KR20110126608A - 표시 장치용 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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KR20110126608A
KR20110126608A KR1020117018133A KR20117018133A KR20110126608A KR 20110126608 A KR20110126608 A KR 20110126608A KR 1020117018133 A KR1020117018133 A KR 1020117018133A KR 20117018133 A KR20117018133 A KR 20117018133A KR 20110126608 A KR20110126608 A KR 20110126608A
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마사루 가지따니
다까시 구리하라
유끼야 니시오까
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판에 접합되는 표시 장치용 기판으로서, 기판 본체와, 상기 기판 본체 상에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자와, 상기 기판 본체 상에 있어서 상기 복수의 유기 전계 발광 소자를 각각 구분하는 뱅크와, 상기 기판 본체 상에 설치되는 돌기형의 받침대와, 상기 유기 전계 발광 소자에서부터 상기 받침대 상으로 연신하여 배치되는 제1 접속 전극을 구비하며, 상기 받침대는 상기 구동용 기판과 접합된 상태에서 해당 받침대 상에 배치되는 제1 접속 전극이 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극에 접속되는 위치에 배치되고, 상기 뱅크 및 상기 받침대의 높이가 동일한 표시 장치용 기판에 관한 것이다.

Description

표시 장치용 기판 및 그의 제조 방법{DISPLAY DEVICE SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 발명은 표시 장치용 기판, 표시 장치용 기판의 제조 방법, 표시 장치용 기판과 구동용 기판이 접합된 표시 패널, 및 표시 패널을 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
화소의 광원으로서 복수의 유기 전계 발광 소자(이하, 「전계 발광」을 간단히 「EL」이라고 하는 경우가 있음)를 구비하는 표시 장치(이하, 유기 EL 표시 장치라고 하는 경우가 있음)는 각 유기 EL 소자를 선택적으로 구동함으로써 소정의 화상 정보를 표시하고 있다. 유기 EL 표시 장치는 복수의 유기 EL 소자가 형성된 표시 장치용 기판과, 각 유기 EL 소자를 선택적으로 구동하는 구동 회로가 형성된 구동용 기판이 접합되어 구성되는 표시 패널을 스피커, 튜너, 드라이버 등과 함께 케이스에 실장함으로써 실현된다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
표시 장치용 기판과 구동용 기판을 접합시킨 구성의 표시 패널에서는, 표시 장치용 기판에 돌기형의 제1 접속 전극을 설치하고, 이 제1 접속 전극과 구동용 기판에 설치된 제2 접속 전극을 접촉시킴으로써, 표시 장치용 기판에 형성된 유기 EL 소자와 구동용 기판에 형성된 구동 회로의 전기적인 접속을 확보하고 있다. 종래의 기술에서는, 표시 장치용 기판에 돌기형의 받침대(pedestal)를 설치하고, 이 받침대 상에 유기 EL 소자의 전극으로부터 인출되는 제1 접속 전극을 형성함으로써, 돌기형의 제1 접속 전극을 형성하고 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2005-353600호 공보 참조).
유기 EL 소자와 구동 회로의 전기적 접속을 확보하기 위해서는, 표시 장치용 기판과 구동용 기판을 접합시킨 상태에서, 표시 장치용 기판에 설치된 제1 접속 전극이 구동용 기판에 설치된 제2 접속 전극에 접촉할 필요가 있다. 그 때문에, 제1 접속 전극이 그 위에 형성되는 받침대는 종래의 기술에서는 표시 장치용 기판에 설치되는 다른 구조물보다도 돌출하도록 형성되어 있다. 받침대는 증착법이나 포토리소그래피에 의해서 형성되는데, 이들 방법에서는 높이가 서로 다른 구조물을 동일 공정에서 형성하는 것이 곤란하여, 다른 구조물보다도 돌출하는 받침대를 다른 구조물과 동일 공정에서 형성하는 것은 곤란하다. 그 때문에 받침대만을 형성하기 위한 공정이 필요해져서, 표시 장치용 기판을 제조하기 위한 공정을 간략화하는 것이 곤란하다.
본 발명의 목적은 간이한 공정으로 제작할 수 있는 구성의 표시 장치용 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판에 접합되는 표시 장치용 기판으로서,
기판 본체와,
상기 기판 본체 상에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자와,
상기 기판 본체 상에서 상기 복수의 유기 전계 발광 소자를 각각 구분하는 뱅크와,
상기 기판 본체 상에 설치되는 돌기형의 받침대와,
상기 유기 전계 발광 소자에서부터 상기 받침대 상으로 연신하여 배치되는 제1 접속 전극을 구비하며,
상기 받침대는 상기 구동용 기판과 접합된 상태에서 해당 받침대 상에 배치되는 제1 접속 전극이 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극에 접속되는 위치에 배치되고, 상기 뱅크 및 상기 받침대의 높이가 동일한 표시 장치용 기판에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 받침대는 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상이고,
상기 뱅크는 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상인 표시 장치용 기판에 관한 것이다.
본 발명은 상기 표시 장치용 기판과,
상기 표시 장치용 기판에 설치된 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판을 포함하며,
상기 제1 접속 전극과, 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극이 접속되도록, 상기 표시용 기판과 구동용 기판이 접합된 표시 패널에 관한 것이다.
본 발명은 상기 표시 패널을 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명은 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판에 접합되는 표시 장치용 기판의 제조 방법으로서,
기판 본체 상에 있어서 상기 복수의 유기 전계 발광 소자를 각각 구분하는 뱅크와, 돌기형의 받침대를 기판 본체 상에 형성하는 뱅크 및 받침대 형성 공정과,
복수의 유기 전계 발광 소자를 상기 기판 본체 상에 형성하는 공정과,
상기 유기 전계 발광 소자에서부터 상기 받침대 상으로 연신하는 제1 접속 전극을 형성하는 공정을 포함하며,
뱅크 및 받침대 형성 공정에서는, 상기 구동용 기판과 접합된 상태에서 해당 받침대 상에 배치되는 제1 접속 전극이 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극에 접속되는 위치에 받침대를 형성함과 동시에, 높이가 상기 받침대와 동일한 뱅크를 형성하고, 이들 뱅크 및 받침대를 1회의 포토리소그래피에 의해 형성하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기 뱅크 및 받침대 형성 공정에서는, 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상으로 받침대를 형성함과 동시에, 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상으로 뱅크를 형성하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기 1회의 포토리소그래피는 상기 기판 본체 상에 네가티브형 감광성 수지 조성물을 도포 성막하는 성막 공정과, 상기 성막 공정에 의해 성막된 박막에서 상기 뱅크가 형성될 부위와 상기 받침대가 형성될 부위에 광을 조사하는 노광 공정과, 현상 공정을 포함하며,
상기 노광 공정에서는, 상기 뱅크가 형성될 부위보다도 상기 받침대가 형성될 부위에 보다 많은 광을 조사하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 표시 패널 (1)의 일부를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 표시 장치용 기판 (30)의 일부를 모식적으로 도시하는 평면도이다. [부호의 설명]
1: 표시 패널
20: 구동용 기판
21: 트랜지스터
23: 배선
24: 제2 접속 전극
30: 표시 장치용 기판
31: 유기 EL 소자
32: 뱅크
33: 제1 접속 전극
34: 받침대
35: 기판 본체
36: 양극
37: 음극
38: 발광층
39: 정공 주입층
40: 화소 영역
41: 도전막
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 표시 패널 (1)의 일부를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 표시 패널 (1)은 구동용 기판 (20)과, 표시 장치용 기판 (30)을 포함하여 구성되고, 이들 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 접합되는 것에 의해 실현된다.
구동용 기판 (20)은 유기 EL 소자 (31)을 구동하는 구동 회로가 설치된 기판으로서, TFT(박막 트랜지스터; Thin Film Transistor) 기판에 의해서 실현된다. TFT 기판은, 예를 들면 a-Si(비결정 실리콘), p-Si(다결정 실리콘), μ-Si(미세결정 실리콘) 등의 실리콘 반도체, 및 산화물 반도체 등을 이용하여 형성된다. 구동용 기판 (20)에는 구동 회로로서 트랜지스터 (21), 캐패시터, 및 배선 등이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 구동 회로로서 복수의 유기 EL 소자를 소자마다 구동하는 액티브 매트릭스형의 구동 회로가 구동용 기판 (20)에 형성되어 있다.
구동용 기판 (20)의 표면부에는 전기 절연성을 나타내는 절연막 (22)가 일면에 형성되어 있다.
이 절연막 (22)의 표면에는 제2 접속 전극 (24)가 형성된다. 이 제2 접속 전극 (24)는 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 접합된 상태에서, 유기 EL 소자로부터 인출되는 제1 접속 전극 (33)에 접촉하는 위치에 설치된다. 절연막 (22)에는 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍이 뚫려 있다. 이 관통 구멍에는 트랜지스터 (21)의 출력 전극과 제2 접속 전극 (24)를 접속하는 배선 (23)이 형성되어 있다. 따라서 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 접합된 상태에서는, 배선 (23), 제2 접속 전극 (24) 및 제1 접속 전극 (33)을 통해, 트랜지스터 (21)의 출력 전극과 유기 EL 소자 (31)이 전기적으로 접속된다. 제2 접속 전극 (24)는 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 접합된 상태에서, 후술하는 받침대 (34)와 중첩되는 위치에 배치된다.
표시 장치용 기판 (30)은 기판 본체 (35)와, 상기 기판 본체 (35) 상에 설치되는 복수의 유기 EL 소자 (31)과, 복수의 유기 EL 소자를 각각 구분하는 뱅크 (32)와, 기판 본체 (35) 상에 설치되는 돌기형의 받침대 (34)와, 유기 EL 소자 (31)에서부터 받침대 (34) 상으로 연신하여 배치되는 제1 접속 전극 (33)을 포함하여 구성된다.
도 2는 표시 장치용 기판 (30)의 일부를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시 형태에서는 뱅크 (32)는 평면에서 보아로 격자형으로 설치되고, 각 유기 EL 소자 (31)을 격자형으로 구분한다. 유기 EL 소자 (31)은 뱅크 (32)에 둘러싸인 영역(이하, 화소 영역이라고 하는 경우가 있음)(40)에 각각 설치되고, 평면에서 보아로 매트릭스형으로 배치된다. 도 2에는 3행 3열로 배열된 9개의 유기 EL 소자 (31)을 도시하고 있다.
뱅크 (32)는 기판 본체 (35)의 일면에 형성된 유기 EL 소자 (31)의 전극(본 실시 형태에서는 양극 (36)) 상에 형성된다. 뱅크 (32)는 본 실시 형태에서는 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상으로 형성된다. 즉, 뱅크 (32)는 기판 본체 (35)에서부터 이격할수록 폭 넓게 형성된다(도 1 참조).
구동용 기판 (20)과 접합된 상태에서, 받침대 (34) 상에 배치되는 제1 접속 전극 (33)과, 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극 (24)가 접촉하는 위치에, 받침대 (34)는 배치된다. 받침대 (34)는 뱅크 (32)가 형성되는 면과 동일면 상에 형성된다. 즉, 받침대 (34)는 기판 본체 (35)의 일면에 형성된 유기 EL 소자 (31)의 전극(본 실시 형태에서는 양극 (36)) 상에 형성된다. 받침대 (34)는 뱅크 (32)에 의해서 구분된 영역(화소 영역)(40)마다 각각 1개씩 섬 형상으로 설치되고, 뱅크 (32)로부터 소정의 간격을 두고 배치된다. 받침대 (34)는 본 실시 형태에서는 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상으로 형성된다. 즉, 받침대 (34)는 기판 본체 (35)에서부터 이격할수록 가늘어지는 형상으로 형성된다.
뱅크 (32) 및 받침대 (34)는 기판 본체 (35)로부터의 높이가 대략 동일하게 되도록 형성된다. 본 실시 형태에서는 뱅크 (32) 및 받침대 (34)는 각각 동일면 상에 형성되기 때문에, 뱅크 (32) 및 받침대 (34)는 두께가 동일하게 되도록 형성된다.
유기 EL 소자 (31)은 한쌍의 전극과, 이 전극 사이에 설치되는 발광층 (38)을 포함하여 구성된다. 한쌍의 전극은 양극 (36)과 음극 (37)로 구성된다. 전극 사이에는 발광층 (38)과는 다른 층이 설치될 수도 있고, 복수의 발광층이 설치될 수도 있다. 예를 들면 발광층과 양극 사이에 설치되는 층으로서는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 등을 들 수 있고, 발광층과 음극 사이에 설치되는 층으로서는 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는 양극 (36)과 발광층 (38) 사이에 정공 주입층 (39)가 설치된다. 즉, 본 실시 형태의 유기 EL 소자 (31)은 양극 (36), 정공 주입층 (39), 발광층 (38), 음극 (37)이 기판 본체 (35)로부터 이 순으로 적층되어 구성된다.
양극 (36)은 기판 본체 (35)의 일면에 형성되는 도전막에 의해서 실현된다. 즉, 본 실시 형태에서는 기판 본체 (35)의 일면에 형성되는 도전막을 포함하는 공통의 전극에 의해서 복수의 유기 EL 소자 (31)의 각 양극 (36)이 구성된다. 따라서 각 유기 EL 소자 (31)의 양극 (36)은 전기적으로 도통하고 있다. 유기 EL 소자 (31)로부터 출사하는 광을 기판 본체 (35)를 통해서 취출하는 구성의 유기 EL 소자 (31)에서는 양극 (36)은 광 투과성을 나타내는 도전막에 의해서 구성된다. 예를 들면 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO, 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide: 약칭 IZO), 금, 백금, 은 및 구리 등을 포함하는 박막에 의해서 광 투과성을 나타내는 양극 (36)을 구성할 수 있다.
정공 주입층 (39)는 양극 (36)의 표면 상에서, 뱅크 (32) 및 받침대 (34)를 제외한 영역에 형성된다. 정공 주입층 (39)는 무기물 또는 유기물에 의해서 구성된다. 구체적으로는 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄 및 산화알루미늄 등의 산화물이나, 페닐아민계, 스타버스트형 아민계, 프탈로시아닌계, 비정질 카본, 폴리아닐린 및 폴리티오펜 유도체 등에 의해 정공 주입층 (39)를 형성할 수 있다.
발광층 (38)은 정공 주입층 (39) 상에 형성된다. 발광층 (38)은 저분자 및/또는 고분자의 유기물을 포함하여 구성된다. 도포법을 이용하여 발광층 (38)을 형성하는 경우에는, 발광층 (38)의 재료로서는, 용매에의 용해성 측면에서 고분자 화합물을 이용하는 것이 바람직하고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 103 내지 108인 고분자 화합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 발광층 (38)의 재료로서는, 이하의 색소계 재료, 금속 착체계 재료 및 고분자계 재료 등을 들 수 있다.
(색소계 재료)
색소계 재료로서는, 예를 들면 시클로펜다민 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체 화합물, 트리페닐아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피라졸로퀴놀린 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아릴렌 유도체, 피롤 유도체, 티오펜환 화합물, 피리딘환 화합물, 페리논 유도체, 페릴렌 유도체, 올리고티오펜 유도체, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다.
(금속 착체계 재료)
금속 착체계 재료로서는, 예를 들면 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속, 또는 Al, Zn, Be, Ir, Pt 등을 중심 금속으로 갖고, 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 배위자로 갖는 금속 착체를 들 수 있고, 예를 들면 이리듐 착체, 백금 착체 등의 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 갖는 금속 착체, 알루미늄 퀴놀리놀 착체, 벤조퀴놀리놀 베릴륨 착체, 벤조옥사졸릴 아연 착체, 벤조티아졸 아연 착체, 아조메틸 아연 착체, 포르피린 아연 착체, 페난트롤린 유로퓸 착체 등을 들 수 있다.
(고분자계 재료)
고분자계 재료로서는, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 상기 색소계 재료나 금속 착체계 발광 재료를 고분자화한 것 등을 들 수 있다.
음극 (37)은 발광층 (38) 상에 형성된다. 음극 (37)은, 예를 들면 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 전이 금속 및 III-B족 금속 등에 의해 형성되고, 음극의 재료에는, 예를 들면 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 상기 금속 중의 2종 이상의 합금, 상기 금속 중의 1종 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중의 1종 이상과의 합금, 또는 흑연 또는 흑연 층간 화합물 등이 이용된다.
제1 접속 전극 (33)은 받침대 (34) 상에 형성된다. 본 실시 형태에서는 제1 접속 전극 (33)은 음극 (37)에 연속하도록 받침대 (34)를 덮어 형성된다. 즉, 제1 접속 전극 (33)과 음극 (37)은 일체로 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이 뱅크 (32)의 표면에는 도전막 (41)이 설치되어 있는데, 이것은 본 실시 형태의 제조 공정 상, 부차적으로 설치되어 있을 뿐이고, 표시 패널 (1)에 필수적인 부재가 아니다. 뱅크 (32) 표면 상에 설치되는 도전막 (41)과 음극 (37)은 전기적으로 절연되어 있기 때문에, 음극 (37)은 유기 EL 소자 (31)마다 전기적으로 분리되어 있다.
표시 패널 (1)은 구동용 기판 (20)과, 표시 장치용 기판 (30)을 첩부하는 첩부 수단을 더 구비한다. 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30) 사이에서, 복수의 유기 EL 소자 (31)이 형성된 영역(표시 영역)을 둘러싸도록 배치된 첩부재에 의해서, 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 접합된다. 첩부재는, 예를 들면 수지 또는 유리 등에 의해서 구성된다. 첩부 수단으로서 구동용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접하는 바이스 및 클램프 등을 이용할 수도 있다.
다음으로 표시 패널 (1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 구동용 기판 (20)을 준비한다. 구동용 기판 (20)은 공지된 반도체 제조 기술을 이용함으로써 제작할 수 있고, 받침대 (34)와 대응하는 위치에 상술한 제2 접속 전극 (24)를 배치함으로써 제작할 수 있다. 구동용 기판 (20)은 시장에서 입수할 수도 있다.
다음으로 표시 장치용 기판 (30)을 준비한다. 본 실시 형태의 표시 장치용 기판 (30)의 제조 방법은 기판 본체 (35) 상에 있어서 복수의 유기 EL 소자 (31)을 각각 구분하는 뱅크 (32)를 기판 본체 (35) 상에 형성함과 동시에, 상기 기판 본체 (35) 상에 돌기형의 받침대 (34)를 형성하는 뱅크 및 받침대 형성 공정과, 복수의 유기 EL 소자 (31)을 상기 기판 본체 (35) 상에 형성하는 공정과, 상기 유기 EL 소자에서부터 상기 받침대 (34) 상으로 연신하는 제1 접속 전극 (33)을 형성하는 공정을 포함한다.
우선 기판 본체 (35)를 준비한다. 기판 본체 (35)는 유기 EL 소자 (31)을 제조하는 공정에서 변화하지 않는 것이 바람직하게 이용되고, 예를 들면 유리 기판, 플라스틱 기판 등이 이용된다.
다음으로 기판 본체 (35)의 일면에 양극 (36)을 형성한다. 양극 (36)은 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 및 도금법 등에 의해 형성할 수 있다.
(뱅크 및 받침대 형성 공정)
뱅크 및 받침대 형성 공정에서는, 뱅크 및 전극 받침대를 1회의 포토리소그래피에 의해 형성한다.
구체적으로는 우선 기판 본체 상의 일면(본 실시 형태에서는 양극 (36)의 표면 일면)에 네가티브형 감광성 수지 조성물을 도포함으로써 네가티브형 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막을 양극 (36)의 표면 전체면에 형성한다. 박막은, 예를 들면 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법 등에 의해서 형성된다. 네가티브형 감광성 수지로서는, 예를 들면 노볼락 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 박막 형성 후, 통상은 프리베이킹을 실시한다.
다음으로, 성막된 박막에 있어서, 뱅크 (32)가 형성될 부위와, 받침대 (34)가 형성될 부위에 광을 조사하는 노광 공정을 행한다. 구체적으로는 뱅크 (32)가 형성될 부위에 격자형으로 제1 노광을 행하고, 받침대 (34)가 형성될 부위에 섬 형상으로 제2 노광을 행한다. 제1 노광과 제2 노광에서는 광을 조사하는 부위가 서로 다르기 때문에, 마스크를 다르게 하여 노광을 행한다. 노광 공정에서는, 뱅크 (32)가 형성될 부위보다도, 받침대 (34)가 형성될 부위에 보다 많은 광을 조사한다. 보다 구체적으로는 제1 노광에서의 단위 면적당의 광의 조사량을 제2 노광에서의 단위 면적당의 광의 조사량보다도 적게 한다. 광의 조사량은 조사 시간이나 조사 강도를 조정함으로써 조정할 수 있다. 제1 노광과 제2 노광은 행하는 순서를 교체할 수도 있다.
노광 공정에서는, 박막의 한쪽 표면측으로부터 광을 조사하기 때문에, 박막의 한쪽 표면측부터 서서히 감광되어, 경화한다. 그 때문에 노광의 조사량이 적으면, 표면부가 주로 경화하게 되어, 현상했을 때에 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상의 구조물이 형성된다. 다른 한편, 노광의 조사량이 많으면, 박막은 한쪽 표면으로부터 다른 쪽 표면에 걸쳐 경화하기 때문에, 현상했을 때에 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상의 구조물이 형성된다.
본 실시 형태에서는 제1 노광의 조사량이 적기 때문에, 네가티브형 감광성 수지를 포함하는 박막의 표면부가 주로 경화하여, 현상했을 때에 뱅크 (32)가 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상으로 형성되게 된다. 다른 한편, 제2 노광에서는 조사량이 많기 때문에, 네가티브형 감광성 수지를 포함하는 박막의 두께 방향의 전체 영역이 노광되어 경화하기 때문에, 현상했을 때에 받침대 (34)가 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상으로 형성되게 된다.
노광 후, 통상은 노광 후 베이킹(Post Exposure Bake)을 행하여 현상한다. 현상용의 에칭제로서는, 예를 들면 TMAH(수산화테트라메틸암모늄) 수용액, 수산화칼륨 수용액 등을 사용할 수 있다. 현상 후, 린스, 포스트베이킹이 실시된다. 이에 따라, 기판 본체 (35)로부터의 높이가 동일한 뱅크 (32)와 받침대 (34)를 각각 역테이퍼 형상, 순테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. 이와 같이 1회의 포토리소그래피에 의해 뱅크 (32)와 받침대 (34)를 형성할 수 있기 때문에, 뱅크와 받침대를 각각 별도의 공정에서 형성하는 경우에 비교하면 공정수를 삭감할 수 있다.
유기 EL 소자 (31)의 전극 사이에 배치되는 층(본 실시 형태에서는, 정공 주입층 (39) 및 발광층 (38))을 도포법에 의해 형성하는 경우, 도포액은 뱅크 (32)로 구획된 소정의 영역(화소 영역)(40) 내에 공급된다. 뱅크 (32)는 공급되는 도포액을 화소 영역 (40) 내에 보유하는 구획으로서 기능한다. 도포액을 확실하게 화소 영역 (40) 내에 보유하기 위해서도, 뱅크 (32)는 도포액에 대하여 발액성을 나타내는 쪽이 바람직하다. 뱅크 (32)에 발액성을 부여하는 방법으로서는, 예를 들면 유기물을 발액화하는 CF4 플라즈마 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. CF4 플라즈마 처리를 실시한 경우에는, 뱅크 (32)와 같이 받침대 (34)에도 발액성이 부여된다.
(정공 주입층의 형성 방법)
정공 주입층 (39)는 도포법, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등에 의해서 형성된다. 도포법으로서는, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어바 코팅법, 침지 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등을 들 수 있다. 구체적으로는 상술한 정공 주입층을 구성하는 재료를 포함하는 도포액을 양극 (36)의 표면 상에 도포하고, 또한 건조시킴으로써 정공 주입층 (39)를 얻을 수 있다. 뱅크 (32) 및 받침대 (34)는 도포액에 대하여 발액성을 나타내기 때문에, 도포액은 뱅크 (32) 및 받침대 (34)에 반발된다. 그 때문에 뱅크 (32) 및 받침대 (34) 상에는 도포액이 도포되지 않고, 결과적으로 뱅크 (32) 및 받침대 (34) 상에는 정공 주입층 (39)는 형성되지 않는다(도 1 참조).
(발광층의 형성 방법)
발광층 (38)은 상술한 정공 주입층 (39)와 마찬가지로 하여 형성할 수 있다.
(음극의 형성 방법)
음극 (37)은, 예를 들면 진공 증착법, 스퍼터링법 및 라미네이트법 등에 의해 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는 기판 본체 (35)의 두께 방향의 한쪽 측으로부터 기판 본체 (35)의 한쪽 표면을 덮도록 일면에 음극 (37)의 재료를 적층시킨다. 그 때문에, 뱅크 (32)의 표면에도 도전막이 형성되는데, 뱅크 (32)는 역테이퍼 형상이기 때문에, 뱅크 (32) 상의 도전막과 음극 (37)은 도 1에 도시된 바와 같이 절단되어, 전기적으로 절연되어 있다. 이 때문에, 각 유기 EL 소자 (31)의 음극 (37)끼리는 뱅크 (32)에 의해 절연되게 된다. 다른 한편, 음극 (37)을 형성할 때는, 제1 접속 전극 (33)으로서 기능하는 도전막이 받침대 (34) 상에도 형성되는데, 받침대 (34)는 순테이퍼 형상이기 때문에, 그의 측면에도 도전막이 형성되게 되어, 제1 접속 전극 (33)은 음극 (37)과 연속하여 일체적으로 형성된다. 이에 따라 제1 접속 전극 (33)과 음극 (37)이 전기적으로 접속된다. 이와 같이 음극 (37)을 형성함으로써 유기 EL 소자 (31)이 형성되어, 표시 장치용 기판 (30)을 제작할 수 있다.
(접합 공정)
다음으로 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 접합시킨다. 접합은, 예를 들면 구동 장치용 기판 (20) 또는 표시 장치용 기판 (30)의 표면의 주연부에 첩부재를 배치하고, 또한 표시 장치용 기판 (30)의 받침대 (34)와, 구동 장치용 기판 (20)의 제2 접속 전극 (24)가 중첩되도록 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 대향시키고, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접시키고, 그 후 필요에 따라서 첩부재를 경화시킴으로써 행해진다.
첩부재로서는 감광성 수지, 열 경화성 수지 및 저융점 유리 분말을 함유하는 프릿재 등을 사용할 수 있다. 첩부재로서 감광성 수지를 이용한 경우에는, 압접 후에 광을 조사함으로써 양 기판을 첩부할 수 있고, 첩부재로서 열 경화성 수지를 이용한 경우에는, 압접 후에 가열함으로써 양 기판을 첩부할 수 있고, 프릿재를 이용한 경우에는, 예를 들면 레이저광 등을 조사함으로써 유리를 용융하고, 그 후 냉각함으로써 양 기판을 첩부할 수 있으며, 수지에 비교하면 유리는 가스 배리어성이 높기 때문에, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30) 사이의 공간을 기밀로 밀봉하기 위해서는, 첩부재로서 프릿재를 이용하는 것이 바람직하다.
구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)의 압접은 진공 분위기 또는 질소 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 진공 분위기 또는 질소 분위기에서 압접을 행하면, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)과 밀봉재에 의해 둘러싸이는 공간이 진공 분위기 또는 질소 분위기가 되기 때문에, 구동 장치용 기판 (20) 및 표시 장치용 기판 (30)에 형성된 소자가 열화하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 예를 들면 진공 분위기에서 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접하면, 압접 후에 대기압에 의한 압력이 가해져, 제1 접속 전극 (33)과 제2 접속 전극 (24)의 접속이 보다 확실한 것으로 되기 때문에, 진공 분위기에서 압접하는 것이 바람직하다. 질소 분위기에서 압접하는 경우에는, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)이 근접하는 방향으로 압력을 가한 상태에서 첩부재를 경화시키는 것이 바람직하고, 이에 따라 제1 접속 전극 (33)과 제2 접속 전극 (24)의 접속을 보다 확실하게 행할 수 있다.
첩부재를 이용하지 않고서, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 협지하는 클램프 등의 협지체를 이용하여 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접하도록 할 수도 있다.
본 실시 형태에서는, 뱅크 (32)와 받침대 (34)가 동일 높이이기 때문에, 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접하면, 받침대 (34) 상에 형성된 제1 접속 전극 (33)뿐만 아니라, 뱅크 (32) 상에 형성된 도전막 (41)에도 구동용 기판 (20)이 접촉하는 경우가 있다.
그러나 뱅크 (32) 상에 형성된 도전막 (41)은 음극 (37)과는 전기적으로 절연되어 있고, 또한 뱅크 (32) 상에 형성된 도전막 (41)이 접촉하는 부위에는 절연막 (22)가 형성되어 있기 때문에, 가령 뱅크 (32) 상에 형성된 도전막 (41)에 구동용 기판 (20)이 접촉했다고 해도, 표시 패널 (1)의 전기적인 구성에는 영향을 주는 일이 없다.
제1 접속 전극 (33)과 제2 접속 전극 (24)의 접촉 저항을 저하시키기 위해서도, 제1 접속 전극 (33)과 제2 접속 전극 (24)는 소정의 압력이 가해지는 상태에서 접촉하고 있는 것이 바람직하고, 받침대 (34)가 소정의 높이만큼 줄어들 정도의 압력으로 구동 장치용 기판 (20)과 표시 장치용 기판 (30)을 압접하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 제작한 표시 패널 (1)을 스피커, 튜너, 드라이버 등과 함께 케이스에 실장함으로써 표시 장치를 제작할 수 있다.
이상에서는, 양극, 정공 주입층, 발광층, 음극이 기판 본체측으로부터 이 순으로 적층된 구성의 유기 EL 소자에 대해서 설명했지만, 상술한 바와 같이 유기 EL 소자의 층 구성은 이것에 한정되지 않는다. 유기 EL 소자는 톱에미션형이거나, 바텀에미션형일 수도 있다. 이하에 본 발명에 적용 가능한 유기 EL 소자의 층 구성 및 각 층의 일례에 대해서 나타낸다.
음극과 발광층 사이에 설치되는 층으로서는, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층 등을 들 수 있다. 음극과 발광층 사이에 한층만이 설치되는 경우에는, 상기 층을 전자 주입층이라고 한다. 또한 음극과 발광층 사이에 전자 주입층과 전자 수송층 양쪽의 층이 설치되는 경우, 음극에 접하는 층을 전자 주입층이라고 하고, 이 전자 주입층을 제외한 층을 전자 수송층이라고 한다.
전자 주입층은 음극으로부터의 전자 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 전자 수송층은 음극, 전자 주입층 또는 음극에 보다 가까운 전자 수송층으로부터의 전자 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 정공 블록층은 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 층이다. 전자 주입층 및/또는 전자 수송층이 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는, 이들 층이 정공 블록층을 겸하는 경우가 있다.
정공 블록층이 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 것은, 예를 들면 홀 전류만을 흘리는 소자를 제작하고, 그의 전류치의 감소로 막는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
양극과 발광층 사이에 설치되는 층으로서는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 등을 들 수 있다. 양극과 발광층 사이에 정공 주입층과 정공 수송층 양쪽의 층이 설치되는 경우, 양극에 접하는 층을 정공 주입층이라고 하고, 이 정공 주입층을 제외한 층을 정공 수송층이라고 한다.
정공 주입층은 양극으로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 정공 수송층은 양극, 정공 주입층 또는 양극에 보다 가까운 정공 수송층으로부터의 정공 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 전자 블록층은 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 층이다. 정공 주입층 및/또는 정공 수송층이 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는, 이들 층이 전자 블록층을 겸하는 경우가 있다.
전자 블록층이 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 것은, 예를 들면 전자 전류만을 흘리는 소자를 제작하고, 그의 전류치의 감소로 막는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
전자 주입층 및 정공 주입층을 총칭하여 전하 주입층이라고 하는 경우가 있고, 전자 수송층 및 정공 수송층을 총칭하여 전하 수송층이라고 하는 경우가 있다.
유기 EL 소자가 취할 수 있는 층 구성의 일례를 이하에 나타내었다.
a) 양극/발광층/음극
b) 양극/정공 주입층/발광층/음극
c) 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극
e) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/음극
f) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
d) 양극/정공 수송층/발광층/음극
e) 양극/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
f) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
g) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
h) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/음극
i) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
j) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
k) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
l) 양극/발광층/전자 주입층/음극
m) 양극/발광층/전자 수송층/음극
n) 양극/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
(여기서, 기호 「/」는 기호 「/」를 사이에 두는 각 층이 인접하여 적층되어 있는 것을 나타내고, 이하 동일함)
본 실시 형태의 유기 EL 소자는, 2층 이상의 발광층을 가질 수도 있고, 상기 a) 내지 n)의 층 구성 중 어느 하나에 있어서, 양극과 음극에 협지된 적층체를 「반복 단위 A」로 하면, 2층의 발광층을 갖는 유기 EL 소자로서는 이하의 o)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다.
o) 양극/(반복 단위 A)/전하 발생층/(반복 단위 A)/음극
또한 「(반복 단위 A)/전하 발생층」을 「반복 단위 B」로 하면, 3층 이상의 발광층을 갖는 유기 EL 소자로서는 이하의 p)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다.
p) 양극/(반복 단위 B)x/(반복 단위 A)/음극
기호 「x」는 2 이상의 정수를 나타내고, (반복 단위 B)x는 반복 단위 B가 x단 적층된 적층체를 나타낸다.
전하 발생층이란 전계를 인가함으로써 정공과 전자를 발생하는 층이다. 전하 발생층으로서는, 예를 들면 산화바나듐, 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide: 약칭 ITO), 산화몰리브덴 등을 포함하는 박막을 들 수 있다.
상술한 실시 형태에서는 음극에 대하여 양극을 기판 본체 (35)측에 배치했지만, 층 구성을 역순으로 하여 양극에 대하여 음극을 기판 본체 (35)측에 배치할 수도 있다.
또한 상술한 실시 형태에서는 전극 사이에 설치되는 층(정공 주입층 및 발광층)을 도포법에 의해서 형성하는 방법을 설명했지만, 예를 들면 저분자의 유기물 또는 무기물을 포함하는 박막을 증착 등에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우, 받침대 (34) 상에도 정공 주입층 및 발광층 등이 형성되는 것도 생각되는데, 이들 층은 상술한 음극 (37)과 마찬가지로 뱅크 (32)에 의해 분리되기 때문에, 각 유기 EL 소자의 구동에는 영향을 주는 일이 없다.
또한 상술한 실시 형태에서는, 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼형이 되는 뱅크 (32)를 형성했지만, 다른 실시 형태에서는, 뱅크 및 받침대 양쪽을 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼형이 되도록 형성할 수도 있다. 이와 같이 뱅크를 순테이퍼형으로 형성한 경우, 음극 (37)을 일면에 형성하면, 각 유기 EL 소자 (31)의 음극이 도통하여 버리기 때문에, 음극을 일면에 형성하는 것이 아니라, 예를 들면 소정의 마스크를 이용함으로써, 뱅크의 표면을 제외하고, 각 유기 EL 소자 (31)에 선택적으로 음극 (37)을 형성하면 된다. 뱅크 및 받침대 양쪽을 기판 본체 (35)에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼형이 되도록 형성하는 경우에는, 상술한 실시 형태와 같이 노광 공정을 2회로 나눌 필요는 없고, 1회의 노광 공정을 행하면 된다.
본 발명에 따르면, 높이가 동일한 뱅크와 받침대가 설치된다. 구조가 상이한 부재를 동일 공정에서 형성하는 것은 곤란하고, 그 곤란함은 구조의 상이함이 커질수록 커지는데, 본 발명에서는 뱅크와 받침대의 높이를 균일하게 함으로써, 구조의 상이함을 작게 할 수 있기 때문에, 뱅크와 받침대를 동일 공정에서 형성하기 쉬워진다. 이와 같이, 뱅크와 받침대의 높이를 균일하게 함으로써, 간이한 공정으로 제작할 수 있는 구성의 표시 장치용 기판을 실현할 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판에 접합되는 표시 장치용 기판으로서,
    기판 본체와,
    상기 기판 본체 상에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자와,
    상기 기판 본체 상에서 상기 복수의 유기 전계 발광 소자를 각각 구분하는 뱅크와,
    상기 기판 본체 상에 설치되는 돌기형의 받침대(pedestal)와,
    상기 유기 전계 발광 소자에서부터 상기 받침대 상으로 연신하여 배치되는 제1 접속 전극을 구비하며,
    상기 받침대는 상기 구동용 기판과 접합된 상태에서 해당 받침대 상에 배치되는 제1 접속 전극이 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극에 접속되는 위치에 배치되고, 상기 뱅크 및 상기 받침대의 높이가 동일한 표시 장치용 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 받침대는 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상이고,
    상기 뱅크는 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상인 표시 장치용 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 표시 장치용 기판과,
    상기 표시 장치용 기판에 설치된 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판을 포함하며,
    상기 제1 접속 전극과, 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극이 접속되도록, 상기 표시용 기판과 구동용 기판이 접합된 표시 패널.
  4. 제3항에 기재된 표시 패널을 구비하는 표시 장치.
  5. 복수의 유기 전계 발광 소자를 구동하는 구동 회로가 설치된 구동용 기판에 접합되는 표시 장치용 기판의 제조 방법으로서,
    기판 본체 상에서 상기 복수의 유기 전계 발광 소자를 각각 구분하는 뱅크와, 돌기형의 받침대를 기판 본체 상에 형성하는 뱅크 및 받침대 형성 공정과,
    복수의 유기 전계 발광 소자를 상기 기판 본체 상에 형성하는 공정과,
    상기 유기 전계 발광 소자에서부터 상기 받침대 상으로 연신하는 제1 접속 전극을 형성하는 공정을 포함하며,
    뱅크 및 받침대 형성 공정에서는, 상기 구동용 기판과 접합된 상태에서 해당 받침대 상에 배치되는 제1 접속 전극이 상기 구동 회로가 구비하는 제2 접속 전극에 접속되는 위치에 받침대를 형성함과 동시에, 높이가 상기 받침대와 동일한 뱅크를 형성하고, 이들 뱅크 및 받침대를 1회의 포토리소그래피에 의해 형성하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 뱅크 및 받침대 형성 공정에서는, 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 순테이퍼 형상으로 받침대를 형성함과 동시에, 상기 기판 본체에서부터 이격하는 방향으로 역테이퍼 형상으로 뱅크를 형성하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 1회의 포토리소그래피는 상기 기판 본체 상에 네가티브형 감광성 수지 조성물을 도포 성막하는 성막 공정과, 상기 성막 공정에 의해 성막된 박막에서 상기 뱅크가 형성될 부위와 상기 받침대가 형성될 부위에 광을 조사하는 노광 공정과, 현상 공정을 포함하며,
    상기 노광 공정에서는, 상기 뱅크가 형성될 부위보다도 상기 받침대가 형성될 부위에 보다 많은 광을 조사하는, 표시 장치용 기판의 제조 방법.
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