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KR101421451B1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR101421451B1
KR101421451B1 KR1020080030672A KR20080030672A KR101421451B1 KR 101421451 B1 KR101421451 B1 KR 101421451B1 KR 1020080030672 A KR1020080030672 A KR 1020080030672A KR 20080030672 A KR20080030672 A KR 20080030672A KR 101421451 B1 KR101421451 B1 KR 101421451B1
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South Korea
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insulating film
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sealing resin
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organic
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다다카쓰 나카다이라
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소니 주식회사
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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 뿐만 아니라, 패널 외부로부터의 물이나 산소의 침입을 방지하는 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은, 지지 기판(10) 상에 유기 EL 소자 A를 배열 형성하여 이루어지는 표시 영역(1A)과, 표시 영역(1A)의 주위에서의 지지 기판(10) 상에 유기 EL 소자 A의 구동 회로를 설치하여 이루어지는 주변 영역(1B)을 구비하고, 대향 기판(30)에 의해 밀봉 수지(20)를 통하여 유기 EL 소자 A를 밀봉하여 이루어지는 표시 장치에 있어서, 구동 회로가 형성된 지지 기판(10) 상에는, 유기 절연막(12)이 표시 영역을 둘러싸는 위치에 유기 절연막(12)을 분단하는 분리 홈 B를 가진 상태로 설치되어 있고, 대향 기판(30) 상에는, 분리 홈 B에 대향하는 위치에 프레임형의 돌출부(31)가 설치되어 있고, 돌출부(31)는, 분리 홈 B 내에 밀봉 수지(20)를 통하여 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치와 그 제조 방법이다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법 {DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 유기 전계 발광 소자(이른바 유기 EL(Electro Luminescence) 소자)를 구비한 표시 장치와 이 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 표시 장치의 분야에서는, 차세대 디스플레이가 활발하게 개발되고 있으며, 공간 절약, 고휘도, 저소비 전력 등이 요망되고 있다. 이와 같은 표시 장치로서 유기 EL 소자를 사용한 유기 EL 디스플레이가 주목받고 있다. 이 유기 EL 디스플레이는, 자발광형이므로 시야각이 넓으며, 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에, 전력 절약을 기대할 수 있으며, 응답성이 높고, 장치 자체의 두께를 얇게 할 수 있는 등의 특징을 가지고 있다.
일반적으로, 유기 EL 디스플레이를 제조하는 경우에는, 구동 기판 상에 유기 EL 소자를 형성한 후에, 유기 EL 소자를 덮도록 밀봉 기판 등에 의해 밀봉함으로써, 유기 EL 소자를 대기와 차단하는 구조로 되어 있다. 이것은, 유기 EL 소자가 수분이나 산소에 극히 약하고, 대기중에 노출되어 있으면, 대기중에 포함된 수분이 나 산소에 의해, 발광하지 않는 영역(다크 스폿)이 발생하거나, 휘도가 열화되기 때문이다.
특히, 유기 EL 디스플레이에서는, 박막 트랜지스터를 사용하여 구성된 구동 회로를 덮은 상태로 층간 절연막이 설치되어 있고, 이 층간 절연막 상에 유기 EL 소자가 배열 형성된 구성으로 되어 있다. 이 경우, 구동 회로의 형성에 의해 생기는 단차를 경감하여 평탄화된 면 상에 유기 발광 소자를 형성하기 위하여, 예를 들면, 유기 절연막 등을 평탄화막으로서 층간 절연막에 사용한다. 그런데, 유기 재료로 이루어지는 층간 절연막은 물이나 산소를 쉽게 통과시키기 때문에, 이물질에 부착된 채 표시 장치 내에 잔존하는 수분이나 산소가, 이 층간 절연막을 통해 쉽게 확산되었다.
그래서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 지지 기판(10) 상에 유기 EL 소자를 배열 형성하여 이루어지는 EL층(13)을 구비한 표시 영역(1A)과, 표시 영역(1A)의 주위에서의 지지 기판(10) 상에 유기 EL 소자의 구동 회로를 설치하여 이루어지는 주변 영역(1B)을 구비하고, 대향 기판(30)에 의해 밀봉 수지(20)를 통하여 유기 EL 소자를 밀봉하여 이루어지는 표시 장치에서, 지지 기판(10) 상에 회로 형성층(11)을 통하여 설치된 유기 절연막(12)의 표시 영역(1A)을 둘러싸는 위치에 분리 홈 B가 설치된 예가 보고되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 표시 영역(1A)의 유기 절연막(12) 상에는, EL층(13)이 설치되어 있고, 이 EL층(13) 및 분리 홈 B의 내벽을 덮은 상태로, 유기 절연막(12) 상에는 무기 절연막(14)이 설치되어 있다.
이 표시 장치에서는, 유기 절연막(12)에 분리 홈 B가 설치됨으로써, 분리 홈 B의 외측의 유기 절연막(12)에 존재하는 수분이나 산소가, 유기 절연막(12) 내를 통과하여 표시 영역(1A)이 배치된 분리 홈 B의 내측의 유기 절연막(12)에 침입하지 않고, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산에 의한 유기 EL 소자의 열화가 방지되는 이점이 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2006-54111호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 지지 기판(10) 상의 유기 절연막(12)에 분리 홈 B가 설치된 구성에서는, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산에 의한 유기 EL 소자의 열화를 방지할 수는 있지만, 밀봉 수지(20)에 의한 밀폐성은 충분하지 않고, 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침수를 방지하고, 유기 EL 소자의 열화를 확실하게 방지하기는 곤란한 문제가 있다.
그래서, 본 발명은, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 뿐만 아니라, 패널 외부로부터의 물이나 산소의 침입을 방지하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치는, 지지 기판 상에 표시 소자를 배열 형성하여 이루어지는 표시 영역과, 이 표시 영역의 주위에서의 지지 기판 상에 표시 소자의 구동 회로를 설치하여 이루어지는 주변 영역을 구비하고, 적어도 주변 영역에 설치된 밀봉 수지를 통하여, 대향 기판에 의해 표시 소자를 밀봉하여 이루어지는 표시 장치에 있어서, 구동 회로가 형성된 지지 기판 상에는, 유기 절연막이, 표시 영역을 둘러싸는 위치에 상기 유기 절연막을 분단하는 분리 홈을 가진 상태로 설치되어 있고, 대향 기판 상에는, 분리 홈에 대향하는 위치에 프레임형의 돌출부가 설치되어 있고, 돌출부는, 분리 홈 내에 밀봉 수지를 통하여 삽입되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 표시 장치에 의하면, 주변 영역의 밀봉 수지가, 상기 분리 홈과 이 분리 홈 내에 삽입되는 돌출부의 사이에 배치됨으로써, 밀폐성이 향상되므로, 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 유기 절연막에 상기 분리 홈이 설치됨으로써, 유기 절연막의 분리 홈보다 외측에 존재하는 수분이 유기 절연막의 막 내를 통과하여 표시 영역이 배치된 분리 홈보다 내측에 침입하는 것이 방지된다. 이에 따라, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 전술한 표시 장치의 제조 방법이기도 하며, 지지 기판 상에 표시 소자를 배열 형성하여 이루어지는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주위에서의 상기 지지 기판 상에 상기 표시 소자의 구동 회로를 설치하여 이루어지는 주변 영역을 구비하고, 적어도 상기 주변 영역에 설치된 밀봉 수지를 통하여, 대향 기판에 의해 상기 표시 소자를 밀봉하여 이루어지는 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 다음과 같은 단계를 차례로 행하는 것을 특징으로 하고 있다. 먼저, 구동 회로가 설치된 지지 기판 상에 유기 절연막을 형성하는 단계를 행한다. 다음에, 표시 영역을 둘러싸는 위치의 유기 절연막을 제거함으로써, 유기 절연막에 분리 홈을 형성하는 단계를 행한다. 이어서, 분리 홈을 가지는 유기 절연막이 설치된 지지 기판 측 또는 대향 기판 측에 밀봉 수지를 형성하는 단계를 행한다. 이어서, 분리 홈에 대향하는 위치에 돌출부가 설치된 대향 기판을, 돌출부를 밀봉 수지를 통하여 분리 홈에 삽입한 상태로, 지지 기판과 붙이는 단계를 행한다.
이와 같은 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 상기 표시 장치를 제조할 수 있 게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 표시 장치 및 그 제조 방법에 의하면, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 뿐만 아니라, 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있으므로, 장기적 신뢰성이 우수한 표시 장치를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명의 표시 장치의 각 실시예를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
(제1 실시예)
도 1의 (a)는 제1 실시예의 표시 장치의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에서의 X-X'선을 따라 절단한 개략적인 단면도이다. 그리고, 도 1의 (a)에서는, 설명을 위해 구성 요소의 일부를 절개한 도면이 되어 있다.
먼저, 도 1의 (a)의 평면도에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(1)는, 유기 EL 소자 A를 발광 소자로서 사용한 이른바 유기 EL 디스플레이이며, 유리 기판이나 다른 투명 재료 등을 사용하여 구성된 기판(여기서는 지지 기판으로 함)(10)의 위쪽에, 유기 EL 소자 A가 배열 형성된 표시 영역(1A)과, 그 주변에 설치된 주변 영역(1B)을 구비하고 있다.
이 중, 표시 영역(1A)은, 지지 기판(10)의 위쪽에 배열된 각 화소에, 유기 EL 소자 A를 설치하여 이루어진다. 여기서, 이 표시 장치(1)는, 예를 들면, 액티 브 매트릭스형(active matrix type)의 표시 장치이며, 각 화소에는 유기 EL 소자 A와 함께 이 유기 EL 소자 A를 구동시키기 위한 화소 회로(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
한편, 이 표시 영역(1A)을 둘러싸는 주변 영역(1B)에는, 유기 EL 소자 A에 주사 신호나 데이터 신호를 보내는 구동 회로(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 여기서는, 상기 구동 회로를 구성하는 구동 회로 배선(11a)의 일부를 나타내지만, 구동 회로 배선(11a)은, 후술하는 주변 영역(1B)에 프레임형으로 배치되는 시일(seal) 재의 길이변 방향에 대하여, 직교한 상태로, 또한 시일재의 외측으로 관통하는 상태로 연장되는 것이 바람직하다. 이는, 구동 회로 배선(11a) 상에 형성된 유기 절연막의 표면 및 무기 절연막의 표면에는, 구동 회로 배선(11a)으로 인한 볼록부가 형성되며, 이 볼록부가 시일재의 길이변 방향에 대하여 대략 평행한 부분을 가지고 있으면, 시일재의 폭 방향에 대한 볼록부 영역의 비율이 커지고, 시일재와의 밀착성이 악화되기 때문이다. 이에 따라, 구동 회로 배선(11a)이 절곡된 상태로 배치되는 경우와 비교하여, 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 접합 시에, 대향 기판의 스프링 백에 의해 시일재에 공간이 발생하는 경우가 방지되고, 시일재의 접착 강도 저하에 의한 대향 기판의 박리가 방지된다.
이상과 같은 표시 영역(1A) 및 주변 영역(1B)이 설치된 표시 장치(1)의 층 구성을 도 1의 (b)의 개략 구성 단면도를 사용하여 설명하면, 지지 기판(10) 상에는, 표시 영역(1A)의 화소 회로나 주변 영역(1B)의 구동 회로가 형성된 회로 형성층(11)이 설치되어 있고, 회로 형성층(11) 상에는 유기 절연막(12)이 설치되어 있 다. 또한, 표시 영역(1A)의 유기 절연막(12) 상에는, 유기 EL 소자 A(도 1의 (a) 참조)를 배열 형성하여 이루어지는 EL층(13)이 배치되고, 이 EL층(13)을 덮은 상태에서 무기 절연막(14)이 설치되어 있다. 그리고, 이와 같이 구성된 지지 기판(10) 상에는, 시일재(20a)와 충전재(20b)로 이루어지는 밀봉 수지(20)를 통하여 대향 기판(30)이 배치되어 있다.
이어서, 전술한 표시 장치(1)의 각 구성을, 도 2에 나타내는 영역 Y의 주요부 확대도를 사용하여, 상세하게 설명한다.
이 도면에 나타낸 바와 같이, 지지 기판(10) 상의 회로 형성층(11)은, 표시 영역(1A)이 화소 회로가 형성되는 만큼, 주변 영역(1B)보다 높아지는 단차를 가지고 형성된다. 회로 형성층(11)의 표면층은, 수분이나 산소를 쉽게 통과시키지 않는, 예를 들면, 산화 실리콘(SiO2)으로 이루어지는 무기 절연막(도시하지 않음)으로 구성되어 있고, 무기 절연막 상에, 전술한 구동 회로 배선(11a)을 포함하는 각종 배선 패턴이 배치되어 있다.
또한, 이 회로 형성층(11)을 덮은 상태에서, 지지 기판(10) 상의 전역(全域)에 유기 절연막(12)이 설치되어 있다. 이 유기 절연막(12)은, 제1 유기 절연막(12a)과 제2 유기 절연막(12b)을 이 순서대로 적층하여 이루어진다. 또한, 유기 절연막(12)에는, 표시 영역(1A)을 둘러싸는 위치에, 이 유기 절연막(12)을 분단하는 상태로 분리 홈 B가 설치되어 있다. 이 분리 홈 B는, 폭이 0.1mm 이상, 깊이가 1㎛∼100㎛로 형성된다.
이 분리 홈 B는, 제1 유기 절연막(12a)에 설치된 분리 홈 B1과 제2 유기 절연막(12b)에 설치된 분리 홈 B2가 중첩됨으로써 설치되어 있다. 분리 홈 B는, 유기 절연막(12)을 완전히 제거한 홈 형상이며, 표시 영역(1A)을 둘러싸는 위치에, 표시 영역(1A)의 모든 주위를 둘러싸는 상태로 설치되어 있다. 유기 절연막(12)에 이 분리 홈 B가 설치됨으로써, 유기 절연막(12)의 분리 홈 B보다 외측에 존재하는 수분이, 유기 절연막(12)의 막 내, 또는 유기 절연막(12)과 유기 절연막(12)의 상층에 설치된 무기 절연막의 계면, 또는 유기 절연막(12)과 구동 회로 배선(11a)의 계면을 통과하여 표시 영역(1A)이 배치된 분리 홈 B보다 내측에 침입하는 것이 방지된다. 이에 따라, 표시 영역(1A)에서의 수분에 의한 유기 EL 소자 A(도 1의 (a) 참조)의 열화가 방지된다.
여기서, 유기 절연막(12)은, 표시 영역(1A) 상의 유기 절연막(12)의 표면 높이와, 주변 영역(1B) 상의 유기 절연막(12)의 표면 높이가 같아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 분리 홈 B보다 내측에서 표시 영역(1A)의 주위둘레를 구성하는 내주부(12c)와, 유기 절연막(12)의 분리 홈 B보다 외측의 외주부(12d)의 표면 높이가 같으며, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 내주부(12c)와 외주부(12d)는, 각각 0.1mm 이상의 폭으로 설치되는 것으로 한다. 유기 절연막(12)의 표면 높이가, 표시 영역(1A) 상과 주변 영역(1B) 상에서 동일하게 구성됨으로써, 지지 기판(10)과 후술하는 대향 기판(30)을 밀봉 수지(20)를 통하여 접합할 때, 유기 절연막(12)의 고저차에 의한 대향 기판(30)의 휨이 방지된다.
또한, 표시 영역(1A)에서의 제1 유기 절연막(12a) 상에는, 유기 EL 소자 A(도 1의 (a) 참조)가 배열 형성된 EL층(13)이 설치되어 있다. 유기 EL 소자 A는, 지지 기판(10) 측으로부터, 하부 전극, 유기 발광층, 상부 전극이 차례로 적층되어 있다. 또한, EL층(13)을 덮고, 분리 홈 B의 내벽을 덮은 상태에서, 유기 절연막(12) 상에는, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어지는 무기 절연막(14)이 설치되어 있다. 이 무기 절연막(14)은, 유기 절연막(12)에 비해 물이나 산소를 쉽게 통과시키지 않으며, 유기 EL 소자 A를 물이나 산소로부터 보호하는 기능을 가진다.
그리고, 무기 절연막(14)이 설치된 상태의 지지 기판(10)은, 밀봉 수지(20)를 통하여 대향 기판(30)과 접합되어 있다.
여기서, 밀봉 수지(20)는, 예를 들면, 주변 영역(1B)에 프레임형으로 배치되는 시일재(20a)와, 시일재(20a)로 둘러싸진 영역에 배치되는 충전재(20b)로 구성되어 있다.
여기서는, 지지 기판(10)의 주변 영역(1B)의 무기 절연막(14) 상에, 액상(液狀)의 열경화성 수지로 이루어지는 시일재(20a)가, 분리 홈 B를 매립한 상태로, 프레임형으로 배치되어 있다. 여기서, 시일재(20a)에는, 물이나 산소에 대한 투과성이 낮은 재료가 사용되고, 그 투습도는 온도 85℃, 습도 85%에서 100g/m2·24h/100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 시일재(20a)에는, 투습도를 낮추기 위하여, 무기 충전제가 포함되어 있어도 되고, 접착성 향상제, 및 막 두께를 제어하기 위한 스페이서가 포함되어 있어도 된다.
또한, 이 시일재(20a)로 둘러싸진 영역의 무기 절연막(14) 상에, 예를 들면, 열경화성 수지로 이루어지는 충전재(20b)가 배치되는 것으로 한다. 충전재(20b)로서는, 접착성을 가지고, 경화 후의 광투과율이 80% 이상이 되는 수지로 형성되고, 상기 열경화성 수지 외에, UV 경화성 수지 또는 열과 UV의 병용형 경화성 수지가 사용된다. 이 충전제는 겔상 또는 시트형의 수지일 수도 있다.
그리고, 여기서는, 밀봉 수지(20)가 시일재(20a)와 충전재(20b)로 구성되는 것으로 하였으나, 밀봉 수지(20)가, 무기 절연막(14)이 설치된 상태의 지지 기판(10)의 전역을 덮는 동일 재료로 설치되어 있어도 된다.
한편, 밀봉 수지(20)를 통하여 지지 기판(10)에 대향 배치되는 대향 기판(30)은, 유기 EL 소자 A의 발광광을 투과시키는, 예를 들면, 유리 등의 투명 재료로 형성된다. 대향 기판(30) 상에는, 여기서는 도시는 생략하였으나, 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터 및 블랙 매트릭스(black matrix)가 설치되어 있고, 유기 EL 소자 A에서 발생한 광을 인출하고, 유기 EL 소자 A 등에서 반사된 외광을 흡수하며, 콘트라스트(contrast)를 개선하도록 구성되어 있다.
그리고, 본 발명의 특징적인 구성으로서, 대향 기판(30) 상에는, 지지 기판(10)에 설치된 유기 절연막(12)의 분리 홈 B에 대향하는 위치에, 예를 들면, 감광성 수지로 이루어지는 프레임형의 돌출부(31)가 설치되어 있다.
여기서, 이 돌출부(31)는, 리소그래피(lithography) 기술로 형성 가능한, 예를 들면, 5㎛ 이상의 범위의 폭으로 형성되어 있다. 또한, 무기 절연막(14)으로 덮힌 상태의 분리 홈 B에 삽입되므로, 밀봉 수지의 막 두께 T1보다 높고, 밀봉 수지의 막 두께 T1과 무기 절연막(14)으로 덮힌 상태의 분리 홈 B의 깊이 T2를 더한 높이(T1+T2)보다 낮은 높이로 형성된다.
그리고, 대향 기판(30)의 돌출부(31)를 지지 기판(10) 상의 유기 절연막(12)의 분리 홈 B 내에 삽입한 상태로, 지지 기판(10) 상에 밀봉 수지(20)를 통하여 대향 기판(30)이 배치된다. 이에 따라, 시일재(20a)가, 분리 홈 B와 이 분리 홈 B 내에 삽입되는 돌출부(31) 사이에 배치되어서, 밀폐성이 향상되므로, 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 표시 장치(1a)는, 다음과 같이 형성된다.
먼저, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 지지 기판(10) 상에 표시 영역(1A)에 배치되는 화소 회로(도시하지 않음)와 주변 영역(1B) 상에 배치되는 구동 회로(도시하지 않음)를 가지는 회로 형성층(11)을 형성한다. 이 때, 회로 형성층(11)의 표면 측을 무기 절연막(도시하지 않음)으로 형성하고, 이 무기 절연막 상에 상기 구동 회로를 외부 단자 측으로 인출하는 구동 회로 배선(11a)을, 후속 단계에서 주변 영역(1B)에 프레임형으로 형성하는 시일재의 길이변 방향과 직교하는 방향으로 시일재를 관통하는 상태로 형성한다. 이 회로 형성층(11)은, 표시 영역(1A) 상(上)이 주변 영역(1B) 상(上)보다 높아지는 단차를 가지고 형성된다.
다음에, 예를 들면, 스핀 코트법(spin coat method)에 의해, 회로 형성층(11)이 설치된 지지 기판(10) 상의 전역에, 포지티브형 감광성 수지로 이루어지 는 제1 유기 절연막(12a)을 도포 형성한다. 이어서, 포토마스크 M1을 사용한 노광을 행하고, 현상함으로써, 제1 유기 절연막(12a)의 표시 영역(1A)을 둘러싸는 위치에, 회로 형성층(11)에 도달하는 상태의 분리 홈 B1을 형성한다. 또한, 이 노광에 의해, 제1 유기 절연막(12a)에 회로 형성층(11)의 TFT와 접속시키기 위한 컨택트홀(도시하지 않음)을 형성한다. 이어서, 이 상태의 기판(1)에, 질소(N2) 등의 불활성 가스 분위기 하에서 베이킹(baking) 처리를 행함으로써, 제1 유기 절연막(12a)을 경화하고, 제1 유기 절연막(12a) 내에 포함된 수분 등을 제거한다. 그 후, 여기서 도시는 생략하지만, 상기 컨택트홀을 매립하는 상태로, 제1 유기 절연막(12a) 상에 도전층을 형성하고, 이 도전층을 패터닝함으로써, 표시 영역(1A) 상의 제1 유기 절연막(12a) 상에 각 화소에 대응하는 상태의 하부 전극(도시하지 않음)을 배열 형성한다.
이어서, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 스핀 코트법에 의해, 하부 전극이 설치된 제1 유기 절연막(12a) 상에, 포지티브형 감광성 수지로 이루어지는 제2 유기 절연막(12b)을 도포 형성함으로써, 회로 형성층(11) 상에, 제1 유기 절연막(12a)과 제2 유기 절연막(12b)을 차례로 적층하여 이루어지는 유기 절연막(12)을 형성한다. 이 때, 분리 홈 B1 내도 제2 유기 절연막(12b)으로 매립된 상태가 된다. 여기서, 제1 유기 절연막(12a) 및 제2 유기 절연막(12b)은, 평탄화 막으로서 형성되므로, 전술한 바와 같은 회로 형성층(11)의 단차는 경감되지만, 회로 형성층(11)의 표면 형상을 모방한 어느 정도의 단차를 남기고 형성된다.
이어서, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 포토마스크 M2를 마스크에 사용하여 노광을 행하고, 현상함으로써, 표시 영역(1A) 내에 각 화소, 즉 후술하는 유기 EL 소자를 형성하기 위한 화소 개구부 W를 형성하여, 상기 하부 전극(도시하지 않음)의 표면을 노출시키고, 분리 홈 B1의 상부에 연통되는 상태의 분리 홈 B2를 형성한다. 이 때, 포토마스크 M2에 하프 톤 마스크(half tone mask)를 사용하고, 화소 개구부 W 이외의 표시 영역(1A)의 유기 절연막(12)에서, 주변 영역(1B) 상의 유기 절연막(12)보다 돌출된 부분을 분리 홈 B2 및 화소 개구부 W보다 낮은 노광량으로 노광하여, 유기 절연막(12)의 분리 홈 B의 외측과 내측의 유기 절연막(12)의 표면 높이가 같아지도록 한다.
그리고, 여기서는, 포토마스크 M2에 하프톤 마스크를 사용하여, 노광량을 제어함으로써, 표시 영역(1A) 상과 주변 영역(1B) 상의 유기 절연막(12)의 표면 높이가 같아지도록 했지만, 분리 홈 B2와 화소 개구부 W를 형성한 후에, 다시, 포토마스크를 사용한 노광을 행하고, 주변 영역(1B)의 유기 절연막(12)의 표면보다 돌출된 표시 영역(1A)의 유기 절연막(12) 부분을 제거함으로써, 유기 절연막(12)의 표면 높이를 조정해도 된다.
이어서, 이 상태의 지지 기판(1)에, N2 등의 불활성 가스 분위기 하에서 베이킹 처리를 행함으로써, 제1 유기 절연막(12a) 및 제2 유기 절연막(12b)에 포함된 수분 등을 제거한다.
그 후, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 화소 개구부 W 내의 하부 전극(도시하지 않음) 상에 각 색의 유기 발광층을 각각 형성하고, 이 유기 발광층 상에 적어도 표시 영역(11A)의 전역을 덮은 상태로 상부 전극을 형성함으로써, EL층(13)을 형성한다.
다음에, 예를 들면, 화학적 기상 성장(Chemical Vapor Deposition(CVD)) 또는 스퍼터링법에 의해, EL층(13)을 덮고, 분리 홈 B의 내벽을 덮은 상태로, 유기 절연막(12) 상에 SiNx로 이루어지는 무기 절연막(14)을 형성한다.
다음에, 도 4의 (e)의 전체 단면도에 나타낸 바와 같이, 불활성 가스 분위기 하에서, 무기 절연막(14) 상에, 후술하는 대향 기판과 접합시키기 위한 밀봉 수지(20)를 형성한다. 먼저, 주변 영역(1B)의 무기 절연막(14) 상에, 액상의 시일재(20a)를 형성한다. 이에 따라, 내벽이 무기 절연막(14)으로 덮힌 분리 홈 B 내에도 시일재(20a)가 매립된 상태가 된다.
이어서, 불활성 가스 분위기 하에서, 예를 들면, 디스펜서(dispensor) 등을 사용한 도포에 의해, 시일재(20a)로 둘러싸진 무기 절연막(14) 상에, 점형으로 한 점, 또는 그 면적이 크면 몇 점으로 나누어, 예를 들면, 충전재(20b)를 도포 형성한다.
그리고, 밀봉 수지(20)의 형성 단계는, 전술한 바와 같이 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하지만, EL층(13)을 형성하고 나서 단시간에 행한다면, 대기 분위기 하에서 행해도 된다. 여기서는, 지지 기판(10) 측에 밀봉 수 지(20)를 형성하는 것으로 하였으나, 후술하는 대향 기판 측에 밀봉 수지(20)를 형성해도 된다.
한편, 도 4의 (f)에 나타낸 바와 같이, 대향 기판(30) 상에, 포지티브형 감광성 수지를 도포하고, 포토마스크(도시하지 않음)를 통하여 노광을 행하며, 현상함으로써, 분리 홈 B에 대향하는 위치에 프레임형의 돌출부(31)를 형성한다. 이어서, 베이킹을 행한다. 그리고, 이 돌출부(31)를 무기 절연 재료나 도전 재료로 형성하는 경우에는, 대향 기판(30) 상에, 무기 절연막 또는 도전막을 성막한 후, 레지스트 패턴을 사용한 에칭(etching)에 의해, 돌출부(31)를 패턴 형성한다.
그리고, 진공 분위기 하(20Pa 이하)에서, 대향 기판(30)을 돌출부(31)를 지지 기판(10) 측을 향해 대향시켜서, 시일재(20a)를 통하여 돌출부(31)를 분리 홈 B에 삽입하고, 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 밀봉 수지(20)를 개재하여 접합시킨다. 이어서, 시일재(20a) 및 충전재(20b)를 경화시키기 전에, 진공중에서 접합시킨 상태에서 유기 발광 소자 A와 컬러 필터의 위치를 맞춘 후에, 진공중으로부터 대기 또는 불활성 가스 분위기 중으로 개방한다. 이 때, 유기 절연막(12)의 표면 높이가 같게 형성됨으로써, 대향 기판(30)의 스프링 백에 의한 시일재(20a) 내의 공간의 발생은 방지된다. 따라서, 이들 공간에 의한 접착 강도의 저하가 원인이 되는 박리나 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 방지할 수 있다. 다음에, 시일재(20a) 및 충전재(20b)를 일정 시간 가열함으로써 경화시킨다. 접합시킨 후의 밀봉 수지(20)의 두께는, 지지 기판(10)과 대향 기판(30) 사이에서, 가장 두꺼운 부분에서도 25㎛ 이하, 바람직하게는 20㎛ 이하이며, 이보다 더 얇은 것이 바람 직하다. 유기 발광 소자 A와 컬러 필터의 위치 맞춤은, 돌출부(31)의 삽입 전에 행해도 된다.
그리고, 여기서는, 1개의 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명하였으나, 실제로는 지지 기판(10) 및 대향 기판(30) 모두, 다수개의 표시 장치의 형성 영역이 배열된 다면 형성(다수개 형성)으로 형성되는 경우가 많다. 이 경우에는, 전술한 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 접합시키는 단계를 행한 후에, 접합시킨 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 스크라이브(scribing)·브레이크(breaking)함으로써, 표시 장치마다 분할한다.
이상과 같이 하여, 유기 EL 디스플레이로 이루어지는 표시 장치(1a)가 형성된다.
이와 같은 표시 장치 및 이 제조 방법에 의하면, 주변 영역(1B)의 밀봉 수지(20)가, 분리 홈 B와 이 분리 홈 B 내에 삽입되는 돌출부(31) 사이에 배치되므로, 밀폐성이 향상되고, 패널 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 유기 절연막(12)에 분리 홈 B가 설치됨으로써, 유기 절연막(12)의 분리 홈 B보다 외측에 존재하는 수분이 유기 절연막(12)의 막 내, 또는 유기 절연막(12)과 무기 절연막(14)의 계면, 또는 유기 절연막(12)과 구동 회로 배선(11a)의 계면을 통과하여 표시 영역(1A)이 배치된 분리 홈 B보다 내측에 침입하는 것이 방지된다. 이에 따라, 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 수 있고, 장기적 신뢰성이 우수한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예의 표시 장치 및 이 제조 방법에 의하면, 유기 절연막(12) 이, 표시 영역(1A) 상과 주변 영역(1B) 상에서 표면 높이가 같아지도록 형성되므로, 지지 기판(10) 상에 밀봉 수지(20)를 통하여 대향 기판(30)을 접합시킬 때, 대향 기판(30)에 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 휨에 의한 스프링 백이 생기지 않고, 시일재(20a) 내로의 공간의 발생을 방지하고, 이 공간에 기인한 수분이나 산소의 침입을 방지할 수 있다.
그리고, 여기서는, 시일재(20a)로서 액상의 열경화성 수지를 사용하는 것으로 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 겔상 또는 시트형의 수지도 되고, 열경화성 수지 이외에도 자외선(UV) 경화성 수지 또는 열과 UV의 병용형 경화성 수지일 수도 있다. 다면, 시트형의 시일재(20a)는, 겔상 또는 액상의 시일재와 비교하여, 막 두께가 제어하기 용이하다.
시트형의 시일재(20a)로서는, 예를 들면, 사전에 베이스 필름(이형 필름) 상에 연장되어 전개되고, 시트형으로 형성된 열경화성 수지가 사용되고, 이 시일재(20a)는, 주변 영역(1B)의 무기 절연막(14) 상에, 예를 들면, 롤 라미네이터로 전사(轉寫)된다. 이 전사 방법을 이용하는 경우에는, 열경화형 조성물 층의 두께를 10㎛∼30㎛로 하면, 전사를 원활하게 행할 수 있다.
(변형예 1)
또한, 전술한 제1 실시예에서 도 4의 (e)를 사용하여 설명한 단계에서, 밀봉 수지(20)와 함께, 지지 기둥을 형성해도 된다.
이 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 지지 기판(10) 상의 시일재(20a)의 형성 영역의 외측이면서, 또한 구동 회로가 설치되어 있지 않은 영역에, 지지 기 판(10) 대향 기판(30)의 간격(갭)과 같은 정도의 직경을 가지는 스페이서(41)를 함유한 유기 재료, 또는 무기 재료로 이루어지는 복수개의 지지 기둥(40)을 형성한다. 이 지지 기둥(40)은, 대향 기판(30)을 지지할 수 있도록, 3개소 이상의 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이 지지 기둥(40)을 형성함으로써, 지지 기판(10)과 대향 기판(30) 사이의 갭의 제어가 용이해지므로, 지지 기판(10) 상에 밀봉 수지(20)를 개재하여 대향 기판(30)을 접합시킬 때의 대향 기판(30)의 휨을 확실하게 방지할 수 있게 된다. 그리고, 이 지지 기둥(40)은 대향 기판(30) 측의 상기 영역에 대향하는 위치에 형성해도 된다.
그리고, 지지 기둥(40)이 설치된 구성이라면, 유기 절연막(12)의 표면 높이는, 표시 영역(1A)과 주변 영역(1B)에서 같아지도록 형성되어 있지 않아도 된다. 다만, 유기 절연막(12)의 표면 높이는 같은 편이, 갭의 제어가 용이하므로 바람직하다.
그리고, 지지 기둥(40)과 밀봉 수지(20)가 설치된 상태에서, 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 접합시킨 후, 지지 기둥(40)이 표시 장치로서 잔존하지 않도록, 접합시킨 지지 기판(10)과 대향 기판(30)을 스크라이브·브레이크한다.
(제2 실시예)
도 6은, 제2 실시예의 표시 장치에서의 특징적인 부분을 나타내는 주요부 확대 단면도이다. 이 도면은, 도 1의 (b)의 개략적 단면도에서의 영역 Y에 해당하는 확대 단면을 나타낸다. 이 도면에 나타내는, 제2 실시예의 표시 장치(1b)가 제1 실시예와 상이한 점은, 유기 절연막(12)에 복수개의 분리 홈 B'가 설치되고, 대향 기판(30)에 이들 분리 홈 B'에 대응한 복수개의 돌출부(31)가 설치된 점이며, 다른 구성은 마찬가지인 것으로 한다.
여기서는, 표시 영역(1A)을 둘러싸는 위치에, 내측으로부터 차례로 2열의 분리 홈 Ba', Bb'가 설치되는 것으로 한다. 이 경우에는, 대향 기판(30) 측이나 상기 복수개 열의 분리 홈 Ba', Bb'에 대향하는 위치에, 복수개 열의 프레임형의 돌출부(31a', 31b')가 설치되고, 이들이 상기 분리 홈 Ba', Bb'에 시일재(20a)를 통하여 각각 삽입된 상태로, 대향 기판(30)이 배치된다.
이와 같은 표시 장치(1c)라 하더라도, 주변 영역(1B)의 밀봉 수지(20)가, 분리 홈 B'와 이 분리 홈 B' 내에 삽입되는 돌출부(31') 사이에 배치되므로, 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 분리 홈 B'에 의해 표시 장치 내에 잔존하는 수분의 확산을 방지할 수 있다. 따라서, 장기적 신뢰성이 우수한 표시 장치를 실현할 수 있다.
그리고, 여기서는, 유기 절연막(12)에 2열의 분리 홈 Ba', Bb'가 설치된 예에 대하여 설명하였으나, 분리 홈 B'는 3열 이상이라도 된다. 다만, 분리 홈 B'가 많이 형성되면, 주변 영역(1B)의 폭을 넓게 형성해야만 하며, 소형화를 방해할 수 있으므로, 분리 홈 B'는 2열 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
(제3 실시예)
도 7은, 제3 실시예의 표시 장치에서의 특징 부분을 나타내는 주요부 확대 단면도이다. 이 도면은, 도 1의 (b)의 개략 단면도에서의 영역 Y에 해당하는 확대 단면을 나타낸다. 이 도면에 나타내는, 제3 실시예의 표시 장치(1c)가 제2 실시예 와 상이한 점은, 대향 기판(30)에, 돌출부(31')보다 낮은 프레임형의 돌출부(32)가, 돌출부(31')의 내측과 외측에 설치된 점에 있으며, 다른 구성은 마찬가지인 것으로 한다.
여기서는, 대향 기판(30)의 돌출부(31a, 31b)의 내측과 외측에, 돌출부(31a, 31b)보다 높이가 낮은 프레임형의 돌출부(32a, 32b)가 각각 설치되는 것으로 한다. 이들 돌출부(32a, 32b)는, 각각 유기 절연막(12)의 표면에 대향하는 상태로 배치된다. 이와 같이, 대향 기판(30) 측에 높이가 상이한 돌출부(31, 32)가 설치됨으로써, 주변 영역(1B)에 배치되는 밀봉 수지(20)가 돌출부(31, 32)와 분리 홈 B' 사이에 개재되어 밀폐성을 더욱 높일 수 있게 된다. 특히, 돌출부(31, 32)를 대향 기판(30)보다 밀봉 수지(20)와의 밀착성이 높은 재료로 형성한 경우에는, 밀봉 수지(20)와의 밀착성이 더욱 높아지므로, 바람직하다.
이와 같은 높이가 상이한 돌출부(31, 32)를 형성하는 경우에는, 대향 기판(30) 상에, 포지티브형 감광성 수지를 도포 형성한 후, 포토마스크에 하프 톤 마스크를 사용하여 노광량을 제어하거나, 노광을 복수회 행함으로써, 돌출부(31, 32)의 높이를 제어한다.
이와 같은 표시 장치(1c)에 의하면, 제2 실시예의 효과 외에, 돌출부(32a, 32b)가 형성되는 만큼, 더욱 밀폐성을 높일 수 있다.
그리고, 제3 실시예는, 제1 실시예에도 적용 가능하며, 전술한 변형예 1은, 제2 실시예와 제3 실시예에도 적용할 수 있다.
또한, 전술한 제1 실시예 ∼ 제3 실시예 및 변형예 1에서는, 유기 EL 디스플 레이로 이루어지는 표시 장치의 예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명은 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 표시 장치에 관한 제1 실시예의 구성을 나타낸 평면도 (a) 및 단면도 (b)이다.
도 2는 본 발명의 표시 장치에 관한 제1 실시예의 구성을 나타낸 주요부 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 설명하기 위한 제조 공정 단면도(제1)이다.
도 4는 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 관한 제1 실시예를 설명하기 위한 제조 공정 단면도(제2)이다.
도 5는 본 발명의 표시 장치에 관한 제1 실시예의 변형예 1의 구성을 나타낸 주요부 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 표시 장치에 관한 제2 실시예의 구성을 나타낸 주요부 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 표시 장치에 관한 제3 실시예의 구성을 나타낸 주요부 확대 단면도이다.
도 8은 종래의 표시 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
[부호의 설명]
1a∼1d: 표시장치 1A: 표시 영역
1B: 주변 영역 10: 지지 기판
20: 밀봉 수지 20a: 시일재
20b: 충전재 30: 대향 기판
31, 32: 돌출부 40: 지지 기둥
41: 스페이서 A: 유기 EL 소자
B, B': 분리 홈

Claims (7)

  1. 표시 소자를 배열 형성하여 이루어지는 표시 영역을 가지고, 동시에 상기 표시 영역의 주변 영역에 상기 표시 소자의 구동 회로를 가지는 지지 기판;
    적어도 상기 주변 영역에 설치된 밀봉 수지를 통하여 상기 표시 소자를 밀봉하는 대향 기판;
    상기 지지 기판 상에 형성된 유기 절연막;
    상기 주변 영역에서, 상기 유기 절연막을 분단하는 복수 개의 분리 홈;
    상기 대향 기판 상의 상기 복수 개의 분리 홈 각각에 대향하는 영역에 설치되고, 상기 분리 홈 내에 상기 밀봉 수지를 통하여 삽입된 제1 돌출부; 및
    상기 대향 기판 상의 상기 복수 개의 분리 홈 각각에 대향하지 않는 영역으로서, 또한 상기 제1 돌출부를 사이에 둔 영역에 설치되고, 또 상기 제1 돌출부보다는 높이가 낮은 제2 돌출부를 구비하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 절연막은, 상기 표시 영역 상과 상기 주변 영역 상에서 표면 높이가 같아지도록 형성되어 있는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉 수지는, 상기 주변 영역에 프레임형으로 설치되는 시일재와,
    상기 시일재로 둘러싸이는 영역에 설치되는 충전재로 구성되어 있는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시일재와 충전재는 시트형의 수지로 이루어지는, 표시 장치.
  5. 표시 소자를 배열 형성하여 이루어지는 표시 영역을 가지고, 동시에 상기 표시 영역의 주변 영역에 상기 표시 소자의 구동 회로를 가지는 지지 기판과, 적어도 상기 주변 영역에 설치된 밀봉 수지를 통하여 밀봉 수지에 개재되어 상기 표시 소자를 밀봉하는 대향 기판을 구비하는 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 지지 기판 상에 형성된 유기 절연막을 형성하는 단계;
    상기 주변 영역에서, 상기 유기 절연막을 분단하는 복수 개의 분리 홈을 형성하는 단계;
    상기 복수 개의 분리 홈을 형성한 후에, 상기 지지 기판 측 또는 상기 대향 기판 측에 상기 밀봉 수지를 형성하는 단계; 및
    상기 복수 개의 분리 홈 각각에 대향하는 영역에 제1 돌출부를 가짐과 동시에, 상기 복수 개의 분리 홈 각각에 대향하지 않는 영역으로서, 또한 상기 제1 돌출부를 사이에 둔 영역에는 상기 제1 돌출부보다는 높이가 낮은 제2 돌출부를 가지는 상기 대향 기판을, 상기 제1 돌출부가 상기 밀봉 수지를 통하여 상기 분리 홈에 삽입된 상태로, 상기 지지 기판과 접합시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밀봉 수지를 형성하는 단계에서는,
    상기 밀봉 수지를 형성하고, 상기 지지 기판 측 또는 상기 대향 기판 측에 상기 주변 영역에서의 밀봉 수지의 형성 영역보다 외측이면서, 또한 구동 회로의 형성 영역을 제외한 영역에, 상기 지지 기판과 상기 대향 기판의 간격과 같은 크기의 스페이서를 포함하는 유기 재료, 또는 무기 재료로 이루어지는 복수개의 지지 기둥을 형성하고,
    상기 대향 기판과 상기 지지 기판을 접합시키는 단계 후에, 상기 지지 기둥을 잔존시키지 않도록, 접합시킨 상기 대향 기판과 상기 지지 기판을 스크라이브(scribing)·브레이크(breaking)하는, 표시 장치의 제조 방법.
  7. 삭제
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