JP5527877B2

JP5527877B2 - 光照射装置及びそれを用いた有機電界発光表示装置の製造方法

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Publication number: JP5527877B2
Application number: JP2009170122A
Authority: JP
Inventors: 泰旭姜
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2010269371A; KR20100125123A; KR101065417B1; US20100296291A1; US8848749B2

Description

本発明は、製造コストを低減でき、シーリング不良を防止できる光照射装置及びそれを用いた有機電界発光表示装置の製造方法（Ｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｄｉｓｐｌａｙｄｅｖｉｃｅｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ）に関する。

最近、平板表示装置の１つとして有機発光素子（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いた有機電界発光表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅ）が注目を集めている。

有機電界発光表示装置は、互いに対向する電極間に蛍光特性を有する有機化合物を位置させ、両電極間に電圧を印加して前記有機化合物を電気的に励起させて発光する自発光型ディスプレイとして、低電圧で駆動でき、薄型化が容易で、広視野角、早い応答速度などの長所を有する。

有機電界発光表示装置は、少なくとも１つの有機発光素子が形成される素子基板、有機発光素子を密封するために素子基板に接合される封止基板及び素子基板と封止基板とを接合させるためのフリットを含む。

素子基板と封止基板とを接合する過程を説明すれば、フリットをペースト状に形成させて素子基板上の接合しようとする部位に所定厚さに塗布する。

次いで、素子基板上に塗布したフリットを予備塑性化させてフリット内の水分やバインダー成分などを除去する。
次いで、封止基板を素子基板上に整列させた後、レーザビームでフリットが塗布された部位を局所的に加熱することで、フリットを溶融させて素子基板と封止基板とを接合させるシーリング工程を行う。

このとき、有機発光素子の形成された領域がレーザで損傷されることを防止するためにレーザと基板との間にマスクが位置される。

前記マスクはフリットの部分だけを露出させるため、基板に塗布されたフリットの位置が変わると、マスクのパターン形態も変えなければならないので、マスクを交換しなければならない。そのために、マスク費用が高騰し、製造コストが高くなる。
また、マスク装着がうまくいかなかったり、汚染したマスクを使用したりしてシーリング不良が発生する。

大韓民国出願公開第２００６−００１１８３１号明細書大韓民国出願公開第２００８−０１０３８４２号明細書特開２００６−５２４４１７号公報特開２００８−５１７４４６号公報

このような従来技術の問題を解決するために本発明の技術的課題は、マスクの役目をする光調整子を備える光照射装置を提供することにある。

また、本発明の技術的課題は、前記光照射装置を用いてシーリングすることで、マスク交換による製造コストを低減でき、シーリング不良を防止できる有機電界発光表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明の前記目的は、光を発生する光源及び透過領域と不透過領域とを有し、前記光が透過する領域を画定するための光調整子を含む光照射装置によって達成することができる。

また、本発明の前記目的は、画素領域を含む第１基板及び前記第１基板に接合される第２基板のうちの１つまたは両方にフリットを塗布する工程と、前記フリットを塑性化する工程と、前記第１基板、第２基板及び光源から発生する光の照射領域を画定するために透過領域と不透過領域とを有する光調整子とを含む光照射装置を整列する工程と、前記フリットに前記光を照射して前記第１基板と第２基板とを接合する工程とを含む有機電界発光表示装置の製造方法によって達成することができる。

以上説明したように本発明の構成によれば、光照射装置と有機電界発光表示装置との間に介在されていたマスクがなくても、有機発光素子が形成される画素領域２２０がレーザビームで損傷されることを防止することができる。

したがって、マスクを除去することで、マスク交換による製造コストを低減でき、マスク装着時のアライメント不良及び汚染したマスクの使用によるシーリング不良の発生を防止できる。

また、装備の制御不良で光がマスク上の反射膜を照射した場合、光が反射されてマスク上部に位置する構成を損傷することを防止できる。

本発明の実施形態に係る光照射装置を示す模式図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に備える光調整子の一形状を示す図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に備える光調整子の一形状を示す図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に備える光調整子の一形状を示す図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に備える光調整子の一形状を示す図である。本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す図である。本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す図である。本発明に係る製造方法で製造された有機電界発光表示装置の一例を示す断面図である。

以下、好適な実施形態を示す図面を参照しながら本発明の実施形態に係る光照射装置及びそれを用いた有機電界発光表示装置の製造方法を説明する。

図１は本発明の実施形態に係る光照射装置を示す模式図であり、図２Ａないし図３は本発明の実施形態に係る光照射装置に備えられる光調整子の多様な形状を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る光照射装置１００は、光を発生する光源１１０、イメージ変形装置１２０、マスク１３０、投映レンズ１４０及び光調整子（ｌｉｇｈｔｍｏｄｉｆｉｅｒ；１５０）を含む。

前記光源１１０はレーザであって、前記光源１１０から発生する光はレーザビームとすることができるが、それに限らず、光照射装置１００の使用目的によって多様に用いられる。

前記イメージ変形装置１２０は、前記光源１１０から発生する光Ｌ１のイメージを変形する装置であって、前記イメージ変形装置１２０を通過した光Ｌ２のイメージは均質化され、一方向に長さを有するライン状とすることができる。

上記のライン状とは、辞書的意味のライン状も含み、縦横比が比較的大きな長方形状も含むものとする。
また、イメージとは、光を被処理物の表面に照射した場合、実際に光が照射された領域を意味する。
前記イメージ変形装置１２０を通過してライン状のイメージを有する前記光Ｌ２は前記マスク１３０を通過することができる。

前記マスク１３０には、１つまたは複数の光透過パターンまたは光反射パターンが形成されていて、前記ライン状のイメージを有する光Ｌ２が前記マスク１３０を通過することによって、前記１つまたは複数の光透過パターンまたは光反射パターンによりパターニングされたイメージを有することができる。

前記１つまたは複数の光透過パターンまたは光反射パターンは、前記光Ｌ２のライン状のイメージ内に配列されることが好ましく、前記光Ｌ２の長手方向に配列されることがより好ましい。

前記マスク１３０を通過してパターニングされたイメージを有する前記光Ｌ３は、光の倍率及び強さなどを適切に調節する前記投映レンズ１４０を通過し、被処理物表面に照射されるための倍率及び強さを有することができる。

被処理物表面に照射されるための倍率及び強さを有する前記光Ｌ４は、マスクの役目をする前記光調整子１５０を通過し、前記レーザの照射装置１００の下部に位置する被処理物表面に照射される。

前記光調整子１５０は、前記光が透過する領域、すなわち光の照射領域を画定するためのものであって、透過領域１５１と不透過領域１５３とを有する。前記透過領域１５１を通る前記光Ｌ４は被処理物の表面に照射される。また、前記透過領域１５１の位置は画定しないが、光調整子１５０の中央部に位置することが好ましい。

前記光源１１０から発生した光が前記光調整子１５０を通過して照射された場合、光は前記光調整子１５０の透過領域１５１を通って透過されるので、光が透過された領域を前記透過領域１５１の範囲に画定することができる。よって、光の照射領域が画定されて精密な照射を行うことができる。

前記光調整子１５０は不透明材質または透明材質とすることができ、不透明材質としては、銅、ステンレススチール、アルミニウムなどのような金属材質とすることができ、透明材質としては、プラスチック、ガラス、石英などのような材質とすることができる。しかし、前記光調整子１５０は前記材質に限るものではない。

また、前記光調整子１５０の断面は、円形、長方形、正方形などの多様な形状を有することができるが、本実施形態においては光調整子１５０の断面が円形として仮定する。

図２Ａないし図２Ｃに示すように、前記光調整子１５０を不透明材質に形成する場合は、前記透過領域１５１は前記光調整子１５０の一部を除去して形成されたホール形態とすることができ、前記透過領域１５１の形状は前記被処理物の形態、すなわち光を照射する目的などに従って円形、正方形、長方形などに多様に形成することができる。しかし、前記透過領域１５１は前記形状に限るものではない。

また、図３に示すように、前記光調整子１５０を透明材質に形成する場合は、前記光調整子１５０の上面、下面または上下面に光を反射または吸収するための遮蔽膜１５５がさらに備えられ、前記遮蔽膜１５５は光を反射または吸収する材質で形成される。

前記遮蔽膜１５５は、前記透過領域１５１を形成するための部分を除いて前記光調整子１５０のその他の部分に位置する。すなわち、前記遮蔽膜１５５は不透過領域１５３に対応するように形成される。

すなわち、前記遮蔽膜１５５が位置する部位は光が透過せず、前記遮蔽膜１５５が位置しない部位は光が透過するので、前記遮蔽膜１５５の形状によって前記透過領域１５１の形状が決定される。

図２Ａないし図２Ｃに示すように、図３の前記透過領域１５１は、円形、正方形、長方形などに多様に形成することができる。しかし、上記形状に限るものではない。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る光照射装置１００は、光源１１０、イメージ変形装置１２０、マスク１３０、投映レンズ１４０及び光調整子１５０が順に位置されていることを示す。

しかし、前記光源１１０と前記光調整子１５０との間に位置するイメージ変形装置１２０、マスク１３０及び投映レンズ１４０は選択的構成であって、その他に、前記光源１１０と前記光調整子１５０との間に他の構成をさらに含むことができる。
また、前記光源１１０と前記光調整子１５０との間に位置する構成は、当業者によって任意的に配置することができる。

すなわち、前記光源１１０と前記調整子１５０との間には、当業者の必要に応じて多様な構成に任意配置することができるが、前記調整子１５０は前記光照射装置１００の最終端に位置する構成であって、光源１１０から発生した光は最終的に前記調整子１５０を通過して被処理物に照射される。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す図である。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明に係る有機電界発光表示装置２００の製造方法は、１つまたは複数の有機発光素子が形成されて、所定の画像が表示される画素領域２２０を含む第１基板２１０、前記画素領域２２０を密封するために前記第１基板２１０に接合される第２基板２３０を含む。

前記第１基板及び前記第２基板は、前記第１基板と前記第２基板との間に介在されるフリットに光を照射し、前記第１基板と前記第２基板とを接着することで、前記画素領域２２０を密封することができる。

まず、図４Ａに示すように、低融点のガラス粉末（ｇｌａｓｓｐｏｗｄｅｒ）のフリット２４０をペースト（ｐａｓｔｅ）状にして第２基板２３０の端に沿って塗布した後、所定の温度で塑性化する。

このとき、前記フリット２４０の塑性化工程は、炉で３００〜７００℃の範囲で行うことが好ましく、またはレーザで塑性化工程を行うこともできる。

場合によっては、前記フリット２４０は、前記第１基板２１０に塗布することもでき、または前記第１基板２１０と第２基板２３０とに塗布することもできる。

すなわち、前記フリット２４０は、前記第１基板２１０及び第２基板２３０のうち、少なくともいずれか１つに塗布される。

前記フリット２４０は、多様な方法で塗布することができるが、一般にスクリーン印刷（ｓｃｒｅｅｎ−ｐｒｉｎｔｉｎｇ）法やディスフェンシングで行われ、前記フリット２４０の厚さは前記第１基板２１０と第２基板２３０との最終間隔で適切に決定される。

また、前記フリット２４０を炉で塑性化する前に、前記フリット２４０を乾燥する工程をさらに行うこともできる。

その後、図４Ｂに示すように、前記第１基板２１０と第２基板２３０とを整列させ、前記フリット２４０を形成した部位だけに光を局所的に照射し、前記第１基板２１０と第２基板２３０とを接合して前記画素領域２２０を密封するシーリング工程が行われる。

本実施形態では、光は前記第２基板２３０上から照射されるものとして示したが、前記第１基板２１０上から照射することもでき、または前記第１基板２１０と第２基板２３０上から照射することもできる。

前記フリット２４０を用いて前記第１基板２１０と第２基板２３０とを接合する場合に、前記光源１１０はレーザであり、前記光源１１０から発生する光はレーザビームである。

前記フリット２４０に照射される前記レーザビームは、図１ないし図３に示すように、光源１１０、すなわちレーザから発生する光であるレーザビームが前記光調整子１５０を通過して前記フリット２４０に照射されれば、前記レーザビームは前記光調整子１５０の透過領域１５１を通って透過され、前記フリット２４０に照射される。

したがって、前記レーザビームが透過される領域を透過領域１５１の範囲に画定することができるため、前記透過領域１５１を前記フリット２４０に対応して位置させることによって、有機発光素子が形成した画素領域２２０をレーザビームで損傷することを防止することができる。

したがって、前記光照射装置１００と前記有機電界発光表示装置２００との間に介在されるマスクは不要であって、マスク交換による製造コストを低減することができ、マスク装着時のアライメント不良及び汚染したマスクの使用によるシーリング不良の発生を防止することができる。
また、装備の制御不良により光がマスク上の反射膜を照射した場合、光が反射してマスク上部に位置する構成を損傷することも防止できる。

図５は、本発明に係る製造方法で製造された有機電界発光表示装置の一例を示す断面図である。
図５に示すように、有機電界発光表示装置３００は、１つまたは複数の有機発光素子７００が形成される第１基板５００、前記有機発光素子７００を密封するために前記第１基板５００に接合される第２基板６００を含む。
また、前記第１基板５００には、前記有機発光素子７００の発光を制御するための薄膜トランジスタＴがさらに形成される。

蒸着基材５１０上にバッファ層５２０が形成される。前記蒸着基材５１０はガラスなどで形成され、前記バッファ層５２０は酸化シリコン（ＳｉＯ_２）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などのような絶縁物質で形成される。なお、前記バッファ層５２０は形成しないこともある。

前記バッファ層５２０上には、チャンネル領域５３１とソース／ドレイン領域５３２を含む半導体層５３０が形成される。

前記半導体層５３０及び前記バッファ層５２０上には、ゲート絶縁膜５４０が形成され、前記ゲート絶縁膜５４０上には前記チャンネル領域５３１に対応するようにゲート電極５５０が形成される。

前記ゲート電極５５０及び前記ゲート絶縁膜５４０上には、層間絶縁膜５６０が形成され、前記ゲート絶縁膜５４０と層間絶縁膜５６０の一部が除去されて、前記ソース／ドレイン領域５３２の一部が露出される。

前記層間絶縁膜５６０上の一部領域にはソース／ドレイン電極５６１、５６２が形成され、前記ソース／ドレイン電極５６１、５６２は前記ソース／ドレイン領域５３２の露出された領域にそれぞれ接続される。

前記ソース／ドレイン電極５６１、５６２及び前記層間絶縁膜５６０上には平坦化膜５７０が形成される。

前記平坦化膜５７０の一部領域上には第１電極７１０が形成され、前記第１電極７１０はビアホール５８０により、前記ソース／ドレイン電極５６１、５６２のうちのいずれか１つの露出した一領域に接続される。

前記第１電極７１０及び前記平坦化膜５６０上には、前記第１電極７１０の少なくとも一領域を露出する開口部（図示せず）が備えられた画素定義膜５９０が形成される。

前記画素定義膜５９０の開口部上には有機層７２０が形成され、前記有機層７２０及び前記画素定義膜５９０上には第２電極７３０が形成される。

前記第１電極７１０、有機層７２０及び第２電極７３０は有機発光素子７００を形成し、前記半導体層５３０、ゲート電極５５０及びソース／ドレイン電極５６１、５６２は薄膜トランジスタＴを形成する。

前記第２基板６００は、前記第１基板５００に形成される所定の構造物を酸素、水素及び水分などの外気から保護するためにフリット８００によって前記第１基板５００と接合される。

上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。

１００光照射装置
１１０光源
１２０イメージ変形装置
１３０マスク
１４０投映レンズ
１５０光調整子
１５１透過領域
１５３不透過領域
１５５遮蔽膜
２００有機電界発光表示装置
２１０第１基板
２２０画素領域
２３０第２基板
２４０フリット

Claims

画素領域を含む第１基板と前記第１基板に接合される第２基板との間に介在されて前記第１基板と第２基板とを接着させるフリットに光を照射する光照射装置であって、
光を発生する光源と、
透過領域と不透過領域とを有し、前記光が透過する領域を画定するための光調整子と、
を含み、
前記光調整子は、前記光照射装置の構成のうち最終端に位置し、
前記光源と前記光調整子との間に、前記光源から発生する光のイメージ形態を一方向に長さを有するライン状に変形するイメージ変形装置、ライン状のイメージを有する光をパターニングさせるためのマスク及び光を適切な倍率と強さを有するように調節するための投映レンズのうちの少なくとも前記イメージ変形装置及び前記マスクをさらに含むことを特徴とする光照射装置。
前記光調整子は、不透明材質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記光調整子は、透明材質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記不透明材質は、金属であることを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
前記金属は、銅、ステンレススチール、アルミニウムのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
前記透明材質は、プラスチック、ガラス、石英のうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
前記光調整子の上面、下面または上下面に遮蔽膜をさらに備え、
前記遮蔽膜は、前記不透過領域に対応するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
前記遮蔽膜は、前記光を反射または吸収する材質で形成されることを特徴とする請求項７に記載の光照射装置。
前記透過領域は、円形、正方形、長方形のうちのいずれか１つの形態で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記イメージ変形装置、マスク及び投映レンズは順に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記光源はレーザであり、前記光はレーザビームであることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
画素領域を含む第１基板及び前記第１基板に接合される第２基板のうちの１つまたは両方にフリットを塗布する工程と、
前記フリットを塑性化する工程と、
前記第１基板、第２基板、及び光源から発生する光の照射領域を画定するために、光照射装置を整列する工程と、
前記フリットに前記光を照射して前記第１基板と第２基板とを接合する工程と、
を含み、
前記光照射装置として、
光を発生する光源と、
透過領域と不透過領域とを有し、前記光が透過する領域を画定するための光調整子と、
を含み、
前記光調整子は、前記光照射装置の構成のうち最終端に位置し、
前記光源と前記光調整子との間に、前記光源から発生する光のイメージ形態を一方向に長さを有するライン状に変形するイメージ変形装置、ライン状のイメージを有する光をパターニングさせるためのマスク及び光を適切な倍率と強さを有するように調節するための投映レンズのうちの少なくとも前記イメージ変形装置及び前記マスクをさらに含むものを使用することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
前記光源はレーザであり、前記光はレーザビームであることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
前記フリットを塑性化する工程は、炉で行うことを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
前記フリットを塑性化する工程は、レーザで行うことを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。