분위기에서 접합하는 것이 바람직하는데, 이 때, 접착제 내에 함유되는 휘발 성분이 기포가 되어 방출된다. 기포가 방출되고 있을 때에 기판을 접합하면, 기판 사이에 휘발 성분의 기포가 발생할 우려가 있고, 또한 접착제의 표면에 요철이 발생하여 미소 공간이 발생하기 쉬우므로, 감압 분위기에서 소정 시간동안 방치하여 휘발 성분을 충분히 방출시킨 후, 압력을 조금 높여 기포의 발생을 억제하고나서 접합한다. 이에 의해, 기포나 미소 공간의 발생을 최소한으로 억제할 수 있다.
이 방법은, 상기 접합 공정 후에, 접합 기판을 불활성 분위기 하에서나 감압 분위기 하에서 가열하거나, 또는 상기 감압 장치 내의 압력을 상압보다도 높게 함으로써 가압하는 공정을 더 포함해도 된다. 불활성 분위기에 이용하는 기체로서는, 예를 들면, 아르곤 등의 희가스, 질소 등의 반응성이 낮은 기체이어도 된다. 접합한 기판을 가압하는 것에 의해, 기판 사이에 잔존하고 있는 감압 분위기의 미소 공간을 신속하게 소실시킬 수 있다. 이 때, 가열에 의해 접착제의 점도를 낮춤으로써, 보다 효과적으로 감압 분위기의 미소 공간을 소실시킬 수 있다.
상기 도포하는 공정은, 상기 일렉트로루미네센스 패널의, 상기 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 영역과, 그 외주의 제2 영역에서, 상이한 종류의 접착제를 도포해도 된다. 상기 제2 영역에 도포하는 접착제는, 상기 제1 영역에 도포하는 접착제에 비하여, 내습성이 높거나, 또는 투수성이 낮아도 된다. 이에 의해,보다 효과적으로, 내부의 EL 소자를 수분으로부터 보호할 수 있다. 상기 제1 영역에 도포하는 접착제는, 상기 제2 영역에 도포하는 접착제에 비해, 수축률이 낮거나, 또는 투명성이 높아도 된다. 이에 의해, 접착제의 수축에 의한 응력의 발생을 억제할 수 있고, 또한 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양태는, 일렉트로루미네센스 패널에 관한 것이다. 이 일렉트로루미네센스 패널은, 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판과, 상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판을 포함하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 잔류한 감압 분위기의 미소 공간 중, 직경이 상기 일렉트로루미네센스 소자의 화소의 긴 변의 길이 이하인 것이, 대각 1인치면 내에서 10개 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태도, 일렉트로루미네센스 패널에 관한 것이다. 이 일렉트로루미네센스 패널은, 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판과, 상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판을 포함하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 잔류한 감압 분위기의 미소 공간 중, 직경이 상기 일렉트로루미네센스 소자의 화소의 짧은 변의 길이 이하인 것이, 대각 1인치면 내에서 50개 이하인 것을 특징으로 한다. 화소의 긴 변 및 짧은 변의 길이는, 일반적인 EL 패널에서 설정되는 화소의 사이즈라도 되고, 예를 들면, 긴 변이 0.2㎜ 정도, 짧은 변이 0.06㎜ 정도이어도 된다.
도 1은, 실시 형태에 따른 유기 EL 패널(1)의 구성을 도시한다. 유기 EL 패널(1)은, 표시 소자로서 기능하는 유기 EL 소자(20)를 수분이나 외적 충격 등으로부터 보호하기 위해, 유기 EL 소자(20)가 형성된 제1 기판(이하, 「소자 기판」이라고 함 : 10)에, 유기 EL 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판(이하, 「밀봉 기판」이라고 함 : 30)을 접착제(40)에 의해 접합한 구조를 갖는다. 유기 EL 소자(20)는, 유리 또는 TFT 등의 구동 회로가 형성된 기판(12) 위에, 양전극(21), 정공 주입층(22), 정공 수송층(23), 발광층(24), 전자 수송층(25), 전자 주입층(26), 음전극(27)을, 이 순서대로 적층한 구조를 갖는다. 유기 EL 소자(20) 위에는, 유기 EL 소자(20)를 수분 등으로부터 보호하기 위해, 보호막(28)이 형성된다. 보호막(28)은, 무기 재료로 이루어지는 무기층이어도 되고, 유기 재료로 이루어지는 유기층과 무기층을 적층한 복합층이어도 된다.
소자 기판(10)과 밀봉 기판(30)을 접합할 때에 이용하는 접착제(40)로서는, 수분이 접착제(40)를 통하여 유기 EL 소자(20)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 내습성이 높고, 투수성이 낮은 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 그런데, 투수성이 낮은 에폭시 수지계 등의 접착제는, 일반적으로 점도가 높으므로, 접착제를 기판에 도포했을 때에, 접착제층의 표면에 요철이 발생하기 쉬우므로, 기판끼리 접합할 때에, 기판 사이에 미소한 공간이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 접합 공정을 감압 분위기하에서 행한 경우, 이들의 미소한 공간은, 상압의 기포가 아니고, 내부가 감압 분위기의 공간이기 때문에, 접착제를 경화시키기 전에 대기압 속에서 충분한 시간 방치하면, 이윽고 대부분이 소실한다. 액정 패널이나, DVD 등의 디스크를 접합하는 경우에는, 점도가 0.05파스칼초 정도의 저점도의 접착제가 일반적으로 사용되고 있어서, 비교적 단시간에 미소 공간이 소실되기 때문에, 이것은 별로 문제가 되지 않는다. 그러나, 유기 EL 패널에서, 점도가 높은 접착제를 이용하는 경우, 미소한 공간이 소실하기까지 비교적 긴 시간이 걸리고, 단순히 방치하여 미소 공간의 소실을 대기한다면 효율이 나빠져, 생산성의 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 접착제의 점도가 높다고는 해도, 접착제를 경화시키지 않고 장시간 방치하면, 기판의 위치가 어긋나는 등의 문제점이 발생할 우려가 있으며, 또한 접착제에 포함되는 수분이 유기 EL 소자로 침투하여 손상을 줄 우려가 있다. 따라서, 본 실시의 형태에서는, 기판의 접합 시의 미소 공간의 발생을 최소한으로 억제하고, 또한 발생한 미소 공간을 단시간에 소실시켜, 미소 공간의 잔존 수를 최소한으로 억제하는 기술을 제안한다.
도 2는, 기판 사이에 미소 공간(50)이 발생하는 양태를 도시한다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 소자 기판(10)의 표면에 접착제(40)를 도포했을 때, 접착제(40)의 표면에는 미소한 요철이 발생한다. 소자 기판(10)과 접착제(40)와의 접촉각이 높은 경우, 접합 공정으로 이행될 때, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 접착제(40)의 표면의 요철이 더 현저하게 된다. 감압 분위기 하에서, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 밀봉 기판(30)을 접합하면, 기판 사이에, 접착제(40) 표면의 요철에 기인하는 미소 공간(50)이 발생한다. 감압 분위기 하에서는, 접착제(40)로부터 휘발 성분이 기화하여 발포하기 때문에, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 미소 공간(50)이 다수 발생하는 경우가 있다. 접착제(40)의 점도가 높은 경우에는, 도 2의 (e)에 도시한 바와 같이, 대기압으로 복귀해도 이들의 미소 공간(50)이 기판 사이에 잔류하여, 접착제(40)를 UV 광 조사 등에 의해 경화시켰을 때에, 기판 사이에 고정되어, 표시 품질이 저하할 우려가 있다.
본 실시의 형태에서는, 기판 사이에 잔존하는 미소 공간의 수를 최소한으로 억제하기 위해, 이하에 기재하는 기술을 제안한다. 첫째, 접착제를 도포했을 때에 발생하는 접착제 표면의 요철을 최소한으로 억제하기 위해, 접착제를 도포하는 기판 표면을 오존 또는 플라즈마에 의해 처리하여, 표면의 습윤성을 향상시키고, 접착제가 기판 표면에 균일하게 퍼지도록 한다. 이 때, 접착제를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 보다 균일하게 접착제를 도포할 수 있다. 둘째, 접착제로부터 휘발 성분이 발포함에 따른 기포의 발생을 최소한으로 억제하기 위해, 접합 공정에서, 일단 제1 압력 P1까지 감압한 후, P1보다도 높은 제2 압력 P2로 복귀하고나서 접합 공정을 행한다. 이 때, 접합 전에, 감압 분위기에서 소정 시간 방치하여, 휘발 성분을 충분히 방출시켜도 된다. 셋째, 기판을 접합한 후에, 발생한 미소 공간을 신속하게 소실시키기 위해, 접합한 기판을 가압 또는 가열한다. 이상의 기술 중 어느 1개 이상을 이용함으로써, 기판 사이에 잔존하는 미소 공간의 수를 최소한으로 억제할 수 있다. 본 실시의 형태의 제조 방법에 의한 유기 EL 패널에서의 미소 공간의 잔존수는, 대각 1인치 면 내에서, 유기 EL 소자의 화소의 긴 변 이하인 것이, 바람직하게는 10개 이하, 유기 EL 소자의 화소의 짧은 변 이하인 것이 50개 이하이다. 이에 의해, 유기 EL 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
소자 기판(10)은, 액티브 매트릭스 기판이어도 되고, 패시브 매트릭스 기판이어도 된다. 밀봉 기판(30)은, 가시광 영역의 투과율이 높고, 또한 내투습성이 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 예를 들면, 유리, 컬러 필터가 있는 유리,CCM(색변환 기능)이 있는 유리 등이어도 된다.
접착제(40)는, 유레아 수지계, 멜라민 수지계, 페놀 수지계, 레조르시놀 수지계, 에폭시 수지계, 불포화 폴리에스테르 수지계, 폴리우레탄 수지계, 아크릴 수지계 등의 열경화성 수지계와 아세트산 비닐 수지계, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 수지계, 아크릴 수지계, 시아노아크릴레이트 수지계, 폴리비닐 알콜 수지계, 폴리아미드 수지계, 폴리올레핀 수지계, 열가소성 폴리우레탄 수지계, 포화폴리에스테르 수지계, 셀룰로스계 등의 열가소성 수지계, 에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 아크릴수지아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트, 우레탄폴리에스테르 등의 수지를 이용한 래디컬계 화형 접착제, 에폭시, 비닐에테르 등의 수지를 이용한 양이온계 화형 접착제, 티올/엔 부가형 수지계 접착제, 클로로플렌고무계, 니트릴고무계, 스티렌부타디엔 고무계, 천연고무계, 부틸고무계, 실리콘계 등의 고무계, 비닐페놀릭, 클로로플렌페놀릭, 니트릴페놀릭, 나일론페놀릭, 에폭시페놀릭, 등의 복합계의 합성 고분자 접착제를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
이들 접착제(40)는, 일반적으로 점도가 높고, 예를 들면, 0.5파스칼초 이상의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 점도가 높은 접착제는, 일반적으로 수축률이 작으므로, 대화면의 유기 EL 패널을 제조하는 경우에도, 접착제의 경화 시에 접착제가 수축하는 것에 기인하는 패널에 가해지는 응력을 저감할 수 있다. 또, 점도가 높은 접착제를 이용하여, 접착제를 스크린 인쇄에 의해 도포해도 된다. 이에 의해, 접착제를 단시간에 균일하게 도포할 수 있으므로, 접착제가 기판 표면에 골고루 퍼져, 기판을 접합할 때에 기판 사이에 발생하는 미소 공간의 수를 저감할 수 있다. 액정 패널에서 액정을 도포하는 경우, 스크린 인쇄 등의 직접 도포법은, 액정 소자의 특성을 보호하는 관점에서 적절하지 않고, 일반적으로 적하법 등이 이용되고 있지만, 본 실시의 형태의 유기 EL 패널인 경우, 접착제(40)는, 밀봉 기판(30) 또는 보호막(28)이 설치된 소자 기판(10)의 표면에 도포되므로, 스크린 인쇄에 의해 직접 도포해도 된다. 또한, 비접촉 방식의 스크린 인쇄에 의해 접착제(40)를 도포해도 된다.
접착제에는, 필러를 첨가해도 되고, 필러로서, 예를 들면 SiOX, SiON, SiN 등의 무기 재료나, Ag, Ni, Al 등의 금속 재료를 이용해도 되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 접착제의 경화 방법으로는, UV 경화형, 가시화형, UV+경화형, 열경화형, 후경화형 UV 접착제 등이어도 된다.
도 3은, 본 실시의 형태의 유기 EL 패널의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 3에서는, 상술한 기술의 모두를 실시하는 경우의 수순을 도시하지만, 이들 모든 공정이 필수인 것은 아니며, 후술하는 실시예에 기술한 바와 같이, 필요에 따라 일부의 공정을 선택하여 실시해도 된다. 우선, 유리 기판 또는 TFT 등의 구동 회로를 형성한 기판(12) 위에, 유기 EL 소자(20)를 형성한다(S10). 이어서, 유기 EL 소자(20) 위에 보호막(28)을 형성한다(S12). 이렇게 해서 제작된 소자 기판(10)의 표면, 또는 밀봉 기판(30)의 표면의 한쪽 또는 쌍방에, 오존 처리 또는 플라즈마 처리를 실시하여 표면의 습윤성을 향상시키고(S14), 그 표면에접착제(40)를 스크린 인쇄에 의해 도포한다(S16). 접착제(40)를 도포한 후에, 소정 시간 방치하여, 표면의 균일성을 향상시켜도 된다.
이어서, 감압 장치의 챔버 내에 소자 기판(10)과 밀봉 기판(30)을 도입하고(S18), 한쪽의 기판을 챔버 내에 두고, 다른 쪽의 기판을 홀더에 탑재하고, 챔버를 밀폐한 후, 배기 밸브를 개방하여 챔버 내를 제1 압력 P1(1∼10파스칼)로 감압한다(S20). 이 때, 접착제(40) 내에 포함되는 휘발 성분이 발포되므로, 발포가 안정될 때까지 소정 시간동안 방치한다(S22). 계속해서, 챔버 내의 압력을 제2 압력 P2까지 상승시켜, 휘발 성분의 발포를 억제하고(S24), 기판의 위치를 정렬시킨 후, 기판 홀더를 하강시켜 상하의 기판을 중첩시키고, 재차 위치 정렬을 하고나서 접합한다(S26). 계속해서, 챔버 내를 대기압에 개방하고, 미소 공간을 소실시키기 위해, 더 가압한다(S28). 이 때, 필요하면, 접착제(40)의 점도를 낮게 하기 위해, 가열해도 된다. 마지막으로, UV 램프 등을 이용하여 접착제(40)를 경화시킨다(S30).
도 4는, 기판의 표면을 오존 또는 플라즈마로 처리하고나서 접착제를 도포한 양태를 모식적으로 도시한다. 기판의 표면에, 오존 처리, 또는 아르곤이나 질소 가스 등을 이용한 플라즈마 처리를 실시하는 것에 의해, 표면의 습윤성을 향상시킨다. 이 때의 접촉각은, 바람직하게는 10도 이하로 한다. 이에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이, 접착제(40)의 표면이 평활하게 되어, 기판을 접합했을 때에 발생하는 미소 공간의 수를 최소한으로 억제할 수 있다.
도 5는, 기판을 접합하는 공정에서의 감압 장치의 챔버 내의 압력의 시간 변화를 도시한다. 기판을 챔버 내에 세트한 후, 시각 t1에서 감압을 개시하고, 압력 P1에서 소정 시간 유지하여, 접착제(40)에 포함되는 휘발 성분을 기화시킨다. 그 후, 압력을 P2까지 상승시켜, 기판을 접합한다. 이에 의해, 휘발 성분의 발포에 기인하는 기포의 발생을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 휘발 성분을 충분히 방출시키는 것에 의해, 접착제 내에 잔존하는 수분이나 유기 용매 등이 감소하므로, 이들에 의한 유기 EL 소자(20)에의 악영향을 최소한으로 억제하여, 소자의 수명을 향상시킬 수 있다. 또, 파선으로 나타낸 압력 변화 곡선은, 후술하는 제1 비교예에서의 챔버 내의 압력의 시간 변화를 나타낸다.
도 6은, 접합한 기판을 가압, 가열하는 양태를 모식적으로 도시한다. 접합한 기판을, 예를 들면 챔버 내의 기압을 상압보다도 높여 가압하는 것에 의해, 기판 사이에 잔존하는 미소 공간(50)을 억지로 없앤다. 이 때, 가열하는 것에 의해, 접착제(40)의 점도를 낮게 하면, 더 효율적이면서 신속하게 미소 공간(50)을 소실시킬 수 있다. 이 때 가압할 때의 압력은, 1기압 내지 5기압 정도가 바람직하며, 가열할 때의 온도는, 30도 내지 40도 정도가 바람직하다. 이에 의해, 유기 EL 소자(20)의 특성에 영향을 주지 않고, 미소 공간을 소실시킬 수 있다. 또한, 다른 예에서는, 감압 분위기에서 가열해도 된다. 이 때의 압력은, 접합 공정에서의 압력보다도 높게 해 두는 것이 바람직하다.
도 7은, 유기 EL 패널의 표시 영역과 외주 영역에서 상이한 접착제를 사용하는 예를 도시한다. 유기 EL 패널(1) 중, 유기 EL 소자(20)가 형성된 제1 영역(이하, 「표시 영역」이라고 함 : 60)과, 그 외주의 제2 영역(이하, 「외주 영역」이라고 함 : 62)에서 상이한 접착제를 도포한다. 예를 들면, 외주 영역(62)에는, 수분이 내부로 침투하는 것을 방지하기 위해, 표시 영역(60)에 도포하는 접착제보다도, 내습성이 높거나, 또는 투수성이 낮은 접착제를 이용해도 되고, 필러를 첨가한 접착제를 이용해도 된다. 또한, 표시 영역(60)에는, 접착제의 수축에 의한 응력을 경감하기 위해, 외주 영역(62)에 도포하는 접착제보다도 수축률이 낮은 접착제를 이용해도 되고, 표시 품질을 향상시키기 위해, 외주 영역(62)에 도포하는 접착제보다도 투명성이 높은 접착제를 이용해도 된다. 표시 영역(60)에는, 스크린 인쇄에 의해 접착제를 도포해도 되고, 외주 영역(62)에는, 디스펜서에 의해 접착제를 도포해도 된다.
이하, 본 실시의 형태의 기술을 이용하여 유기 EL 패널(1)을 제조한 실시예와, 본 실시의 형태의 기술을 이용하지 않고 유기 EL 패널(1)을 제조한 비교예를 기재한다. 기판을 접합한 후, 기판 사이에 잔류한 미소 공간의 수를 광학 현미경으로 측정한다.
(제1 실시예)
유리의 기판(12) 위에 성막한 유기 EL 소자(20) 위에, SiN의 무기층으로 이루어지는 보호막(28)을 적층하여 소자 기판(10)을 제작했다. 이 소자 기판(10)은, 세로 2.2인치×가로 2.2인치이고, 화소수는, 세로 220화소×가로 176화소이다. 여기서, 가로 방향으로는, 1화소당, R, G, B의 3종의 화소가 배치되어 있다. 화소의 사이즈는, 긴 변인 세로 방향은 0.198㎜, 짧은 변인 가로 방향은 R, G, B의 각 화소당 각각 0.066㎜이다. 이 소자 기판(10)의 표면에, 아르곤을 이용한 플라즈마처리를 실시했다. 이 때, 접촉각은 10도 이하였다. 이 소자 기판(10)의 표면에, 스크린 인쇄에 의해, 점도가 2Pa·s인 UV 경화형 에폭시 수지를 도포하고, 방치하여 균일성을 향상시켰다. 감압 장치의 챔버 내에 접착제(40)가 도포된 소자 기판(10)을 두고, 접착제(40)를 도포하지 않은 밀봉 기판(30)을 기판 홀더에 탑재하였다. 챔버를 밀폐하고, 배기 펄프를 개방하여, 챔버 내를 10Pa로 감압했다. 기판을 위치 결정한 후, 기판 홀더를 하강시켜, 상하의 기판을 중첩하고, 재차 위치 정렬을 하고나서, 기판을 접합하였다. 접합의 종료 후, 챔버 내의 진공을 파괴하고, 챔버를 열고, 접합된 기판을 추출하고, 접착제(40)를 UV 램프에 의해 경화시켰다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수를 광학 현미경으로 확인하면, 직경 0.2㎜(화소의 긴 변의 길이) 이하인 것이 대각 1인치당 8개였다.
(제2 실시예)
제2 실시예에서는, 소자 기판(10)과 밀봉 기판(30)의 쌍방에 표면 처리를 행하였다. 그 외에는, 제1 실시예와 마찬가지의 수순으로 유기 EL 패널(1)을 제조하였다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 6개였다.
(제3 실시예)
제3 실시예에서는, 제1 실시예에 기재한 수순에서, 기판의 표면 처리를 행하지 않고, 접합 공정에서는, 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이 챔버 내의 압력을 제어하여, 압력 P2에서 기판을 접합하였다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 5개였다.
(제4 실시예)
제4 실시예에서는, 제1 실시예에 기재한 수순에서, 기판의 표면 처리를 행하지 않고, 접합 공정 후에, 불활성 가스 분위기 속에서, 0.2MPa, 30℃에서 10분간이상 방치했다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 4개였다.
(제5 실시예)
제5 실시예에서는, 제1 실시예에 기재한 수순에서, 소자 기판(10)과 밀봉 기판(30)의 쌍방에 표면 처리를 행하고, 제3 실시예와 마찬가지로 압력 P2에서 기판의 접합을 행하였다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 3개였다.
(제6 실시예)
제6 실시예에서는, 제1 실시예에 기재한 수순에서, 소자 기판(10)과 밀봉 기판(30)의 쌍방에 표면 처리를 행하고, 제3 실시예와 마찬가지로 압력 P2에서 기판을 접합한 후, 제5 실시예와 마찬가지로 불활성 가스 분위기 속에서, 0.2MPa, 30℃에서 10분이상 방치하였다. 본 실시예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 1개였다.
(비교예1)
비교예1에서는, 제1 실시예에 기재한 수순에서, 기판의 표면 처리를 행하지 않고, 도 5의 파선으로 나타낸 바와 같이 챔버 내의 압력을 제어하여, 압력 P1에서기판을 접합했다. 접합 후의 감압 가열 처리도 행하지 않는다. 본 비교예에 의해 제조된 유기 EL 패널(1)의 미소 공간의 수는, 직경 0.2㎜ 이하인 것이 대각 1인치당 15개였다.
이상의 실시예 및 비교예에 의해 제조한 유기 EL 패널(1)에서의 미소 공간의 잔류수를 도 8에 도시한다. 도 8로부터 알 수 있듯이, 본 실시의 형태의 기술을 이용하여 제조한 유기 EL 패널(1)에서의 미소 공간의 수는, 모두 비교예에서의 미소 공간의 수보다도 적고, 본 실시의 형태의 기술에 의해, 유기 EL 패널(1)에 잔존하는 미소 공간의 수가 저감되는 것이 도시되었다. 또, 유기 EL 패널(1)의 화면 사이즈가 대각 1인치면보다도 큰 경우에는, 화면 상에서 대각 1인치면을 임의로 선택하여, 그 영역의 미소 공간의 수를 측정하고, 측정을 복수회 반복하여, 이들의 측정수 중 최대값 또는 최소값을 측정 결과로 해도 되고, 평균값을 측정 결과로 해도 된다.
이상, 본 발명을 실시 형태에 기초하여 설명했다. 이 실시 형태는 예시이고, 이들 각 구성 요소나 각 처리 공정의 조합에 다양한 변형예가 가능하며, 또한 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자가 이해되는 점이다.
실시 형태에서는, 유기 EL 패널에 대하여 설명했지만, 무기 EL 패널에도 본 실시의 형태의 기술을 적용 가능하다. 무기 EL 패널에서도, 실시 형태에서 설명한 유기 EL 패널과 마찬가지로, 무기 EL 소자를 보호하기 위해, 무기 EL 소자를 형성한 소자 기판에 밀봉 기판을 접합한 구조로 하는 경우, 본 실시의 형태의 기술을 이용함으로써, 확실하고 강고하게 기판을 접합할 수 있다.
본 발명에 따르면, 품질이 높은 일렉트로루미네센스 패널을 제조하는 기술을 제공할 수 있다.
Claims (14)
- 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법에 있어서,일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판, 및 상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판 중 적어도 한쪽의 표면에, 인쇄법에 의해 접착제를 도포하는 공정과,상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 접합하는 공정은, 감압 분위기 하에서 실시되는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제1 기판은, 상기 일렉트로루미네센스 소자 위에 형성된 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제3항에 있어서,상기 보호막은, 무기 재료로 구성된 무기층만, 또는 상기 무기층과 유기 재료로 구성된 유기층을 포함하는 복합층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 접착제의 점도가 0.5파스칼초 이상인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 도포하는 공정에 앞서, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판의 표면에, 오존 처리 또는 플라즈마 처리를 실시하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 접합하는 공정은,상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을, 감압 장치 내에 설치하는 공정과,상기 감압 장치 내를, 제1 압력까지 감압하는 공정과,상기 감압 장치 내의 압력을, 상기 제1 압력보다도 높은 제2 압력까지 복귀하는 공정과,상기 제2 압력 하에서 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널 제조 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 감압하는 공정과 상기 복귀하는 공정 사이에, 상기 접착제 내에 함유되는 휘발 성분을 방출시키기 위해, 소정 시간 방치하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 접합하는 공정 후에, 접합한 기판을 불활성 분위기 하에서 또는 감압 분위기 하에서 가열하거나, 또는 상기 감압 장치 내의 압력을 상압보다도 높게 함으로써 가압하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 도포하는 공정은, 상기 일렉트로루미네센스 패널의, 상기 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 영역과, 상기 외주의 제2 영역에서, 상이한 종류의 접착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제2 영역에 도포하는 접착제는, 상기 제1 영역에 도포하는 접착제와 비교하여, 내습성이 높고, 또는 투수성이 낮은 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 영역에 도포하는 접착제는, 상기 제2 영역에 도포하는 접착제와 비교하여, 수축률이 낮고, 또는 투명성이 높은 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널의 제조 방법.
- 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판과,상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판을 포함하고,상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 잔류한 감압 분위기의 미소 공간 중, 직경이 상기 일렉트로루미네센스 소자의 화소의 긴 변의 길이 이하인 것이, 대각 1인치면 내에서 10개 이하인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널.
- 일렉트로루미네센스 소자가 형성된 제1 기판과,상기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉하기 위한 제2 기판을 포함하고,상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 잔류한 감압 분위기의 미소 공간 중, 직경이 상기 일렉트로루미네센스 소자의 화소의 짧은 변의 길이 이하인 것이, 대각 1인치면 내에서 50개 이하인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네센스 패널.
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