KR20140099826A - 유리층의 형성 방법 및 밀봉체의 제작 방법 - Google Patents

유리층의 형성 방법 및 밀봉체의 제작 방법 Download PDF

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KR20140099826A
KR20140099826A KR1020140011288A KR20140011288A KR20140099826A KR 20140099826 A KR20140099826 A KR 20140099826A KR 1020140011288 A KR1020140011288 A KR 1020140011288A KR 20140011288 A KR20140011288 A KR 20140011288A KR 20140099826 A KR20140099826 A KR 20140099826A
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KR1020140011288A
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다이키 나카무라
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 내열성이 낮은 재료가 제공된 기판에도 높은 생산성으로 유리층을 형성한다.
글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 기판 위에 배치하는 제 1 단계와, 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않게 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시키는 제 2 단계를 가지고, 상기 제 2 단계는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 겹치도록 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시키는 단계를 가진다. 또는, 상기 제 2 단계에서 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 교점을 가진다.

Description

유리층의 형성 방법 및 밀봉체의 제작 방법{METHOD FOR FORMING GLASS LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING SEALED STRUCTURE}
본 발명의 일 형태는 유리층, 밀봉체, 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 또는 이들의 제조 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명의 일 형태는 유리층의 형성 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 한 쌍의 기판 및 유리층을 사용한 밀봉체와 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 밀봉체를 가지는 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 또는 조명 장치에 관한 것이다.
근년에 들어, 발광 장치나 표시 장치에 관한 개발이 활발히 진행되며 신뢰성이나 수율 향상, 고생산성 등이 요구되고 있다.
피(被)밀봉체 중에서도 특히 유기 일렉트로루미네선스(electroluminescence, 이하 EL이라고도 기재함) 현상을 이용한 발광 소자(유기 EL 소자라고도 기재함) 등, 수분이나 산소를 포함하는 대기에 노출된 경우에 신뢰성 등 성능이 급속히 저하되는 소자는 밀폐성이 높은 밀봉체 내부에 구비되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 대향하는 한 쌍의 기판을 저융점 유리를 사용하여 접합함으로써 밀폐성이 높은 밀봉체를 형성하는 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1에는 글라스 프릿을 사용하여 한 쌍의 기판을 접합한 유리 패키지가 개시(開示)되어 있다. 또한, 특허문헌 1에는 한쪽 기판 위에 글라스 프릿을 배치하고 예비 소결(pre-sinter)한 후에 이 기판과 다른 쪽 기판을 서로 대향하게 하고 글라스 프릿을 가열하여 용융시킴으로써 한 쌍의 기판을 접합하는 제조 방법이 개시되어 있다.
기판에 글라스 프릿을 배치하고 예비 소결하는 단계에서는 예를 들어, 글라스 프릿, 유기 용매, 및 바인더(수지 등)를 포함한 페이스트(프릿 페이스트라고도 기재함)를 기판에 도포한 후에 이 페이스트를 가열한다. 이로써 유기 용매나 수지 등을 제거하여, 상기 기판 위에 유리층을 형성한다.
여기서의 프릿 페이스트의 가열이 충분하지 않으면 유리층 내에 바인더가 잔존하게 되어, 밀봉체의 밀폐성이 떨어지거나 또는 유리층에 금이 가기 쉬워질 우려가 있다.
프릿 페이스트에서 바인더를 제거하는 데 필요한 온도(예를 들어, 350℃ 내지 450℃ 정도)는 기판 위에 제공된 피밀봉체의 내열 온도보다 높은 경우가 있다. 예를 들어, 유기 EL 소자나 컬러 필터 등 내열성이 낮은 피밀봉체가 제공된 기판 위에 프릿 페이스트를 배치하는 경우에는, 프릿 페이스트에서 바인더를 제거하기 위하여 가열로(加熱爐) 등에서 기판 전체를 가열하면 상술한 내열성이 낮은 피밀봉체가 열에 의하여 열화될 수 있다.
특허문헌 2에는 레이저 광의 조사에 의하여 기판 위에 유리층을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 레이저 광의 조사에 의하여 국소적으로 프릿 페이스트를 가열함으로써 프릿 페이스트에서 바인더를 제거할 수 있고 열에 의한 피밀봉체에 대한 대미지를 억제할 수 있다.
미국특허 공개 제2004-0207314호 공보 미국특허 공개 제2012-0240628호 공보
특허문헌 2에 기재된 바와 같이 프릿 페이스트의 소정의 위치 P를 레이저 광의 조사 시작점 및 종료점으로 하여 레이저 광을 조사하면, 상기 위치 P 근방에서 유리층이 단절되는 경우가 있다. 그 이유로서 이미 고체화된 프릿 페이스트(유리층)의 용융 시작점 부분과, 글라스 프릿의 용융에 의하여 수축되는 프릿 페이스트(유리층)의 용융 종료점 부분이 연결되기 어려운 점 등이 고려되고 있다.
그리고, 유리층의 용융 시작점 부분이나 용융 종료점 부분의 막 두께는 다른 영역의 막 두께에 비하여 두껍기 때문에, 유리층을 사이에 개재(介在)하여 한 쌍의 기판을 겹쳤을 때 유리층과 기판을 균일하게 접촉시킬 수 없다. 이와 같은 상태로는, 레이저 광 조사에 의하여 유리층을 용융시켜 한 쌍의 기판을 접합하여도 밀폐성이 높은 밀봉체를 얻기 어렵다.
그래서 본 발명의 일 형태는 유리층 등을 높은 생산성으로 형성하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 유리층을 내열성이 낮은 재료가 제공된 기판 위에 형성하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있는 유리층 등을 형성하는 것을 목적 중 하나로 한다. 특히 본 발명의 일 형태는 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있는 유리층을, 내열성이 낮은 재료가 제공된 기판 위에 높은 생산성으로 형성하는 것을 목적 중 하나로 한다.
또는, 본 발명의 일 형태는 밀폐성이 높은 밀봉체를 높은 생산성으로 제작하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 밀폐성이 높은 밀봉체를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 신규의 발광 장치를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 신규의 표시 장치를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는 신뢰성이 높은 밀봉체, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 또는 조명 장치를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 모든 과제를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 상술한 것들 이외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것으로 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 상술한 것들 이외의 과제가 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 형태는 프릿 페이스트에 조사하는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적에 착안하여 창작되었다. 본 발명의 일 형태에서는 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않게 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시킨다. 여기서, 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교점을 가진다. 이 때 상기 교점을 가진 교차 영역은 상기 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않도록 한다.
레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적의 교차 영역을 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않게 하면, 겹치는 경우에 비하여 유리층이 단절되는 영역의 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 유리층 단부의 막 두께와 다른 부분의 막 두께의 차를 작게 할 수 있다. 또한, 본 명세서 등에서 유리층의 단부란, 유리층이 단절된 영역 근방에 위치하는 유리층의 영역을 말한다.
구체적으로는 본 발명의 일 형태는 글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 기판 위에 배치하는 제 1 단계와, 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않도록 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시키는 제 2 단계를 가지고, 상기 제 2 단계에서 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 교점을 가지는 유리층의 형성 방법이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 제 1 기판 위에 배치하는 제 1 단계와, 제 1 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않도록 제 1 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 유리층을 형성하는 제 2 단계와, 유리층을 개재하여 제 1 기판과 제 2 기판을 서로 대향하게 하고 유리층을 제 2 레이저 광의 조사에 의하여 용융시킴으로써 제 1 기판과 제 2 기판을 접합하는 제 3 단계를 이 순서대로 수행하는 밀봉체의 제작 방법으로, 상기 제 2 단계에서 제 1 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 교점을 가지는 밀봉체의 제작 방법이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 기판 위에 배치하는 제 1 단계와, 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않도록 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시키는 제 2 단계를 가지고, 상기 제 2 단계에서 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 교점을 가지고 상기 교차 영역에서 각도를 형성하는 유리층의 형성 방법이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 제 1 기판 위에 배치하는 제 1 단계와, 제 1 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않도록 제 1 레이저 광의 조사 영역을 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 유리층을 형성하는 제 2 단계와, 유리층을 개재하여 제 1 기판과 제 2 기판을 서로 대향하게 하고 유리층을 제 2 레이저 광의 조사에 의하여 용융시킴으로써 제 1 기판과 제 2 기판을 접합하는 제 3 단계를 이 순서대로 수행하는 밀봉체의 제작 방법으로, 상기 제 2 단계에서 제 1 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 교점을 가지고 상기 교차 영역에서 각도를 형성하는 밀봉체의 제작 방법이다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태에 있어서 상기 각도는 0°보다 크고 90° 이하인 것이 바람직하고, 10° 이상 80° 이하인 것이 더 바람직하고, 20° 이상 70° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30° 이상 60° 이하인 것이 더더욱 바람직하고, 40° 이상 50° 이하인 것이 특히 바람직하다.
상술한 본 발명의 일 형태에 있어서 상기 각도는 0°보다 크고 80° 미만인 것이 바람직하고, 0°보다 크고 60° 이하인 것이 더 바람직하고, 0°보다 크고 40° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0°보다 크고 20° 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태에 있어서 상기 각도는 30° 이상 90° 이하인 것이 바람직하고, 50° 이상 90° 이하인 것이 더 바람직하고, 70° 이상 90° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 80° 이상 90° 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태에 있어서 제 1 단계에서는 프릿 페이스트를 프레임 형상으로 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체의 제작 방법에 있어서 제 3 단계에서는, 상기 교차 영역에 제 2 레이저 광을 여러 번 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에서는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 레이저 광의 조사 시작 영역 이외에서 교차 영역을 가짐으로써, 유리층이 단절되더라도 상기 유리층이 단절되는 영역의 면적은 작다. 또한, 유리층 단부의 막 두께와 다른 부분의 막 두께의 차가 작다. 따라서, 유리층을 개재하여 대향하는 한 쌍의 기판을, 유리층을 용융시킴으로써 접합할 때, 상기 유리층이 단절된 영역을 충분히 메울 수 있기 때문에 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에서는 레이저 광을 조사함으로써 프릿 페이스트를 국소적으로 가열하여 유리층을 형성하기 때문에, 내열성이 낮은 재료가 제공된 기판 위에 유리층을 형성하는 것이 가능하다. 또는, 본 발명의 일 형태에 의하여 신규의 발광 장치나 표시 장치 등을 제공할 수 있다. 또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 반드시 상술한 모든 효과를 가질 필요는 없다. 또한, 상술한 것들 이외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것으로 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 상술한 것들 이외의 효과가 만들어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법을 설명하는 도면.
도 2는 비교예 유리층의 형성 방법을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체의 제작 방법을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 형태에 따른 조명 장치를 도시한 도면.
도 9는 실시예 1에 따른 유리층의 광학 현미경 관찰 사진.
도 10은 실시예 1에 따른 유리층의 광학 현미경 관찰 사진.
도 11은 실시예 1에 따른 유리층의 비형성 영역의 면적을 구한 결과를 나타낸 그래프.
도 12는 실시예 1에 따른 유리층의 디지털 현미경 관찰 사진.
도 13은 유리층의 광학 현미경 관찰 사진.
도 14는 유리층의 광학 현미경 관찰 사진.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 형태 및 상세한 사항은 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 다양하게 변경될 수 있다는 것은 당업자이면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 기재된 실시형태의 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 이하에서 발명의 구성에 대하여 설명함에 있어서 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면간에서 공통적으로 사용하고 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 같은 기능을 나타내는 경우에는 해치 패턴을 동일하게 하고 특히 부호를 붙이지 않은 경우가 있다.
또한, 도면 등에 나타내는 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 간단히 이해할 수 있게 하기 위하여 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않은 경우가 있다. 그러므로, 개시된 발명은 반드시 도면 등에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되지 않는다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법, 및 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체의 제작 방법에 대하여 설명한다.
<비교예 유리층의 형성 방법>
우선, 비교예 유리층의 형성 방법에 대하여 도 2를 사용하여 설명한다.
먼저, 기판(101) 위에 글라스 프릿, 유기 용매, 및 바인더(수지 등)를 포함한 프릿 페이스트(102)를 배치한다(도 2의 (A) 참조). 그리고, 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사함으로써, 유기 용매나 바인더가 제거된 유리층(104)을 형성한다(도 2의 (B) 참조).
도 2의 (A)에 레이저 광의 조사 시작 영역(111)을 나타낸다. 비교예에서는 레이저 광의 조사를 프릿 페이스트(102) 위에서 시작한다. 조사 시작 영역(111)에서는 예를 들어, 레이저와 프릿 페이스트(102) 사이에 셔터 등 레이저 광을 차폐하는 물체가 없는 상태로 레이저를 점등하여 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사한다. 또는, 레이저와 프릿 페이스트(102) 사이에 셔터 등 레이저 광을 차폐하는 물체가 있는 상태로 레이저를 점등한 후에 상기 레이저 광을 차폐하는 물체를 제거하여 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사한다.
본 실시형태에서는 도 2의 (A)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적(도 2의 (B)에서 점선 화살표로 나타낸 궤적에 대응)과 같이 레이저 광을 프릿 페이스트(102)를 따라 조사한다. 이어서, 도 2의 (B)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적과 같이 조사 시작 영역(111)과 겹쳐서 레이저 광을 조사한 후에 레이저 광의 조사를 종료한다. 도 2의 (B)에 레이저 광의 조사 종료 영역(112)을 나타낸다.
도 1의 (C)는 도 2의 (B)에 도시된 영역(106a)의 확대도이다. 또한, 도 2의 (C)는 도 2의 (B)에 도시된 영역(106c)의 확대도이다. 영역(106c)은 조사 시작 영역(111)과 겹쳐서 레이저 광을 조사한 영역을 포함한다.
영역(106a)에는 도 1의 (C)에 도시된 바와 같이 프릿 페이스트(102)가 배치되던 영역을 따라 유리층(104)이 단절되지 않고 형성되어 있다.
한편, 영역(106c)에는 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 프릿 페이스트(102)가 배치되던 영역의 일부에 유리층(104)이 형성되지 않은 영역(유리층이 단절된 영역, 유리층 비(非)형성 영역이라고도 기재함)이 존재하며 유리층(104)이 단절되어 있다. 유리층 비형성 영역의 면적 S가 클수록, 유리층(104)을 사용하여 한 쌍의 기판을 접합하여 밀봉체를 제작하여도 상기 밀봉체의 밀폐성이 충분하지 않을 가능성이 높아진다.
또한, 유리층(104)의 단부에는 글라스 프릿이 응집되기 때문에, 유리층(104)에 다른 부분보다 막 두께가 큰 부분이 생긴다. 유리층(104)의 막 두께가 균일하지 않으면 유리층(104)을 개재하여 한 쌍의 기판을 겹쳤을 때 유리층(104)과 기판을 균일하게 접촉시키지 못한다. 이와 같은 상태로는, 레이저 광 조사에 의하여 유리층(104)을 용융시킴으로써 한 쌍의 기판을 접합하여도 밀폐성이 높은 밀봉체를 얻기 어렵다. 또한, 유리층(104)에 있어서 다른 부분보다 두꺼운 부분은, 용융에 걸리는 시간이 길어 레이저의 주사 속도를 저하시키므로 바람직하지 않다.
<본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법>
다음에, 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법에 대하여 도 1 및 도 3을 사용하여 설명한다.
먼저, 기판(101) 위에 글라스 프릿, 유기 용매, 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트(102)를 배치한다(도 1의 (A) 참조).
프릿 페이스트(102)는 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄법 등의 인쇄법이나, 디스펜싱법 또는 잉크젯법 등의 도포법 등에 의하여 기판(101) 위에 배치한다.
프릿 페이스트에는 글라스 프릿(분말상 유리 재료), 유기 용매, 및 바인더(수지 등)가 포함된다. 프릿 페이스트에는 다양한 재료나 구성을 채용할 수 있다. 예를 들어, 테르피네올, n-부틸카비톨아세테이트 등의 유기 용매나, 에틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지를 사용할 수 있다. 또한, 프릿 페이스트에는 레이저 광의 파장을 가진 광을 흡수하는 광 흡수재가 포함되어도 좋다.
유리 재료는 예를 들어, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 스트론튬, 산화 바륨, 산화 세슘, 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 붕소, 산화 바나듐, 산화 아연, 산화 텔루르, 산화 알루미늄, 이산화 실리콘, 산화 납, 산화 주석, 산화 인, 산화 루테늄, 산화 로듐, 산화 철, 산화 구리, 이산화 망간, 산화 몰리브덴, 산화 니오븀, 산화 티타늄, 산화 텅스텐, 산화 비스무트, 산화 지르코늄, 산화 리튬, 산화 안티몬, 납 붕산염 유리, 인산 주석 유리, 바나듐산염 유리, 및 보로실리케이트 유리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 적외광을 흡수시키기 위해서는 적어도 1종류 이상의 전이 금속(transition metal)을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 프릿 페이스트(102)를 배치한 후에 건조 처리를 수행하여, 프릿 페이스트(102) 내의 유기 용매를 제거하여도 좋다. 건조 처리에서는 기판(101) 위에 제공된 재료의 내열 온도보다 낮은 온도로 프릿 페이스트(102)를 건조시킨다. 예를 들어, 100℃ 이상 200℃ 이하의 온도로 10분 이상 30분 이하의 건조 처리를 수행하면 좋다.
그리고, 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사함으로써, 유기 용매나 바인더가 제거된 유리층(104)을 형성한다(도 1의 (B) 참조).
또한, 레이저 광의 조사에 의하여, 프릿 페이스트(102)에 포함되는 글라스 프릿은 완전히 용융, 고착되어 일체가 되어도 좋고 글라스 프릿끼리 부분적으로 용착된 상태가 되어도 좋다. 또한, 레이저 광의 조사 조건에 따라서는 유기 용매나 바인더가 완전히 제거되지 않고 유리층(104) 내에 잔존하는 경우도 있다.
레이저 광으로서는 예를 들어, 가시광 영역, 적외 영역, 또는 자외 영역의 파장을 가진 레이저 광을 사용할 수 있다.
가시광 영역 또는 적외 영역의 파장을 가진 레이저 광을 발진하는 레이저로서는 예를 들어, Ar 레이저, Kr 레이저, CO2 레이저 등의 기체 레이저나, YAG 레이저, YVO4 레이저, YLF 레이저, YAlO3 레이저, GdVO4 레이저, KGW 레이저, KYW 레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저, Y2O3 레이저 등의 고체 레이저를 들 수 있다. 또한, 고체 레이저에는 기본파나 제 2 고조파를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, GaN, GaAs, GaAlAs, InGaAsP 등의 반도체 레이저도 사용할 수 있다. 반도체 레이저에는 발진 출력이 안정적이거나, 메인터넌스 빈도가 적고 운용 비용이 저렴한 등 장점이 있다.
자외 영역의 파장을 가진 레이저 광을 발진하는 레이저로서는 예를 들어, XeCl 레이저, KrF 레이저 등의 엑시머 레이저나, YAG 레이저, YVO4 레이저, YLF 레이저, YAlO3 레이저, GdVO4 레이저, KGW 레이저, KYW 레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저, Y2O3 레이저 등의 고체 레이저를 들 수 있다. 또한, 고체 레이저에는 제 3 고조파나 제 4 고조파를 적용하는 것이 바람직하다.
도 1의 (A)에 레이저 광의 조사 시작 영역(111)을 나타낸다. 여기서는 레이저 광의 조사를 프릿 페이스트(102)와 겹치지 않는 위치에서 시작한다.
또한, 레이저 광의 조사 시작 영역(111)은 기판(101)이나 프릿 페이스트(102)와 겹쳐도 좋다. 다만, 기판(101) 위에 피밀봉체가 제공되는 경우에는 피밀봉체에 레이저 광이 조사되면 피밀봉체가 열에 의한 대미지를 받아 열화될 우려가 있다. 따라서, 기판(101) 위의 피밀봉체와 레이저 광의 조사 시작 영역(111)이나 레이저 광의 조사 영역의 궤적은 겹치지 않는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 레이저 광의 조사 시작 영역(111)과 겹치지 않게 레이저 광을 프릿 페이스트(102)를 따라 조사한다(도 1의 (A)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적, 및 이에 대응하는 도 1의 (B)에서 점선 화살표로 나타낸 궤적 참조). 그리고, 도 1의 (B)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적과 같이 레이저 광의 조사 영역이 그린 궤적과 겹쳐서 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사한 후, 레이저 광의 조사를 종료한다. 도 1의 (B)에 레이저 광의 조사 종료 영역(112)을 나타낸다.
도 1의 (C) 및 (D)는 도 1의 (B)에 도시된 영역(106a) 및 영역(106b)의 확대도이다. 영역(106b)은 레이저 광의 교차 영역을 포함한다. 상기 교차 영역은 교점을 가진다.
영역(106a)에는 도 1의 (C)에 도시된 바와 같이 프릿 페이스트(102)가 배치되던 영역을 따라 유리층(104)이 단절되지 않고 형성되어 있다.
영역(106b)에는 도 1의 (D)에 도시된 바와 같이 프릿 페이스트(102)가 배치되던 영역의 일부에 유리층(104)이 형성되지 않은 영역(유리층이 단절된 영역, 유리층 비형성 영역이라고도 기재함)이 존재하며 유리층(104)이 단절되어 있다. 하지만, 본 발명의 일 형태를 적용하면, 상술한 비교예 유리층의 형성 방법을 적용하는 경우에 비하여 유리층 비형성 영역의 면적을 작게 할 수 있다. 이에 의하여, 유리층(104)을 사용하여 한 쌍의 기판을 접합하여 밀봉체를 제작하는 경우에 밀봉체의 밀폐성이 충분하지 않게 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태를 적용하면, 상술한 비교예 유리층의 형성 방법을 적용하는 경우에 비하여 유리층(104) 단부에 글라스 프릿이 응집되는 것을 억제할 수 있다. 그래서, 유리층(104)의 막 두께 편차를 저감시킬 수 있기 때문에 유리층(104)을 개재하여 한 쌍의 기판을 겹쳤을 때 유리층(104)과 기판을 균일하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 레이저 광 조사에 의하여 유리층(104)을 용융시킴으로써 한 쌍의 기판을 접합하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 형태에서는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 레이저 광의 조사 시작 영역과 겹치지 않게 레이저 광을 조사한다. 이로써 유리층이 단절되는 영역의 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 유리층 단부의 막 두께와 다른 부분의 막 두께의 차를 작게 할 수 있다.
도 3의 (A)는 프릿 페이스트(102) 위의, 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 가지는 교차 영역의 확대도이다.
본 발명의 일 형태에서는 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 상기 교차 영역에서 각도를 형성하도록 레이저 광을 조사한다. 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 레이저 광은 조사 시작 영역(111)에서부터 화살표 S1, 화살표 S2, 화살표 S3의 순서로 궤적을 그리도록 프릿 페이스트(102) 위에 조사된다. 즉, 본 발명의 일 형태에서 화살표 S1과 화살표 S3이 이루는 각도 θ는 0°가 아니다.
레이저 광의 조사 영역이 화살표 S1에서 화살표 S2로 진행할 때 그 각도(180°-θ)가 작으면 프릿 페이스트(102)의 일부에 레이저 광이 국소적으로 계속 조사된다. 이로 인하여 형성된 유리층(104)에 금이 갈 우려가 있다.
여기서, 기판 위에 배치된 프릿 페이스트에 레이저 광의 조사 영역이 상기 교차 영역에서 각도 θ를 형성하도록 레이저 광을 조사하여 유리층을 형성한 결과에 대하여 도 12를 사용하여 설명한다. 도 12의 (A)는 θ=10°, 도 12의 (B)는 θ=30°, 도 12의 (C)는 θ=80°라는 조건으로 형성한 유리층을 디지털 현미경으로 관찰한 결과이다.
여기서는 프릿 페이스트에 200℃로 20분 동안 건조 처리를 수행한 후에 레이저 광을 조사하였다. 레이저 광은 파장 820nm의 반도체 레이저를 사용하여 스폿 직경 φ 0.8mm, 출력 6.5W, 주사 속도 30mm/sec라는 조건으로 조사하였다. 또한, 조사한 레이저 광은 연속 발진형(CW: continuous-wave) 레이저 광이다.
도 12의 (B) 및 (C)를 보면 알 수 있듯이, θ=30°의 조건에서는 θ=80°의 조건에 비하여 금의 수가 적다(금의 위치를 화살표로 나타냄). 또한 도 12의 (A)에 나타낸 바와 같이 θ=10°의 조건에서는 금이 확인되지 않았다.
따라서, 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 각도 θ를 형성할 때, 그 각도 θ가 작을수록 유리층(104)에 금이 가는 것을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 구체적으로는 각도 θ는 0°보다 크고 80° 미만인 것이 바람직하고, 0°보다 크고 60° 이하인 것이 더 바람직하고, 0°보다 크고 40° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0°보다 크고 20° 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 실시예 1에서 후술하는 바와 같이 각도 θ가 클수록 유리층 비형성 영역의 면적 S는 작아진다. 유리층 비형성 영역의 면적 S가 작을수록, 유리층(104)을 사용하여 한 쌍의 기판을 접합하여 밀봉체를 제작할 때 상기 밀봉체의 밀폐성이 충분하지 않게 되는 것을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 구체적으로 각도 θ는 30° 이상 90° 이하인 것이 바람직하고, 50° 이상 90° 이하인 것이 더 바람직하고, 70° 이상 90° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 80° 이상 90° 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 각도 θ를 형성할 때 그 각도 θ는 0°보다 크고 90° 이하인 것이 바람직하고, 10° 이상 80° 이하인 것이 더 바람직하고, 20° 이상 70° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30° 이상 60° 이하인 것이 더더욱 바람직하고, 40° 이상 50° 이하인 것이 특히 바람직하다. 각도 θ를 30° 이상 80° 미만 정도로 하면, 유리층(104)에 금이 가는 것을 억제하면서 유리층 비형성 영역의 면적 S를 작게 할 수 있으므로 이 유리층(104)을 사용하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 형성할 수 있다.
또한, 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 레이저 광의 조사 영역을, 레이저 광의 조사 시작 영역(111)에서 프레임 형상의 프릿 페이스트(102)의 모서리 부분(곡선부)으로 이동시켜도 좋다. 이 때 화살표 S1과 화살표 S3의 접점에서의 접선과 화살표 S1이 이루는 각도를 상기 각도 θ로 한다.
다만, 밀봉체를 사용한 장치의 제작 시 또는 사용 시에는 장치의 모서리 부분에 힘이 가해지는 경우가 많고 접합된 한 쌍의 기판은 모서리 부분에서부터 벗겨지기 쉽다. 따라서, 밀봉체의 모서리 부분은 특히 밀폐성이 높은 것이 바람직하다.
그래서, 교차 영역은 변(邊) 부분(직선부)에 있는 것이 바람직하다. 교차 영역을 모서리 부분(곡선부) 이외의 곳에 있게 함으로써 유리층(104)의 모서리 부분에 금이 가는 것을 억제할 수 있다. 또한, 유리층(104)의 모서리 부분에 유리층 비형성 영역이 생기는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 3의 (C) 및 (D)에 도시된 바와 같이 프릿 페이스트(102)가 돌출부(108)를 가지는 경우, 돌출부(108)와 겹치는 레이저 광의 조사 시작 영역(111)에서부터 레이저 광을 조사하여도 좋다. 그리고, 도 3의 (C)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적(도 3의 (D)에서 점선 화살표로 나타낸 궤적에 대응)과 같이 조사 시작 영역(111)과 겹치지 않게 레이저 광을 프릿 페이스트(102)를 따라 조사한다. 이 후, 도 3의 (D)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적과 같이 레이저 광의 조사 영역이 그린 궤적과 겹쳐서 레이저 광을 조사한 후, 조사 종료 영역(112)에서 레이저 광의 조사를 종료한다.
<본 발명의 일 형태를 적용하여 제작된 밀봉체>
다음에, 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작된 밀봉체와 그 제작 방법에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4의 (A) 내지 (C)는 각각 평면도와 그 평면도를 일점 쇄선 A-B에서 절단한 단면도이다. 다만, 도 4의 (B) 및 (C)의 평면도에서는 기판(109)을 생략하여 도시하였다.
도 4의 (C)는 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작된 밀봉체를 도시한 것이다. 도 4의 (C)에 도시된 밀봉체는 기판(101)과 기판(109)이 밀봉재(105)로 접합되어 있다. 기판(101), 기판(109), 및 밀봉재(105)로 밀봉된 공간(103)에는 피밀봉체가 봉입되어 있어도 좋다.
기판(101)이나 기판(109)으로서는 밀봉체 및 밀봉체에 봉입되는 피밀봉체의 제작 공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 가지는 재료를 사용한다. 또한, 그 두께나 크기는 제조 장치에 적용할 수 있기만 하면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판 등의 무기 재료를 사용한 기판이나, 수지 기판과 무기 재료의 적층체, FRP(Fiber-Reinforced Plastics), 프리프레그 등 유기 재료와 무기 재료의 복합 재료를 사용한 기판 등을 들 수 있다. 또한, 기판(101)이나 기판(109)은 피밀봉체가 파괴되지 않을 정도의 가요성을 가져도 좋다. 예를 들어, 두께 50μm 이상 500μm 이하의 얇은 유리나 금속박을 사용할 수 있다. 다만, 기판(101) 및 기판(109) 중 적어도 한쪽에는 레이저 광을 투과시키는 재료를 사용한다.
기판(101), 기판(109), 및 밀봉재(105)로 밀봉된 공간(103)은 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스, 또는 수지 등의 고체로 충전되어 있어도 좋고 감압 분위기이어도 좋다. 또한, 공간(103)에 건조제가 제공되어도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체에 봉입하는 피밀봉체로서는 특별히 한정되지 않고 트랜지스터 등의 반도체 소자나, 발광 소자, 액정 소자, 플라즈마 디스플레이를 구성하는 소자, 컬러 필터 등을 들 수 있다. 발광 소자는 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함하고, 구체적으로는 무기 EL 소자, 유기 EL 소자 등이 포함된다. 또한, 전자 잉크 표시 장치(전자 종이) 등, 전기적 작용에 의하여 콘트라스트가 변화되는 표시 매체도 들 수 있다.
밀봉재(105)는 글라스 프릿을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 글라스 리본을 사용하여 형성하여도 좋다. 글라스 프릿이나 글라스 리본은 유리 재료를 포함하고 있으면 좋다.
<본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체의 제작 방법>
먼저, 기판(101) 위에 글라스 프릿, 유기 용매, 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트(102)를 배치한다(도 4의 (A) 참조).
다음에, 프릿 페이스트(102)에 제 1 레이저 광(117)을 조사함으로써, 유기 용매나 바인더가 제거된 유리층(104)을 형성한다(도 4의 (B) 참조). 유리층(104)은 상술한 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법으로 형성하면 좋다.
제 1 레이저 광(117)은 조사 시작 영역(111)에서부터 조사하기 시작한다. 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역은 조사 시작 영역(111)과 겹치지 않게 프릿 페이스트(102) 위에서 상대적으로 이동시킨다(도 4의 (A)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적, 및 이에 대응하는 도 4의 (B)에서 점선 화살표로 나타낸 궤적 참조).
그리고, 도 4의 (B)에서 실선 화살표로 나타낸 궤적과 같이 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역이 그린 궤적과 겹쳐서 프릿 페이스트(102)에 제 1 레이저 광(117)을 조사한 후, 제 1 레이저 광(117)의 조사를 종료한다.
또한, 유리층(104) 상면이 평탄하면 접합할 기판과의 밀착성이 높아지므로 바람직하다. 그러므로, 두께나 평탄성을 균일하게 하기 위하여 평판 등으로 압력을 가하거나 주걱 등으로 상면을 고르게 하는 등의 처리를 수행하여도 좋다. 이 처리는 유리층(104)을 형성하기 전이나 형성한 후에 수행할 수 있다.
다음에, 유리층(104)을 개재하여 기판(101)과 기판(109)을 서로 대향하게 배치한다. 그리고, 제 2 레이저 광(118)을 조사함으로써 유리층(104)을 국소적으로 가열한다. 이로써 글라스 프릿이 용융되어 기판(101)과 기판(109)이 접합된다(도 4의 (C) 참조).
제 2 레이저 광(118)은 유리층(104)이 제공된 영역을 따라 주사하면서 조사하는 것이 바람직하다. 제 2 레이저 광(118)은 기판(101) 및 기판(109) 중 어느 쪽을 통과하여 조사되어도 좋다. 본 실시형태에서는 기판(109)을 통과하여 제 2 레이저 광(118)을 조사하기 때문에 제 2 레이저 광(118)으로서 기판(109)을 투과하는 파장을 가진 광을 조사한다. 예를 들어, 가시광 영역 또는 적외 영역의 파장을 가진 광을 조사한다. 또한, 기판을 투과하지 않는 높은 에너지(예를 들어 자외 영역의 파장)를 가진 광을 사용하여, 유리층에 레이저 광을 직접 조사하여 가열할 수도 있다.
제 2 레이저 광(118)을 조사하여 글라스 프릿을 가열할 때, 유리층(104)과 접합할 기판(109)이 확실하게 접촉되도록 압력을 가하면서 처리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 2 레이저 광(118)의 조사 영역 외의 영역을 클램프(clamp) 등으로 잡은 상태로 처리하여도 좋고, 기판(101) 및 기판(109) 중 한쪽 또는 양쪽의 표면에 압력을 가하여도 좋다.
또한, 제 2 레이저 광(118)을 조사한 후에 공간(103) 내를 불활성 분위기 또는 감압 분위기로 하는 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 2 레이저 광(118)을 조사하기 전에 프릿 페이스트(102)가 도포되는 영역보다 외측 또는 내측의 영역에 자외선 경화 수지나 열 경화 수지 등의 수지를 미리 배치하고, 불활성 분위기하 또는 감압 분위기하에서 기판(101) 및 기판(109)을 임시 접합한 후, 대기 분위기하 또는 불활성 분위기하에서 레이저 광을 조사하면 좋다. 유리층(104)은 프레임 형상으로 형성되어 있으므로 공간(103) 내부가 불활성 분위기 또는 감압 분위기로 유지되고 대기압하에서 레이저 광을 조사할 수 있기 때문에 장치 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 공간(103) 내를 미리 감압 분위기로 함으로써, 제 2 레이저 광(118)을 조사할 때 2개의 기판을 서로 누르기 위한 클램프 등의 기구를 사용하지 않고도 유리층(104)과 기판(109)을 확실하게 접촉된 상태로 할 수 있다.
도 4의 (B)에 도시된 영역(113a)에는 프릿 페이스트(102)가 배치되던 영역의 일부에 유리층(104)이 형성되지 않은 영역이 존재하여 유리층(104)이 단절되어 있다. 하지만 유리층 비형성 영역의 면적은 작다. 그래서, 도 4의 (C)에 도시된 영역(113b)에서는 제 2 레이저 광(118)의 조사에 의하여 용융된 유리층이 유리층 비형성 영역을 메워, 밀봉재(105)에 단절된 개소가 존재하지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 일 형태를 적용함으로써 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있다.
유리층 비형성 영역을 메우는 방법으로서는 예를 들어, 유리층에 다른 부분보다 두꺼운 부분을 형성하고 이 두꺼운 부분에 레이저 광을 조사하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법을 적용하면 유리층 비형성 영역의 면적을 충분히 작게 할 수 있어 유리층에 다른 부분보다 두꺼운 부분을 제공하지 않아도 되기 때문에, 유리층 형성 시나 밀봉체 형성 시의 레이저 광의 조사 시간 단축, 및 레이저의 주사 속도 고속화를 실현할 수 있다.
여기서, 유리층(104)을 사용하여 한 쌍의 기판(기판(101) 및 기판(109))을 접합하기 전, 그리고 접합 후의 유리층(104)을 각각 광학 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸다.
먼저, 감압 분위기하에서 유리층(104)을 개재하여 한 쌍의 기판을 서로 대향하게 하고, 유리층(104) 외측을 프레임 형상으로 둘러싸도록 한쪽 기판에 미리 배치한 자외선 경화 수지에 의하여 한 쌍의 기판을 임시 접합한 후, 기판(101)을 통과시켜 유리층(104)에 레이저 광을 조사하여 한 쌍의 기판을 접합시켰다.
도 13의 (A)는 접합 전, 도 13의 (B)는 접합 후의 관찰 결과이다. 도 13의 (A)는 도 4의 (B)에 도시된 영역(113a)에서의 유리층(104)을, 도 13의 (B)는 도 4의 (C)에 도시된 영역(113b)에서의 유리층(104)을, 각각 광학 현미경으로 관찰한 결과의 일례에 상당한다.
또한, 여기서는 기판(101) 및 기판(109)으로서 유리 기판을 사용하였다. 또한, 여기서는 진공도를 1Pa로 하고 압력을 1kN 가함으로써 유리층(104)과 기판(109)을 밀착시켰다. 또한, 레이저 광은 파장 820nm의 반도체 레이저를 사용하여 스폿 직경 φ 0.8mm, 출력 7W, 주사 속도 10mm/sec라는 조건으로 조사하였다. 또한, 조사한 레이저 광은 연속 발진형 레이저 광이다.
도 13의 (A)에 도시된 바와 같이 기판(101) 위에 유리층(104)을 형성한 시점에서는 유리층 비형성 영역이 존재한다. 한편, 도 13의 (B)를 보면 알 수 있듯이 기판(101) 및 기판(109)을 접합시킨 후에는 용융된 유리층에 의하여 유리층 비형성 영역이 메워진다. 상술한 결과로부터, 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작한 유리층을 사용하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있음을 알았다.
특히, 유리층 비형성 영역 근방(또는 유리층(104) 단부)에 제 2 레이저 광(118)을 여러 번 조사함으로써, 더 확실하게 유리층(104) 단부를 용융시켜 유리층 비형성 영역을 메울 수 있다. 예를 들어, 제 2 레이저 광(118)의 조사 영역이 그리는 궤적의 교차 영역을 유리층 비형성 영역 근방에 가지는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역이 그린 궤적의 교차 영역에 제 2 레이저 광(118)을 여러 번 조사하면 좋다.
도 14의 (A) 및 (B)는 유리층 비형성 영역 근방에 제 2 레이저 광(118)을 조사한 후의 유리층(104)을 광학 현미경으로 관찰한 결과의 일례이다. 도 14의 (A)는 제 2 레이저 광(118)을 한 번 조사한 후의 결과이고 도 14의 (B)는 두 번 조사한 후의 결과이다. 이 결과로부터, 유리층 비형성 영역 근방에 제 2 레이저 광을 두 번 조사하면, 한 번 조사하는 경우에 비하여 용융된 유리층에 의하여 유리층 비형성 영역이 더 메워지는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태를 적용함으로써 유리층(104) 단부에 글라스 프릿이 응집되는 것을 억제할 수 있다. 그래서, 유리층(104)의 막 두께 편차를 저감시킬 수 있기 때문에 유리층(104)을 개재하여 한 쌍의 기판을 겹쳤을 때 유리층(104)과 기판을 균일하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 제 2 레이저 광(118)의 조사에 의하여 유리층(104)을 용융시킴으로써 한 쌍의 기판을 접합하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시형태에서는 유리층의 형성 공정에서 레이저 광의 조사 시작 영역 이외에서 레이저 광의 조사 영역이 그리는 궤적이 교차 영역을 가지도록 레이저 광을 조사한다. 이에 의하여 상기 교차 영역이 레이저 광의 조사 시작 영역에서 겹치는 경우에 비하여 유리층이 단절되는 영역의 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판의 접합 공정에서 유리층을 용융시킴으로써 상기 유리층이 단절된 영역을 충분히 메울 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작한 유리층을 사용하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 제작할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작한 밀봉체를 사용한 발광 장치의 일례에 대하여 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 장치는, 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체에 의하여 피밀봉체의 발광 소자 등이 밀봉되어 있어 신뢰성이 높다. 마찬가지로, 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체에 피밀봉체로서 반도체 소자나 표시 소자를 봉입함으로써 신뢰성이 높은 반도체 장치, 표시 장치 등을 제작할 수 있다.
본 실시형태에서는 발광 소자로서 유기 EL 소자를 가진 발광 장치를 예로 들어 설명한다.
도 5의 (A)는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치의 평면도이다. 또한, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)를 일점 쇄선 C-D에서 절단한 단면도, 도 5의 (C)는 도 5의 (A)를 일점 쇄선 E-F에서 절단한 단면도이다.
도 5의 (A) 내지 (C)에 도시된 바와 같이 본 실시형태의 발광 장치는 제 1 면이 서로 대향하는 기판(101) 및 기판(109)과, 공간(103)을 기판(101) 및 기판(109)과 함께 밀봉하는 프레임 형상의 밀봉재(105)와, 기판(101)의 제 1 면에 제공된 발광 소자(130)를 가진다.
발광 소자(130)는 기판(101) 위의 제 1 전극(121), 제 1 전극(121) 위의 EL층(123), EL층(123) 위의 제 2 전극(125)을 가진다. 제 1 전극(121)의 단부는 격벽(129)으로 덮인다.
제 2 전극(125)은 기판(101) 위의 도전층(127)과 전기적으로 접속된다. 제 1 전극(121) 및 도전층(127)은 밀봉재(105)의 일부와 중첩된다. 제 1 전극(121) 및 도전층(127)은 격벽(129)에 의하여 전기적으로 절연된다.
제 1 전극(121) 및 도전층(127)은 기판(101), 기판(109), 및 밀봉재(105)에 의하여 밀봉된 영역(밀봉 영역이라고도 함)보다 외측으로 연장된다.
도 6의 (A)는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치의 평면도이다. 또한, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)를 일점 쇄선 G-H에서 절단한 단면도이다.
도 6의 (A) 및 (B)에 도시된 액티브 매트릭스형 발광 장치는 지지 기판(801) 위에 발광부(802), 구동 회로부(803)(게이트 측 구동 회로부), 구동 회로부(804)(소스 측 구동 회로부), 및 밀봉재(805)를 가진다. 발광부(802) 및 구동 회로부(803, 804)는 지지 기판(801), 밀봉 기판(806), 및 밀봉재(805)에 의하여 형성된 공간(810)에 밀봉되어 있다.
도 6의 (B)에 도시된 발광부(802)는 스위칭용 트랜지스터(140a), 전류 제어용 트랜지스터(140b), 트랜지스터(140b)의 배선(소스 전극 또는 드레인 전극)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(121)을 각각 포함하는 복수의 발광 유닛으로 구성되어 있다.
발광 소자(130)는 톱 이미션(전면 사출) 구조를 가지며 제 1 전극(121), EL층(123), 및 제 2 전극(125)으로 구성되어 있다. 또한, 제 1 전극(121)의 단부를 덮어 격벽(129)이 형성되어 있다.
지지 기판(801) 위에는 외부로부터의 신호(비디오 신호, 클럭 신호, 스타트 신호, 또는 리셋 신호 등)나 전위를 구동 회로부(803, 804)로 전달하는 외부 입력 단자를 접속하기 위한 리드 배선(809)이 제공된다. 여기서는 외부 입력 단자로서 FPC(808)(Flexible Printed Circuit)를 제공하는 예를 기재한다. 또한, FPC(808)에는 프린트 배선 기판(PWB)이 장착되어 있어도 좋다. 본 명세서에서는, 발광 장치 본체뿐만 아니라 발광 장치 본체에 FPC 또는 PWB가 장착된 상태의 것도 발광 장치의 범주에 포함되는 것으로 한다.
구동 회로부(803, 804)는 복수의 트랜지스터를 가진다. 도 6의 (B)는 구동 회로부(803)가 n채널형 트랜지스터(142) 및 p채널형 트랜지스터(143)를 조합한 CMOS 회로를 가지는 예를 도시한 것이다. 구동 회로부의 회로는 다양한 CMOS회로, PMOS회로, 또는 NMOS회로로 형성될 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 발광부가 형성된 기판 위에 구동 회로가 형성되는 드라이버 일체형에 대하여 기재하지만, 이 구성에 한정되지 않고 발광부가 형성된 기판과는 다른 기판에 구동 회로를 형성할 수도 있다.
공정 수의 증가를 방지하기 위하여, 리드 배선(809)은 발광부나 구동 회로부에 사용되는 전극이나 배선과 동일한 재료, 동일한 공정에 의하여 제작하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 리드 배선(809)을 발광부(802) 및 구동 회로부(803)에 포함되는 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 재료, 동일한 공정에 의하여 제작한 예에 대하여 기재한다.
<발광 장치의 재료>
다음에, 발광 장치에 사용될 수 있는 재료에 대하여 설명한다. 또한, 기판, 밀봉재, 및 공간에는 상술한 실시형태에서 예시한 재료를 적용할 수 있다.
[발광 소자]
발광 장치가 구비한 발광 소자는 한 쌍의 전극(제 1 전극(121) 및 제 2 전극(125))과, 이 한 쌍의 전극 사이에 제공된 EL층(123)을 가진다. 상기 한 쌍의 전극 중 한쪽은 양극으로서 기능하고 다른 쪽은 음극으로서 기능한다.
톱 이미션 구조의 발광 소자의 경우, 상부 전극에 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 하부 전극에는 가시광을 반사시키는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다. 보텀 이미션(배면 사출) 구조의 발광 소자의 경우, 하부 전극에 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 상부 전극에는 가시광을 반사시키는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다. 듀얼 이미션(양면 사출) 구조의 발광 소자의 경우, 상부 전극과 하부 전극의 양쪽 모두에 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다.
가시광을 투과시키는 도전막은 예를 들어, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 금, 백금, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 티타늄 등의 금속 재료, 또는 이 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 티타늄) 등도 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 사용할 수 있다. 또한, 그래핀 등을 사용하여도 좋다.
가시광을 반사시키는 도전막은 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 알루미늄과 티타늄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 포함한 합금(알루미늄 합금), 또는 은과 구리의 합금 등의 은을 포함한 합금을 사용하여 형성할 수 있다. 은과 구리의 합금은 내열성이 높으므로 바람직하다. 또한, 상술한 금속 재료나 합금에 란탄, 네오디뮴, 또는 게르마늄 등을 첨가하여도 좋다.
전극은 각각 진공 증착법이나 스퍼터링법에 의하여 형성되면 좋다. 또한 은 페이스트 등을 사용하는 경우에는, 도포법이나 잉크젯법을 채용하면 좋다.
제 1 전극(121)과 제 2 전극(125) 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면 EL층(123)에는 제 1 전극(121) 측으로부터 정공이 주입되고 제 2 전극(125) 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층(123)에서 재결합되며 EL층(123)에 포함된 발광 물질이 발광한다.
EL층(123)은 적어도 발광층을 가진다. EL층(123)은 발광층 외에, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블록 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 양극성(bipolar) 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함한 층을 더 가져도 좋다.
EL층(123)에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물의 어느 쪽을 사용할 수 있고 무기 화합물을 포함시켜도 좋다. EL층(123)을 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사(轉寫)법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
[격벽]
격벽(129)의 재료로서는 수지 또는 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 수지로서는 예를 들어, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지, 또는 페놀 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 네거티브형 감광성 수지 또는 포지티브형 감광성 수지를 사용하면 격벽(129)의 제작이 용이해지므로 바람직하다.
격벽(129)은 제 1 전극(121)의 단부를 덮도록 제공된다. 격벽(129)의 상층에 형성되는 EL층(123)이나 제 2 전극(125)의 피복성을 양호하게 하기 위해서는 격벽(129)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 가진 곡면이 형성되게 하는 것이 바람직하다.
격벽의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 포토리소그래피법, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(잉크젯법 등), 인쇄법(스크린 인쇄, 오프셋 인쇄 등) 등을 사용하면 좋다.
[트랜지스터]
표시 장치가 가지는 트랜지스터(트랜지스터(140a, 140b, 142, 143) 등)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트형 및 보텀 게이트형 중 어느 쪽 구조를 가진 트랜지스터로 하여도 좋다. 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 실리콘, 게르마늄 등을 들 수 있다. 또는, In-Ga-Zn계 금속 산화물 등, 인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체를 사용하여도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고 비정질 반도체, 결정성을 가진 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 가지는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 가진 반도체를 사용하면 트랜지스터 특성의 열화가 억제되므로 바람직하다.
[절연층]
절연층(114)은 트랜지스터를 구성하는 반도체로 불순물이 확산되는 것을 억제하는 효과를 나타낸다. 절연층(114)으로서는, 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다.
절연층(116)으로서는, 트랜지스터에 기인한 표면 요철을 저감하기 위하여 평탄화 기능을 가지는 절연막을 선택하는 것이 적합하다. 예를 들어, 폴리이미드, 아크릴, 벤조사이클로부텐계 수지 등의 유기 재료를 사용할 수 있다. 또한, 상술한 유기 재료 외에, 저유전율 재료(low-k 재료) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료로 형성되는 복수의 절연막을 적층하여 절연층(116)을 형성하여도 좋다.
[컬러 필터, 블랙 매트릭스, 오버코트]
컬러 필터(166)는 화소로부터의 투과광을 조색(調色)하고 색 순도를 높일 목적으로 제공된다. 예를 들어, 백색 발광의 발광 소자를 사용하여 풀 컬러 표시 장치로 하는 경우에는, 상이한 색의 컬러 필터를 제공한 복수의 화소를 사용한다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 컬러 필터를 사용하여도 좋고, 이들에 황색(Y)을 더한 4색으로 할 수도 있다. 또한, R, G, B(및 Y)에 더하여 백색(W)의 화소를 사용하여 4색(또는 5색)으로 하여도 좋다.
또한, 인접하는 컬러 필터(166)들 사이에는 블랙 매트릭스(164)가 제공된다. 블랙 매트릭스(164)는 인접하는 화소들 사이에서 침입하는 빛을 차광하여, 인접하는 화소들 사이에서의 혼색을 억제한다. 블랙 매트릭스(164)는, 발광색이 다른 인접하는 화소들 사이에만 배치하고 동일한 발광색의 화소들 사이에는 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 여기서, 컬러 필터(166)의 단부를 블랙 매트릭스(164)와 중첩되도록 제공함으로써 광 누설을 억제할 수 있다. 블랙 매트릭스(164)에는 화소로부터의 투과광을 차광하는 재료를 사용할 수 있고, 금속 재료나 안료를 포함한 수지 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(164)를 구동 회로부 등, 발광부(802) 외의 영역에 제공하면 도파광 등으로 인한 의도하지 않은 광 누설을 억제할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이 컬러 필터(166)와 블랙 매트릭스(164)를 덮는 오버코트(168)를 제공하면 컬러 필터(166)나 블랙 매트릭스(164)에 포함된 안료 등 불순물이 발광 소자 등에 확산되는 것을 억제할 수 있다. 오버코트(168)에는 투광성을 가진 무기 절연 재료나 유기 절연 재료를 사용할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태를 적용하여 제작한 밀봉체를 사용한 전자 기기 및 조명 장치의 일례에 대하여 도 7 및 도 8을 사용하여 설명한다.
본 실시형태에서 설명하는 전자 기기나 조명 장치는, 본 발명의 일 형태에 따른 밀봉체에 피밀봉체의 소자(반도체 소자, 발광 소자, 또는 표시 소자 등)가 봉입되어 있어 신뢰성이 높다.
본 발명의 일 형태를 적용한 전자 기기로서 예를 들어, 텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파친코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다. 이와 같은 전자 기기 및 조명 장치의 구체적인 예를 도 7 및 도 8에 도시하였다.
도 7의 (A)는 텔레비전 장치의 일례를 도시한 것이다. 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)에 표시부(7102)가 제공되어 있다. 표시부(7102)에는 영상을 표시할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 표시부(7102)에 사용될 수 있다. 또한, 여기서는 스탠드(7103)에 의하여 하우징(7101)이 지지된 구성을 나타내고 있다.
텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)이 가지는 조작 스위치나, 별체의 리모트 컨트롤러(7111)로 조작할 수 있다. 리모트 컨트롤러(7111)가 가지는 조작 키에 의하여 채널이나 음량을 조작할 수 있고 표시부(7102)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤러(7111)에 리모트 컨트롤러(7111)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 제공하여도 좋다.
또한, 텔레비전 장치(7100)는 수신기나 모뎀 등을 가지는 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반 텔레비전 방송을 수신할 수 있고, 모뎀을 통하여 유선 또는 무선으로 통신 네트워크에 접속함으로써 단방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자간 또는 수신자들끼리 등)의 정보 통신을 할 수도 있다.
도 7의 (B)는 컴퓨터의 일례를 도시한 것이다. 컴퓨터(7200)는 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 그 표시부(7203)에 사용하여 제작된다.
도 7의 (C)는 휴대형 게임기의 일례를 도시한 것이다. 휴대형 게임기(7300)는 2개의 하우징(하우징(7301a)과 하우징(7301b))으로 구성되어 있고, 2개의 하우징은 연결부(7302)에 의하여 개폐가 가능하게 연결되어 있다. 하우징(7301a)에는 표시부(7303a)가 제공되고, 하우징(7301b)에는 표시부(7303b)가 제공되어 있다. 또한, 도 7의 (C)에 도시된 휴대형 게임기는 스피커부(7304), 기록 매체 삽입부(7305), 조작 키(7306), 접속 단자(7307), 센서(7308)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 빛, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), LED 램프, 마이크로폰 등을 가진다. 물론, 휴대형 게임기의 구성은 상술한 것에 한정되지 않고 적어도 표시부(7303a)와 표시부(7303b)의 양쪽 모두, 또는 한쪽에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치가 사용되고 있으면 좋고, 기타 부속 설비가 적절히 제공된 구성으로 할 수 있다. 도 7의 (C)에 도시된 휴대형 게임기는 기록 매체에 기록된 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능이나, 다른 휴대형 게임기와 무선 통신을 수행하여 정보를 공유하는 기능을 가진다. 또한, 도 7의 (C)에 도시된 휴대형 게임기가 가지는 기능은 이에 한정되지 않고 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 7의 (D)는 휴대 전화기의 일례를 도시한 것이다. 휴대 전화기(7400)는 하우징(7401)에 제공된 표시부(7402) 외에 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크로폰(7406) 등을 가진다. 또한, 휴대 전화기(7400)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 그 표시부(7402)에 사용하여 제작된다.
도 7의 (D)에 도시된 휴대 전화기(7400)는 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치하여 정보를 입력할 수 있다. 또한, 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치하여 전화를 걸거나 또는 메일을 작성하는 등의 조작을 할 수 있다.
표시부(7402)의 화면에는 주로 3가지 모드가 있다. 첫 번째 모드는 화상의 표시가 주된 표시 모드이고, 두 번째 모드는 문자 등의 정보의 입력이 주된 입력 모드이다. 세 번째 모드는 표시 모드와 입력 모드의 2개의 모드가 혼합된 표시+입력 모드이다.
예를 들어, 전화를 걸거나 또는 메일을 작성하는 경우에는 표시부(7402)를 문자의 입력이 주된 문자 입력 모드로 하고 화면에 표시된 문자의 입력 조작을 하면 좋다.
또한, 휴대 전화기(7400) 내부에 자이로(gyroscope) 센서, 가속도 센서 등 기울기를 검출하는 센서를 가지는 검출 장치를 제공함으로써, 휴대 전화기(7400)의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여 표시부(7402)의 화면 표시를 자동적으로 전환시키도록 할 수 있다.
또한, 표시부(7402)를 터치함으로써, 또는 하우징(7401)의 조작 버튼(7403)을 조작함으로써 화면 모드가 전환된다. 또한, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류에 따라 화면 모드를 전환시키도록 할 수도 있다. 예를 들어, 표시부에 표시되는 화상 신호가 동영상 데이터이면 표시 모드로, 텍스트 데이터이면 입력 모드로 전환한다.
또한, 입력 모드 시에 표시부(7402)의 광 센서로 검출되는 신호를 검지하여, 표시부(7402)에서의 터치 조작에 의한 입력이 일정 기간 동안 없는 경우에 화면의 모드를 입력 모드로부터 표시 모드로 전환시키도록 제어하여도 좋다.
표시부(7402)는 이미지 센서로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들어, 표시부(7402)를 손바닥이나 손가락으로 터치하여 장문(掌紋)이나 지문 등을 촬상함으로써 본인 인증을 행할 수 있다. 또한, 표시부에 근적외광(近赤外光)을 발하는 백 라이트 또는 근적외광을 발하는 센싱용 광원을 사용하면, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등을 촬상할 수도 있다.
도 7의 (E)는 반으로 접을 수 있는 태블릿형 단말(펼친 상태)의 일례를 도시한 것이다. 태블릿형 단말(7500)은 하우징(7501a), 하우징(7501b), 표시부(7502a), 표시부(7502b)를 가진다. 하우징(7501a)과 하우징(7501b)은 축부(7503)에 의하여 연결되어 있고 이 축부(7503)를 축으로 한 개폐 동작이 가능하다. 또한, 하우징(7501a)은 전원(7504), 조작 키(7505), 스피커(7506) 등을 가진다. 또한, 태블릿형 단말(7500)은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 표시부(7502a)와 표시부(7502b)의 양쪽 모두 또는 한쪽에 사용하여 제작된다.
표시부(7502a)나 표시부(7502b)는 적어도 그 일부를 터치 패널의 영역으로 할 수 있고, 표시된 조작 키를 터치함으로써 데이터를 입력할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7502a)의 전체 면에 키보드 버튼을 표시시켜 터치 패널로 하고, 표시부(7502b)를 표시 화면으로서 사용할 수 있다.
도 8에 도시된 실내 조명 장치(7601), 탁상 조명 장치(7603), 및 면상 조명 장치(7604)는 각각 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치를 사용한 조명 장치의 일례이다. 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치는 대면적화도 가능하므로 대면적 조명 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 두께가 얇기 때문에 벽에 장착하여 사용할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태를 적용하여 유리층을 형성한 결과를 설명한다.
본 실시예에서는 10개의 시료(시료 1 내지 9, 및 비교 시료)를 제작하였다. 시료 1 내지 9에는 실시형태 1에 기재된 본 발명의 일 형태에 따른 유리층의 형성 방법을 적용하고, 비교 시료에는 실시형태 1에 기재된 비교예 유리층의 형성 방법을 적용하였다.
먼저, 스크린 인쇄법에 의하여 기판(101) 위에 프레임 형상으로 프릿 페이스트(102)를 배치하였다(도 4의 (A) 참조). 기판(101)으로서는 유리 기판을 사용하고 프릿 페이스트(102)로서는 산화 비스무트 등을 포함한 글라스 페이스트를 사용하였다.
그리고, 클린 오븐 내에서 200℃로 20분 동안의 건조 처리를 수행하였다.
다음에, 프릿 페이스트(102)에 제 1 레이저 광(117)을 조사함으로써, 유리층(104)을 형성하였다(도 4의 (B) 참조). 레이저 광은 파장 820nm의 반도체 레이저를 사용하여 스폿 직경 φ 0.8mm, 출력 3.5W, 주사 속도 10mm/sec라는 조건으로 조사하였다. 또한, 조사한 레이저 광은 연속 발진형 레이저 광이다.
시료 1 내지 9에서는 제 1 레이저 광(117)의 조사 시작 영역(111)을 프릿 페이스트(102)와 겹치지 않은, 기판(101) 위의 영역으로 하였다. 제 1 레이저 광(117)은 조사 시작 영역(111)과 겹치지 않게 프릿 페이스트(102)를 따라 조사하였다. 그리고, 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역이 그리는 궤적이 교차 영역을 가지도록 프릿 페이스트(102)에 제 1 레이저 광(117)을 조사한 후, 제 1 레이저 광(117)의 조사를 종료하였다. 시료 1 내지 9에서는 프릿 페이스트(102) 위에서 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역이 그리는 궤적은 교차 영역에서 각도를 형성하며 그 각도(도 3의 (A)에서의 각도 θ)는 각각 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°로 하였다.
비교 시료에서는 제 1 레이저 광(117)의 조사를 프릿 페이스트(102) 위에서 시작하고 프릿 페이스트(102)를 따라 제 1 레이저 광(117)을 조사하였다. 구체적으로는 레이저와 프릿 페이스트(102) 사이에 셔터를 개재한 상태로 레이저를 점등한 후에 레이저와 프릿 페이스트(102) 사이에서 셔터를 제거함으로써 프릿 페이스트(102)에 레이저 광을 조사하였다. 또한, 제 1 레이저 광(117)의 조사 영역이 그리는 궤적이 제 1 레이저 광(117)의 조사 시작 영역과 겹치도록 제 1 레이저 광(117)을 조사하였다(θ=0°).
도 9의 (A), (B), 도 10의 (A) 및 (B)는 기판(101) 위에 형성된 유리층(104)을 광학 현미경으로 관찰한 결과이다. 여기서는 도 4의 (B)에 도시된 영역(113a)에 상당하는 영역의 관찰 결과를 나타낸다. 도 9의 (A)는 θ=30°, 도 9의 (B)는 θ=50°, 도 10의 (A)는 θ=80°라는 조건으로 형성한 시료의 결과이고, 도 10의 (B)는 비교 시료(θ=0°)의 결과이다.
도 9의 (A), (B), 도 10의 (A) 및 (B)로부터, 각 시료에는 유리층 비형성 영역이 존재하며 유리층(104)이 단절되어 있음을 알 수 있다.
여기서 각 시료의 유리층 비형성 영역의 면적 S를 구한 결과에 대하여 도 11에 나타낸다. 도 11은 비교 시료의 면적 S를 1로 한 경우의 시료 1 내지 9의 면적 S를 상대비로 각각 나타낸 것이다.
도 11을 보면 알 수 있듯이, 본 발명의 일 형태를 적용한 시료 1 내지 9에서는 비교 시료에 비하여 면적 S가 작다. 특히, 각도 θ가 30° 이상 90° 이하인 시료는 면적 S가 비교 시료의 면적 S의 절반 이하였고, 각도 θ가 80° 이상 90° 이하인 시료는 면적 S가 비교 시료의 면적 S의 1/5 이하였다.
유리층 비형성 영역의 면적이 크면, 나중에 수행되는 접합 공정에서 유리층의 용융에 의하여 한 쌍의 기판을 충분히 접착시키지 못하기 때문에 제작한 밀봉체의 밀폐성도 충분하지 않게 된다. 그런데, 본 발명의 일 형태를 적용하면 유리층 비형성 영역의 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 용착 공정에 의하여 밀폐성이 높은 밀봉체를 얻을 수 있는 것이 시사되었다.
101: 기판
102: 프릿 페이스트
103: 공간
104: 유리층
105: 밀봉재
106a: 영역
106b: 영역
106c: 영역
108: 돌출부
109: 기판
111: 조사 시작 영역
112: 조사 종료 영역
113a: 영역
113b: 영역
114: 절연층
116: 절연층
117: 레이저 광
118: 레이저 광
121: 제 1 전극
123: EL층
125: 제 2 전극
127: 도전층
129: 격벽
130: 발광 소자
140a: 트랜지스터
140b: 트랜지스터
142: 트랜지스터
143: 트랜지스터
164: 블랙 매트릭스
166: 컬러 필터
168: 오버코트
801: 지지 기판
802: 발광부
803: 구동 회로부
804: 구동 회로부
805: 밀봉재
806: 밀봉 기판
808: FPC
809: 배선
810: 공간
7100: 텔레비전 장치
7101: 하우징
7102: 표시부
7103: 스탠드
7111: 리모트 컨트롤러
7200: 컴퓨터
7201: 본체
7202: 하우징
7203: 표시부
7204: 키보드
7205: 외부 접속 포트
7206: 포인팅 디바이스
7300: 휴대형 게임기
7301a: 하우징
7301b: 하우징
7302: 연결부
7303a: 표시부
7303b: 표시부
7304: 스피커부
7305: 기록 매체 삽입부
7306: 조작 키
7307: 접속 단자
7308: 센서
7400: 휴대 전화기
7401: 하우징
7402: 표시부
7403: 조작 버튼
7404: 외부 접속 포트
7405: 스피커
7406: 마이크로폰
7500: 태블릿형 단말
7501a: 하우징
7501b: 하우징
7502a: 표시부
7502b: 표시부
7503: 축부
7504: 전원
7505: 조작 키
7506: 스피커
7601: 조명 장치
7603: 탁상 조명 장치
7604: 면상 조명 장치

Claims (22)

  1. 유리층의 형성 방법에 있어서,
    글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 기판 위에 제공하는 단계와;
    레이저 광의 조사 영역을 상기 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 상기 프릿 페이스트에 상기 레이저 광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 레이저 광의 상기 조사 영역과 상기 레이저 광의 조사 시작 영역은 서로 겹치지 않고,
    상기 조사 영역의 궤적은 교차 영역에서 교점을 포함하는, 유리층의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사 영역의 상기 궤적은 상기 교차 영역에서 각도를 형성하는, 유리층의 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각도는 0°보다 크고 90° 이하인, 유리층의 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프릿 페이스트는 프레임 형상으로 제공되는, 유리층의 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사 시작 영역과 상기 프릿 페이스트는 서로 겹치지 않는, 유리층의 형성 방법.
  6. 유리층의 형성 방법에 있어서,
    글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 기판 위에 제공하는 단계와;
    레이저 광의 조사 영역을 상기 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 상기 프릿 페이스트에 상기 레이저 광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 레이저 광의 상기 조사 영역과 상기 레이저 광의 조사 시작 영역은 서로 겹치지 않고,
    상기 조사 영역의 궤적의 제 1 부분과 상기 조사 영역의 상기 궤적의 제 2 부분은 서로 교차되는, 유리층의 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 조사 영역의 상기 궤적의 상기 제 1 부분과 상기 조사 영역의 상기 궤적의 상기 제 2 부분은 각도를 형성하는, 유리층의 형성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각도는 0°보다 크고 90° 이하인, 유리층의 형성 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 프릿 페이스트는 프레임 형상으로 제공되는, 유리층의 형성 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 조사 시작 영역과 상기 프릿 페이스트는 서로 겹치지 않는, 유리층의 형성 방법.
  11. 밀봉체의 제작 방법에 있어서,
    글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 제 1 기판 위에 제공하는 단계와;
    유리층을 형성하기 위하여, 제 1 레이저 광의 조사 영역을 상기 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 상기 프릿 페이스트에 상기 제 1 레이저 광을 조사하는 단계와;
    상기 유리층을 사이에 개재하여 서로 대향하도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접합하는 단계로서, 상기 유리층을 용융시키기 위하여 상기 유리층에 제 2 레이저 광을 조사하는, 상기 접합 단계를 포함하고,
    상기 제 1 레이저 광의 상기 조사 영역과 상기 제 1 레이저 광의 조사 시작 영역은 서로 겹치지 않고,
    상기 조사 영역의 궤적은 교차 영역에서 교점을 포함하는, 밀봉체의 제작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조사 영역의 상기 궤적은 상기 교차 영역에서 각도를 형성하는, 밀봉체의 제작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각도는 0°보다 크고 90° 이하인, 밀봉체의 제작 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 프릿 페이스트는 프레임 형상으로 제공되는, 밀봉체의 제작 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 교차 영역에서 상기 유리층에 상기 제 2 레이저 광을 여러 번 조사하는, 밀봉체의 제작 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 조사 시작 영역과 상기 프릿 페이스트는 서로 겹치지 않는, 밀봉체의 제작 방법.
  17. 밀봉체의 제작 방법에 있어서,
    글라스 프릿 및 바인더를 포함한 프릿 페이스트를 제 1 기판 위에 제공하는 단계와;
    유리층을 형성하기 위하여, 제 1 레이저 광의 조사 영역을 상기 프릿 페이스트 위에서 상대적으로 이동시켜 프릿 페이스트에 상기 제 1 레이저 광을 조사하는 단계와;
    상기 유리층을 사이에 개재하여 서로 대향하도록 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접합하는 단계로서, 상기 유리층을 용융시키기 위하여 상기 유리층에 제 2 레이저 광을 조사하는, 상기 접합 단계를 포함하고,
    상기 제 1 레이저 광의 상기 조사 영역과 상기 제 1 레이저 광의 조사 시작 영역은 서로 겹치지 않고,
    상기 조사 영역의 궤적의 제 1 부분과 상기 조사 영역의 상기 궤적의 제 2 부분은 교차 영역에서 서로 교차되는, 밀봉체의 제작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 조사 영역의 상기 궤적의 상기 제 1 부분과 상기 조사 영역의 상기 궤적의 상기 제 2 부분은 각도를 형성하는, 밀봉체의 제작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 각도는 0°보다 크고 90° 이하인, 밀봉체의 제작 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 프릿 페이스트는 프레임 형상으로 제공되는, 밀봉체의 제작 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 교차 영역에서 상기 유리층에 상기 제 2 레이저 광을 여러 번 조사하는, 밀봉체의 제작 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 조사 시작 영역과 상기 프릿 페이스트는 서로 겹치지 않는, 밀봉체의 제작 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9422189B2 (en) * 2011-02-11 2016-08-23 Guardian Industries Corp. Substrates or assemblies having directly laser-fused frits, and/or method of making the same
US9487437B2 (en) * 2011-02-11 2016-11-08 Guardian Industries Corp. Substrates or assemblies having indirectly laser-fused frits, and/or method of making the same
JP6429465B2 (ja) 2013-03-07 2018-11-28 株式会社半導体エネルギー研究所 装置及びその作製方法
CN104409663B (zh) * 2014-11-12 2017-01-18 京东方科技集团股份有限公司 封装方法、封装结构及显示装置
CN105810847B (zh) * 2014-12-31 2018-07-20 上海微电子装备（集团）股份有限公司 激光辅助的玻璃料封装装置及方法
WO2017221218A1 (en) * 2016-06-25 2017-12-28 Efacec Engenharia E Sistemas, S.A. Laser-assisted hermetic encapsulation process and product thereof
CN106206985B (zh) * 2016-08-19 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 封装结构及制作方法、显示面板及显示装置
CN107417140B (zh) 2017-04-26 2020-01-14 洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司 一种真空玻璃的感应加热焊接方法
US11211579B2 (en) 2017-09-27 2021-12-28 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate sealing structure body, and, display device and production method therefor
JP6831860B2 (ja) * 2019-01-04 2021-02-17 シャープ株式会社 基板の封止構造体、及び表示装置とその製造方法
KR20200110507A (ko) * 2019-03-13 2020-09-24 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 표시장치의 제조방법
KR20220000440A (ko) * 2020-06-25 2022-01-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371143B2 (en) * 2004-10-20 2008-05-13 Corning Incorporated Optimization of parameters for sealing organic emitting light diode (OLED) displays
DE602006021468D1 (de) * 2005-12-06 2011-06-01 Corning Inc Herstellungsverfahren für eine luftdicht versiegelte Glasverpackung
KR100885563B1 (ko) * 2005-12-06 2009-02-24 코닝 인코포레이티드 글래스 패키지 제조방법 및 그 밀봉장치
KR100732808B1 (ko) * 2006-01-26 2007-06-27 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치의 제조방법
JP5183424B2 (ja) * 2008-10-30 2013-04-17 京セラ株式会社 パッケージの製造方法
US8440479B2 (en) * 2009-05-28 2013-05-14 Corning Incorporated Method for forming an organic light emitting diode device
JPWO2011010489A1 (ja) * 2009-07-23 2012-12-27 旭硝子株式会社 封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置、並びに電子デバイスの製造方法
JP5535590B2 (ja) * 2009-11-25 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
JP5535589B2 (ja) * 2009-11-25 2014-07-02 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
KR101117732B1 (ko) * 2010-01-19 2012-02-24 삼성모바일디스플레이주식회사 기판 밀봉에 사용되는 레이저 빔 조사 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
JP5413309B2 (ja) * 2010-06-11 2014-02-12 旭硝子株式会社 封着材料層付きガラス部材の製造方法及び製造装置、並びに電子デバイスの製造方法
JP2012009318A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Canon Inc 気密容器および画像表示装置の製造方法
CN102754524B (zh) * 2010-07-23 2015-09-02 株式会社日本有机雷特显示器 显示面板及其制造方法
JP5498310B2 (ja) * 2010-08-02 2014-05-21 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法
TW201238387A (en) * 2011-01-06 2012-09-16 Asahi Glass Co Ltd Method and device for manufacturing glass members with sealing material layer, and method for manufacturing electronic devices
KR20120139392A (ko) * 2011-06-17 2012-12-27 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널, 그 제조방법 및 이에 사용되는 프릿 조성물
KR101987423B1 (ko) * 2012-11-16 2019-06-11 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치와 이의 제조 방법

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