[go: up one dir, main page]

CN110419266A - 有机el设备的制造方法、成膜方法及成膜装置 - Google Patents

有机el设备的制造方法、成膜方法及成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110419266A
CN110419266A CN201780088468.2A CN201780088468A CN110419266A CN 110419266 A CN110419266 A CN 110419266A CN 201780088468 A CN201780088468 A CN 201780088468A CN 110419266 A CN110419266 A CN 110419266A
Authority
CN
China
Prior art keywords
barrier layer
light
region
substrate
inorganic barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780088468.2A
Other languages
English (en)
Inventor
岸本克彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sakai Display Products Corp
Original Assignee
Sakai Display Products Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sakai Display Products Corp filed Critical Sakai Display Products Corp
Publication of CN110419266A publication Critical patent/CN110419266A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/87Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/873Encapsulations
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111Flexible substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/311Flexible OLED
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/861Repairing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

根据本发明的实施方式的成膜方法,包含下述工序:工序A,在该工序中,在基板上形成光固化性树脂的液膜;工序B,在该工序中,通过向基板上的第一区域选择性地照射红外线或者波长超过550nm的可见光,从而使第一区域内的光固化性树脂气化;工序C,在该工序中,与工序B同时或者在工序B之后,通过将使光固化性树脂具有感光性的光向基板上的包含第一区域在内的第二区域照射,使第二区域内光固化性树脂固化,从而获得光固化树脂膜。

Description

有机EL设备的制造方法、成膜方法及成膜装置
技术领域
本发明涉及有机EL设备(例如有机EL显示装置及有机EL照明装置)的制造方法、成膜方法及成膜装置。
背景技术
有机EL(Electro Luminescence)显示装置开始被实用化。作为有机EL显示装置的特征之一,可以举出能够获得柔性的显示装置这一点。作为有机EL显示装置,每个像素具有至少1个有机EL元件(OrganicLight Emitting Diode:OLED)、和对向各OLED供给的电流进行控制的至少1个TFT(Thin Film Transistor)。以下,将有机EL显示装置称为OLED显示装置。这样每个OLED具有TFT等开关元件的OLED显示装置,称为有源矩阵型OLED显示装置。另外,将形成TFT及OLED的基板称为元件基板。
OLED(特别是有机发光层及阴极电极材料),容易受到水分的影响而劣化,容易产生显示不匀。作为提供一种保护OLED免受水分影响,并且不会损失柔软性的封装构造的技术,开发了薄膜封装(Thin Film Encapsulation:TFE)技术。薄膜封装技术,通过将无机阻挡层和有机阻挡层交互地层叠,从而可以利用薄膜获得充分的水蒸气阻挡性。从OLED显示装置的耐湿可靠性的观点,作为薄膜封装构造的WVTR(Water Vapor Transmission Rate:WVTR),通常需要1×10-4g/m2/day以下。
在现在市售的OLED显示装置中使用的薄膜封装构造,具有厚度为约5μm~约20μm的有机阻挡层(高分子阻挡层)。这样比较厚的有机阻挡层还承担对元件基板的表面进行平坦化的功能。但是,如果有机阻挡层厚,则存在OLED显示装置的弯曲性被限制的问题。
另外,还存在量产性低的问题。上述比较厚的有机阻挡层,使用喷墨法或微射流法等印刷技术而形成。另一方面,无机阻挡层使用薄膜成膜技术在真空(例如1Pa以下)气氛中形成。由于使用了印刷技术的有机阻挡层的形成在大气中或者氮气气氛中进行,无机阻挡层的形成在真空中进行,因此在形成薄膜封装构造的过程中,将元件基板相对于真空腔室进出,量产性低。
因此,例如,如专利文献1公开所示,正在开发将无机阻挡层和有机阻挡层连续地制造的成膜装置。
另外,在专利文献2中公开了一种薄膜封装构造,其在从元件基板侧以下述顺序形成第一无机材料层、第一树脂材料、及第二无机材料层时,使第一树脂材料偏向第一无机材料层的凸部(覆盖了凸部的第一无机材料层)的周围。根据专利文献2,通过使第一树脂材料偏向担心未由第一无机材料层充分地覆盖的凸部的周围,从而抑制来自于该部分的水分或氧气的侵入。另外,通过第一树脂材料作为第二无机材料层的基底层起作用,从而第二无机材料层被适当地成膜,可以将第一无机材料层的侧面以期望的膜厚适当地覆盖。第一树脂材料以下述方式形成。将加热气化后的雾状的有机材料向维持为室温以下的温度的元件基板上供给,在基板上有机材料凝结并进行滴状化。滴状化后的有机材料,利用毛细管现象或者表面张力,在基板上移动,并偏向第一无机材料层的凸部的侧面与基板表面之间的边界部。然后,通过使有机材料固化,从而在边界部形成第一树脂材料。在专利文献3中也公开了具有同样的薄膜封装构造的OLED显示装置。另外,专利文献4公开了在OLED显示装置的制造中使用的成膜装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-186971号公报专利文献2:国际公开公报第2014/196137号专利文献3:日本特开2016-39120号公报专利文献4:日本特开2013-64187号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在专利文献2或者3中记载的薄膜封装构造,由于不具有厚的有机阻挡层,因此认为OLED显示装置的弯曲性被改善。另外,由于无机阻挡层和有机阻挡层可以连续地形成,因此量产性也被改善。
但是,根据本发明人的研究,如果利用专利文献2或者3所述的方法形成有机阻挡层,则会产生无法获得充分的耐湿可靠性的问题。
在使用喷墨法等印刷法形成有机阻挡层的情况下,有机阻挡层仅在元件基板上的有源区域(有时也称为“元件形成区域”或者“显示区域”。)形成,无法在有源区域以外的区域形成。因此,在有源区域的周边(外侧),存在第一无机材料层与第二无机材料层直接接触的区域,有机阻挡层由第一无机材料层和第二无机材料层完全地包围,与周围隔绝。
与之相对,在专利文献2或者3所述的有机阻挡层的形成方法中,向元件基板的整个面供给树脂(有机材料),利用液状的树脂的表面张力,使树脂偏向元件基板的表面的凸部的侧面与基板表面之间的边界部。因此,在有源区域以外的区域(有时也称为“周边区域”。)即配置多个端子的端子区域、及从有源区域至端子区域的形成引出配线的引出配线区域,有时也会形成有机阻挡层。具体地说,例如,树脂会偏向引出配线及端子的侧面与基板表面之间的边界部。这样,沿引出配线而形成的有机阻挡层的部分的端部未由第一无机阻挡层和第二无机阻挡层包围,暴露于大气(周边气氛)中。
由于有机阻挡层与无机阻挡层相比水蒸气阻挡性低,因此沿引出配线形成的有机阻挡层,会成为将大气中的水蒸气向有源区域内引导的路径。
在这里,说明了具有柔性基板的有机EL显示装置中的薄膜封装构造的问题,但上述问题并不限定于基板的种类,在具备具有2个无机阻挡层的有机阻挡层的薄膜封装构造的有机EL设备成为共通的问题。
本发明就是为了解决上述问题,其目的在于,提供一种改善了量产性及耐湿可靠性的、具备具有比较薄的有机阻挡层的薄膜封装构造的有机EL设备的制造方法。本发明的目的还在于,提供一种可以形成量产性及耐湿可靠性优良的薄膜封装的、新颖的成膜方法及成膜装置。
解决问题的手段
根据本发明的某个实施方式的成膜方法,包含下述工序:工序A,在该工序中,在基板上形成光固化性树脂的液膜;工序B,在该工序中,通过向所述基板上的第一区域选择性地照射红外线或者波长超过550nm的可见光,从而使所述第一区域内的所述光固化性树脂气化;工序C,在该工序中,在与所述工序B同时或者在所述工序B之后,通过将使所述光固化性树脂具有感光性的光向所述基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射,使所述第二区域内所述光固化性树脂固化,从而获得光固化树脂膜。
在某个实施方式中,所述工序A包含工序A1,在该工序中,在包含蒸气或者雾状的所述光固化性树脂在内的腔室内,在所述基板上使所述蒸气或者雾状的所述光固化性树脂凝结。
根据本发明的某个实施方式的有机EL设备的制造方法,包含下述工序:准备元件基板的工序,该元件基板具有基板、在所述基板上形成的驱动电路、与所述驱动电路连接的多个有机EL元件、在配置有所述多个有机EL元件的有源区域的外侧的周边区域配置的多个端子、及将所述驱动电路和所述多个端子连接的多个引出配线;以及在所述元件基板中的所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上形成薄膜封装构造的工序,形成所述薄膜封装构造的工序包含下述工序:工序S1,在该工序中,在所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上,选择性地形成第一无机阻挡层;工序S2,在该工序中,在所述工序S1之后,在包含蒸气或者雾状的光固化性树脂在内的腔室内中,在所述第一无机阻挡层上使所述光固化性树脂凝结;工序S3,在该工序中,在所述工序S2之后,通过向所述元件基板上的包含与所述多个引出配线相交叉的分割区域在内的第一区域选择性地照射红外线或者波长超过550nm的可见光,从而使所述第一区域内的所述光固化性树脂气化;工序S4,在该工序中,与所述工序S3同时或者在所述工序S3之后,通过将使所述光固化性树脂具有感光性的光向所述元件基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射,使所述第二区域内所述光固化性树脂固化,从而形成由光固化树脂构成的有机阻挡层;工序S5,在该工序中,在所述工序S4之后,通过在所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上选择性地形成第二无机阻挡层,从而将所述第一无机阻挡层和所述第二无机阻挡层直接接触的无机阻挡层接合部,形成于所述第一区域内的至少所述分割区域。所述工序S2也可以是仅在所述第一无机阻挡层所具有的凸部的周边使液状的所述光固化性树脂偏向的工序,也可以是形成所述光固化性树脂的液膜的工序。
在某个实施方式中,所述制造方法,在所述工序S4之后且所述工序S5之前,还包含将所述有机阻挡层局部地进行灰化的工序。
在某个实施方式中,所述第一区域包含将所述有源区域实质上包围的环状区域。
在某个实施方式中,所述第一区域的宽度至少为0.01mm。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层的厚度为100nm以上500nm以下。
在某个实施方式中,所述光固化性树脂包含含有乙烯基的单体。所述含有乙烯基的单体优选包含丙烯酸单体。所述光固化性树脂也可以还包含光聚合引发剂。所述光固化性树脂也可以是硅酮树脂。
在某个实施方式中,所述基板是柔性基板。所述柔性基板例如包含聚酰亚胺薄膜。
根据本发明的某个实施方式的成膜装置,其具有:腔室;平台,其配置在腔室内,具有收容基板的上表面,可以对所述上表面进行冷却;第一照射光学系统,其向在所述平台的所述上表面配置的所述基板上的第一区域照射红外线或者波长超过550nm的可见光;以及第二照射光学系统,其向在所述平台的所述上表面配置的所述基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射紫外线和/或波长为450nm以下的可见光。
在某个实施方式中,所述第一照射光学系统具有红外线发光半导体元件。红外线发光半导体元件例如是红外线LED或者红外线激光元件。
在某个实施方式中,所述第一照射光学系统还具有光掩模,该光掩模具备与所述第一区域对应的红外线透射部。
在某个实施方式中,所述第一照射光学系统还具有红外线激光元件、和对所述红外线激光元件进行扫描的可动反射镜。
在某个实施方式中,所述第二照射光学系统具有紫外线光源。
在某个实施方式中,所述成膜装置还具有光掩模,该光掩模具备紫外线灯、和与所述第一区域对应的红外线透射部,所述第一照射光学系统具有所述紫外线灯和所述光掩模,所述第二照射光学系统通过从所述第一照射光学系统使所述光掩模退避从而构成。在某个实施方式中,所述紫外线灯是水银灯、水银氙灯或者金属卤化物灯。
在某个实施方式中,所述光掩模,在玻璃基板、和成为所述玻璃基板的所述红外线透射部的区域的表面具有冷反射镜构造。
在某个实施方式中,所述光掩模,在所述玻璃基板的除了成为所述红外线透射部的区域以外的区域的表面具有金属膜,所述金属膜的厚度为500nm以上。
在某个实施方式中,所述光掩模,在所述玻璃基板的除了成为所述红外线透射部的区域以外的区域的表面具有冷滤光片构造。
在某个实施方式中,所述成膜装置也可以还具有朝向所述平台的所述上表面的红外热摄像仪(红外线热成像装置)。
本发明的上述实施方式可以与下述的实施方式组合。
根据本发明的某个实施方式的有机EL显示装置具有:柔性基板、在所述柔性基板上形成的多个TFT、分别与所述多个TFT中的任一个连接的多个栅极总线及多个源极总线、分别所述多个TFT中的任一个连接的多个有机EL元件、在配置有所述多个有机EL元件的有源区域的外侧的周边区域配置的多个端子、将所述多个端子与所述多个栅极总线或者所述多个源极总线中的任一个连接的多个引出配线、及在所述多个有机EL元件之上及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上形成的薄膜封装构造,所述薄膜封装构造具有第一无机阻挡层、与所述第一无机阻挡层相接的有机阻挡层、与所述有机阻挡层相接的第二无机阻挡层,所述多个引出配线分别在至少一部分,在使与线宽方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分与所述第一无机阻挡层相接的2个侧面的至少最下部具有,在具有所述顺锥形侧面部分的、所述多个引出配线各自的部分之上,不存在所述有机阻挡层,所述第一无机阻挡层与所述第二无机阻挡层直接接触。
在某个实施方式中,所述多个端子分别在使侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分露出的全部的侧面的至少最下部具有。
在某个实施方式中,所述顺锥形侧面部分的锥形角是85°以下。
在某个实施方式中,所述顺锥形侧面部分的所述柔性基板的法线方向的长度是50nm以上。
在某个实施方式中,不存在所述有机阻挡层,所述第一无机阻挡层与所述第二无机阻挡层直接接触,所述多个引出配线的所述分别的部分的长度至少是0.01mm。
在某个实施方式中,与所述多个栅极总线及所述多个源极总线的线宽方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角超过85°。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层在平坦部实质上不存在。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层在平坦部上具有开口部,在平坦部上存在的有机阻挡层的面积,比所述开口部的面积大。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层的基底表面,具有将所述有源区域实质上包围的储存部,所述储存部,在与所述第一无机阻挡层相接的2个侧面的至少最下部,具有沿宽度的剖面的形状中的侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分,位于所述多个引出配线各自的所述储存部上的部分,具有所述顺锥形侧面部分,在所述储存部的上不存在所述有机阻挡层,所述第一无机阻挡层与所述第二无机阻挡层直接接触。
根据本发明的某个实施方式的有机EL显示装置的制造方法,是上述的任意一项所述的有机EL显示装置的制造方法,包含下述工序:工序A,在该工序中,在形成所述多个有机EL元件的柔性基板的所述有源区域选择性地形成所述第一无机阻挡层;在所述工序A之后,将所述柔性基板配置于腔室内,并向所述腔室内供给蒸气或者雾状的光固化性树脂的工序;工序B,该工序是在所述第一无机阻挡层上使光固化性树脂凝结的工序,在该工序中,在具有所述顺锥形侧面部分的、所述多个引出配线各自的部分之上,以不存在所述光固化性树脂的方式,使所述光固化性树脂凝结;以及在所述工序B之后,通过向所述凝结的所述光固化性树脂照射光,从而形成由光固化树脂构成的所述有机阻挡层的工序。
根据本发明的其它实施方式的有机EL显示装置的制造方法,是上述的任意一项所述的有机EL显示装置的制造方法,包含下述工序:工序A,在该工序中,在形成所述多个有机EL元件的柔性基板的所述有源区域选择性地形成所述第一无机阻挡层;在所述工序A之后,将所述柔性基板配置于腔室内,向所述腔室内供给蒸气或者雾状的光固化性树脂的工序;在所述第一无机阻挡层上使光固化性树脂凝结,形成所述光固化性树脂的液膜的工序;通过向所述光固化性树脂的液膜照射光,从而形成光固化树脂层的工序;以及通过对所述光固化树脂层局部地进行灰化,从而形成所述有机阻挡层的工序。
根据某个实施方式的有机EL显示装置的制造方法包含下述工序,即,使用干蚀刻工序形成所述多个栅极总线、所述多个源极总线、所述多个引出配线及所述多个端子。
在某个实施方式中,形成所述多个引出配线的工序包含下述工序,即,利用使用了多阶调掩模的光刻工序,形成具有所述顺锥形侧面部分的部分。
在某个实施方式中,所述光固化性树脂包含含有乙烯基的单体。所述含有乙烯基的单体优选包含丙烯酸单体。所述光固化性树脂也可以是硅酮树脂。
根据本发明的某个实施方式的有机EL显示装置具有在柔性基板上形成的有机EL元件、和在所述有机EL元件上形成的薄膜封装构造,所述薄膜封装构造具有第一无机阻挡层、与所述第一无机阻挡层相接的有机阻挡层、及与所述有机阻挡层相接的第二无机阻挡层,所述有机阻挡层在至少平坦部上的一部分存在,并且,所述有机阻挡层的表面被氧化。在这里,所谓“平坦部”,是指形成薄膜封装构造的有机EL元件的表面的内的平坦的部分中最低的部分。但是,排除在有机EL元件的表面附着微粒子(细微的垃圾)的部分。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层,在平坦部上具有开口部,在平坦部上存在的有机阻挡层的面积,比所述开口部的面积更大。即,在平坦部上,在存在所述有机阻挡层的部分(有时也称为“中实部”。),比所述开口部的面积更大,在平坦部上的所述有机阻挡层(包含中实部及开口部)之内,中实部的面积为平坦部上的所述光固化树脂层的面积的50%以上。中实部的面积优选为平坦部上的所述光固化树脂层的面积的80%以上,更优选为80%以上90%以下。平坦部上的所述有机阻挡层也可以不具有所述开口部。
在某个实施方式中,在所述平坦部上存在的有机阻挡层的厚度为10nm以上。
在某个实施方式中,所述有机阻挡层的平坦部上中的最大厚度不足200nm。
在某个实施方式中,所述第一及第二无机阻挡层是分别独立地厚度为200nm以上1000nm以下的SiN层。所述SiN层优选膜应力的绝对值为100MPa以下,更优选为50MPa以下。所述SiN层的成膜温度优选为90℃以下。
根据本发明的实施方式的有机EL显示装置的制造方法,是上述的任一项所述的有机EL显示装置的制造方法,包含下述工序:在腔室内准备形成所述第一无机阻挡层的有机EL元件的工序;向所述腔室内供给蒸气或者雾状的光固化性树脂的工序;在所述第一无机阻挡层上使光固化性树脂凝结,并形成所述光固化性树脂的液膜的工序;通过向所述光固化性树脂的液膜照射光,从而形成光固化树脂层的工序;以及通过对所述光固化树脂层局部地进行灰化,从而形成所述有机阻挡层。
在某个实施方式中,包含以使在平坦部上形成的所述光固化树脂层的超过50%残留的方式进行灰化的工序。灰化利用使用了N2O、O2及O3的内的至少1种气体的等离子灰化法进行。
发明效果
根据本发明的实施方式,提供一种改善了量产性及耐湿可靠性的、具备具有比较薄的有机阻挡层的薄膜封装构造的有机EL设备的制造方法、以及在该制造方法中使用的成膜装置。
附图说明
图1是表示由本发明的实施方式进行的有机EL设备的制造方法的流程图。
图2(a)是根据本发明的实施方式的OLED显示装置100的有源区域的示意的局部剖视图,(b)是在OLED3上形成的TFE构造10的局部剖视图。
图3是示意地表示根据本发明的第一实施方式的OLED显示装置100A的构造的俯视图。
图4(a)~(e)是OLED显示装置100A的示意的剖视图,(a)是沿图3中的4A-4A’线的剖视图,(b)是沿图3中的4B-4B’线的剖视图,(c)是沿图3中的4C-4C’线的剖视图,(d)是沿图3中的4D-4D’线的剖视图,(e)是沿图3中的4E-4E’线的剖视图。
图5(a)是包含图4(a)的微粒子P在内的局部的放大图,(b)是覆盖微粒子P的第一无机阻挡层(SiN层)的示意的剖视图。
图6是表示根据本发明的实施方式的OLED显示装置A的制造方法中的TFE构造10A的形成方法的流程图。
图7(a)及(b)是表示在有机阻挡层14的形成中使用的成膜装置200A的结构的示意图。
图8(a)及(b)是表示在有机阻挡层14的形成中使用的成膜装置200B及200C的结构的示意图。
图9(a)及(b)是表示照射第一光的第一区域的例子的示意的立体图。
图10(a)及(b)是示意地表示在照射第一光时使用的光掩模的子的俯视图。
图11是示意地表示根据本发明的第一实施方式的其它OLED显示装置100B的构造的俯视图。
图12(a)及(b)是OLED显示装置100B的示意的剖视图,(a)是沿图11中的12A-12A’线的剖视图,(b)是沿图11中的12B-12B’线的剖视图。
图13(a)及(b)分别是根据第一实施方式的其它OLED显示装置所具有的TFE构造10C及10D的示意的局部剖视图。
图14(a)及(b)分别是表示根据第一实施方式的OLED显示装置可能会具有的TFT的例子的示意的剖视图。
图15(a)~(d)是根据第一实施方式的其它OLED显示装置的示意的剖面,分别与图4(b)~(e)对应。
图16是示意地表示根据本发明的第二实施方式的OLED显示装置100E的构造的俯视图。
图17是根据本发明的第二实施方式的OLED显示装置中的TFE构造10E的示意的局部剖视图,(a)是包含微粒子P在内的部分的剖视图,(b)是包含将有机阻挡层14E的基底表面(例如,OLED3的表面)形成的有源区域实质上包围的储存部3EB在内的部分的剖视图。
图18是覆盖微粒子(直径1μm的球状硅石)的第一无机阻挡层(SiN层)的剖面SEM像,同时示出平面SEM像(左下)。
图19是覆盖微粒子(直径2.15μm的球状硅石)的、TFE构造的剖面SEM像,同时示出平面SEM像(左下)。
图20是(a)~(c)是用于对形成有机阻挡层14E的工序进行说明的示意的剖面。
图21是(a)~(c)是用于对形成第二无机阻挡层16E的工序进行说明的示意的剖面。
图22是表示过度地灰化后的有机阻挡层14Ed的示意的剖视图。
图23是表示在过度地灰化后的有机阻挡层14Ed上形成的第二无机阻挡层16E的示意的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图而对本发明的实施方式的有机EL设备的制造方法、成膜方法及成膜装置进行说明。此外,本发明的实施方式并不限定于以下例示的实施方式。
根据本发明的某个实施方式的成膜方法如图1所示,包含下述工序:工序A,在该工序中,在基板上形成光固化性树脂的液膜;工序B,在该工序中,通过在基板上的第一区域选择性地照射例如红外线,从而使第一区域内的光固化性树脂气化;以及工序C,在该工序中,在工序B之后,通过将使光固化性树脂具有感光性的光(例如紫外线)向基板上的包含第一区域在内的第二区域照射,使第二区域内光固化性树脂固化,从而获得光固化树脂膜(固化后的树脂膜)。根据本实施方式,光固化树脂膜在基板上的第二区域之内,在除了第一区域以外的区域形成。第二区域例如也可以是基板的整个面。即,根据本实施方式,通过在特定的区域选择性地照射红外线,从而可以在该区域不形成光固化树脂膜。此外,如后所述,如果使用射出红外线和紫外线的光源(例如紫外线灯)、具有冷反射镜构造的红外线透射部(紫外线遮光部)、具有冷滤光片构造的红外线遮光部(紫外线透射部)的光掩模,则可以同时地进行工序B和工序C。
为了使液状的光固化性树脂气化(蒸发)而照射的光,是用于对光固化性树脂进行加热的光,只要在光固化性树脂进行吸收的光之内,选择不会使光固化性树脂的聚合反应(固化反应)开始的波长即可。开始光固化性树脂的聚合反应的波长(感光波长),可以由在光固化性树脂中包含的光聚合引发剂的种类调整。有机化合物通常吸收波长为约1μm~约30μm(特别是1μm~2μm)的红外线。因此,通过照射约1μm~约30μm的波长范围的红外线,从而可以将光固化性树脂有效地加热。开始光固化性树脂的聚合反应的波长(感光波长),可以由在光固化性树脂中包含的光聚合引发剂的种类调整。光固化性树脂通常使用利用可见光(例如从400nm至500nm以下)或者紫外线开始反应的光聚合引发剂。因此,优选取代红外线、或者与红外线一起照射的可见光的波长超过550nm。
在以下的说明中,将为了使液状的光固化性树脂气化而照射的红外线和/或可见光(波长:超过550nm)称为“第一光”,将为了使光固化性树脂固化而照射的紫外线和/或可见光(例如从400nm至500nm以下)称为“第二光”。
为了利用第一光的照射,使所照射的区域(第一区域)内的液状的光固化性树脂有效地气化(蒸发),使基底的表面(例如基板的表面)露出,光固化性树脂的液膜的厚度优选为500nm以下。液膜的厚度的下限并不特别限制,但例如在作为上述薄膜封装构造的有机阻挡层而使用的情况下,光固化性树脂的液膜的厚度优选为100nm以上。在这里,光固化性树脂的液膜(或者光固化树脂膜)的厚度称为平坦部中的厚度。由于液膜形成平坦的(水平的)表面,因此如果在基底存在凹部,则该部分的液膜的厚度变大。另外,由于液膜利用表面张力(包含毛细管现象)形成曲面,因此凸部的周边的液膜的厚度变大。这种局部地厚度变大的部分也可以超过500nm。
在工序B中照射的光,只要选择不会使光固化性树脂的聚合反应开始的波长即可。开始光固化性树脂的聚合反应的波长(感光波长),可以根据在光固化性树脂中包含的光聚合引发剂的种类而调整。作为光固化性树脂,从反应性等的观点,优选紫外线固化性树脂。所照射的紫外线,优选近紫外线(200nm以上、400nm以下)之中特别是波长315nm以上、400nm以下的UV-A区域的,但也可以使用300nm以上、不足315nm的紫外线。另外,也可以使用通过照射400nm以上、450nm以下的从青紫色至蓝色的可见光线从而固化的光固化性树脂。
光固化性树脂例如包含含有乙烯基的单体。其中也优选使用丙烯酸单体。在丙烯酸单体中可以根据需要混合光聚合引发剂。可以使用公知的各种丙烯酸单体。也可以将多个丙烯酸单体混合。例如,也可以将2官能单体和3官能以上的多官能单体混合。另外,也可以混合低聚物。作为光固化性树脂,也可以使用紫外线固化型的硅酮树脂。硅酮树脂(包含硅酮橡胶)具有可见透光性及耐候性优良、即使长时间的使用也难以黄变的特征。也可以使用利用可见光的照射进行固化的光固化性树脂。光固化性树脂的固化前的室温(例如25℃)的粘度,优选不超过10Pa·s,特别优选为1~100mPa·s。如果粘度高,则有时难以形成厚度为500nm以下的薄的液膜。
光固化性树脂的液膜,例如通过在包含蒸气或者雾状的光固化性树脂的腔室内,在基板上使蒸气或者雾状的光固化性树脂凝结从而形成。例如,向内部的空间被控制为规定的压力(真空度)及温度的腔室内,供给蒸气或者雾状的丙烯酸单体(可以包含光聚合引发剂。)。腔室内的温度例如控制为比室温高,丙烯酸单体也可以控制为比室温高的温度。腔室内的丙烯酸单体的几乎全部是蒸气(气体)。在向腔室内供给丙烯酸单体之前,也可以预先在气化用容器(例如参照图7中的容器202)内,使液状的丙烯酸单体变为蒸气或者雾状。
基板例如被调整为比室温低的温度,在基板的上表面,丙烯酸单体的蒸气凝结而成为液体。如果丙烯酸单体的供给量充分地多,则形成将基板的上表面的整个面覆盖的丙烯酸单体的液膜。
通过在形成光固化性树脂的液膜的基板上的所选择的区域(第一区域)照射红外线和/或可见光(波长:超过550nm),从而使所照射的区域(第一区域)内的液状的光固化性树脂气化(蒸发)。被冷却而在基板的上表面凝结的光固化性树脂,仅通过稍微地加热而气化,基板的第一区域的表面露出。在基板上的第一区域内的光固化性树脂气化后,通过照射具有光固化性树脂的感光波长的光(例如紫外线),从而获得在第一区域具有开口部或者切口部(即,树脂不存在的部分)的光固化树脂膜。
根据本发明的实施方式的上述成膜方法,可以适当地用于量产性及耐湿可靠性被改善、具备具有比较薄的有机阻挡层的薄膜封装构造的有机EL设备的制造方法。以下,以OLED显示装置的制造方法为例,对根据本发明的实施方式的有机EL设备的制造方法及在该制造方法中使用的成膜装置进行说明。
首先,参照图2(a)及(b),对根据本发明的实施方式的OLED显示装置100的基本的结构进行说明。图2(a)是根据本发明的实施方式的OLED显示装置100的有源区域的示意的局部剖视图,图2(b)是在OLED3上形成的TFE构造10的局部剖视图。后面说明的根据第一实施方式及第二实施方式的OLED显示装置,也具有基本上相同的结构,特别地,除了与TFE构造相关的构造以外的构造,也可以与OLED显示装置100相同。
OLED显示装置100具有多个像素,每个像素具有至少1个有机EL元件(OLED)。在这里,为了简单,针对与1个OLED对应的构造进行说明。
如图2(a)所示,OLED显示装置100具有:柔性基板(以下,有时简称为“基板”)1;电路(有时称为“驱动电路”或者“背板电路”)2,其包含在基板1上形成的TFT;OLED3,其在电路2上形成;以及TFE构造10,其在OLED3上形成。OLED3例如是顶发光类型。OLED3的最上部例如是上部电极或者罩层(折射率调整层)。在TFE构造10之上配置任选的偏光板4。
基板1是例如厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。包含TFT在内的电路2的厚度例如为4μm,OLED3的厚度例如为1μm,TFE构造10的厚度例如为1.5μm以下。
图2(b)是在OLED3上形成的TFE10的局部剖视图。在OLED3的正上方形成第一无机阻挡层(例如SiN层)12,在第一无机阻挡层12之上形成有机阻挡层(例如丙烯酸树脂层)14,在有机阻挡层14之上形成第二无机阻挡层(例如SiN层)16。
例如,第一无机阻挡层12及第二无机阻挡层16是例如厚度为400nm的SiN层,有机阻挡层14是厚度不足100nm的丙烯酸树脂层。第一无机阻挡层12及第二无机阻挡层16的厚度分别独立地为200nm以上、1000nm以下,有机阻挡层14的厚度为50nm以上、不足200nm。TFE构造10的厚度优选400nm以上、不足2μm,更优选400nm以上、不足1.5μm。
TFE构造10以保护OLED显示装置100的有源区域(参照图3中的有源区域R1)的方式形成,至少在有源区域,如上所述,从与OLED3接近一侧按顺序具有第一无机阻挡层12、有机阻挡层14、及第二无机阻挡层16。此外,有机阻挡层14并不是作为覆盖有源区域的整个面的膜而存在,而是具有开口部。将有机阻挡层14之内的除了开口部而实际存在有机膜的部分称为“中实部”。另外,“开口部”(有时也称为“非中实部”。)并不需要由中实部包围,包含切口等,在开口部中,第一无机阻挡层12和第二无机阻挡层16直接接触。有机阻挡层14所具有的开口部,包含以至少将有源区域包围的方式形成的开口部,有源区域由第一无机阻挡层12和第二无机阻挡层16直接接触的部分(以下,称为“无机阻挡层接合部”。)完全包围。TFE构造10的外形由第一无机阻挡层12及第二无机阻挡层16划分。
(第一实施方式)
参照图3至图5,对根据本发明的第一实施方式的OLED显示装置的构造及制造方法进行说明。
在图3中示出根据本发明的第一实施方式的OLED显示装置100A的示意的俯视图。
OLED显示装置100A具有:柔性基板1;在柔性基板1上形成的电路(驱动电路或者背板电路)2;在电路2上形成的多个OLED3;以及在OLED3上形成的TFE构造10A。有时将多个OLED3排列的层也称为OLED层3。此外,电路2和OLED层3也可以共享一部分结构要素。也可以在TFE构造10A之上还配置任选的偏光板(参照图2中的参照附图标记4)。另外,例如,也可以在TFE构造10A和偏光板之间配置承担触摸面板功能的层。即,OLED显示装置100A也可以变为带接通单元型的触摸面板的显示装置。
电路2具有多个TFT(未图示)、以及分别与多个TFT(未图示)中的任一个连接的多个栅极总线(未图示)及多个源极总线(未图示)。电路2也可以是用于驱动多个OLED3的公知的电路。多个OLED3与电路2所具有的多个TFT中的任一个连接。OLED3也可以是公知的OLED。
OLED显示装置100A还具有在配置多个OLED3的有源区域(图3中的由虚线包围的区域)R1的外侧的周边区域R2配置的多个端子38A、和将多个端子38A与多个栅极总线或者多个源极总线中的任一个连接的多个引出配线30A,TFE构造10A在多个OLED3之上及多个引出配线30A的有源区域R1侧的部分之上形成。即,TFE构造10A覆盖有源区域R1的整体,并且,在多个引出配线30A的有源区域R1侧的部分之上选择性地形成,引出配线30A的端子38A侧及端子38A未由TFE构造10A覆盖。
此外,图3中的区域NR1及区域NR2示出在形成有机阻挡层14的工序中,在使光固化性树脂固化之前,照射第一光(例如红外线),并使光固化性树脂气化的区域,即,示出有机阻挡层14的中实部(有机膜实际地存在的部分)不存在的区域。
以下,对引出配线30A和端子38A使用相同的导电层而一体地形成的例子进行说明,但也可以使用彼此不同的导电层(包含层叠构造)而形成。
下面,参照图4(a)~(e),对OLED显示装置100A的TFE构造10A进行说明。在图4(a)中示出沿图3中的4A-4A’线的剖视图,在图4(b)中示出沿图3中的4B-4B’线的剖视图,在图4(c)中示出沿图3中的4C-4C’线的剖视图,在图4(d)中示出沿图3中的4D-4D’线的剖视图,在图4(e)中示出沿图3中的4E-4E’线的剖视图。此外,图4(d)及(e)是未形成TFE构造10A的区域的剖视图,但由于有机阻挡层14A可以延伸至形成端子38A的区域(端子区域),因此同时示出。
如图4(a)~(c)所示,TFE构造10A具有在OLED3上形成的第一无机阻挡层12A、与第一无机阻挡层12A相接的有机阻挡层14A、以及与有机阻挡层14A相接的第二无机阻挡层16A。第一无机阻挡层12A及第二无机阻挡层16A例如是SiN层,利用使用了掩模的等离子CVD法,以覆盖有源区域R1的方式仅在规定的区域选择性地形成。在这里,第一无机阻挡层12A及第二无机阻挡层16A分别独立地在有源区域R1之上及多个引出配线30A的有源区域R1侧的部分之上选择性地形成。此外,从可靠性的观点,优选第二无机阻挡层16A以与第一无机阻挡层12A相同(外缘一致)、或者覆盖第一无机阻挡层12A的整体的方式形成。
图4(a)是沿图3中的4A-4A’线的剖视图,示出包含微粒子P在内的部分。微粒子P是在OLED显示装置的制造工序中产生的细微的废料,例如玻璃的细微的破片、金属的粒子、有机物的粒子。如果使用掩模蒸镀法,则特别容易产生微粒子。
如图4(a)所示,有机阻挡层(中实部)14A可能仅在微粒子P的周边形成。这是由于,在形成第一无机阻挡层12A后赋予的丙烯酸单体,在微粒子P上的第一无机阻挡层12Aa的表面(例如锥形角超过90°)的周边凝结并偏向。第一无机阻挡层12A的平坦部上成为有机阻挡层14A的开口部(非中实部)。
在这里,参照图5(a)及(b),对包含微粒子P在内的部分的构造进行说明。图5(a)是包含图4(a)的微粒子P在内的局部的放大图,图5(b)是覆盖微粒子P的第一无机阻挡层(例如SiN层)的示意的剖视图。
如图5(b)所示,如果存在微粒子(例如直径为约1μm以上)P,则在第一无机阻挡层会形成裂纹(缺陷)12Ac。这如后说明所示,认为是由于从微粒子P的表面生长的SiN层12Aa、与从OLED3的表面的平坦部分生长的SiN层12Ab碰撞(冲击)而产生的。如果存在这种裂纹12Ac,则TFE构造10A的阻挡性降低。
在OLED显示装置100A的TFE构造10A中,如图5(a)所示,有机阻挡层14A以将第一无机阻挡层12A的裂纹12Ac填充的方式形成,并且,有机阻挡层14A的表面将微粒子P上的第一无机阻挡层12Aa的表面、和OLED3的平坦部上的第一无机阻挡层12Ab的表面连续而顺滑地连结。因此,在形成于微粒子P上的第一无机阻挡层12A及有机阻挡层14A上的第二无机阻挡层16A上不会形成缺陷,而是形成致密的膜。由此,利用有机阻挡层14A,即使存在微粒子P,也可以保持TFE构造10A的阻挡性。
有机阻挡层14A例如优选由丙烯酸树脂形成。特别地,优选通过将室温(例如25℃)下的粘度为1~100mPa·s程度的丙烯酸单体(丙烯酸酯)进行光固化(例如紫外线固化)从而形成。这样低粘度的丙烯酸单体,可以容易浸渍于裂纹12Ac及微粒子P的垂悬部分中。另外,丙烯酸树脂的可见光的透射率高,优选在顶发光类型的OLED显示装置中使用。此外,也可以使用上述的其它光固化性树脂。
下面,参照图4(b)及(c),对引出配线30A上的TFE构造10A的构造进行说明。图4(b)是沿图3中的4B-4B’线的剖视图,是引出配线30A的有源区域R1侧的部分32A的剖视图,图4(c)是沿图3中的4C-4C’线的剖视图,是在区域NR1内存在的部分34A的剖视图。
引出配线30A例如利用与栅极总线或者源极总线相同的工序被图案化,因此,在这里,对于在有源区域R1内形成的栅极总线及源极总线也具有与图4(b)所示的引出配线30A的有源区域R1侧的部分32A相同的剖面构造的例子进行说明。
根据本发明的实施方式的OLED显示装置100A,例如适当地用于高精细的中小型的智能手机及平板终端。在高精细(例如500ppi)的中小型(例如5.7型)的OLED显示装置中,为了以受限制的线宽形成充分低电阻的配线(包含栅极总线及源极总线在内),与有源区域R1内的配线的线宽方向平行的剖面的形状优选接近矩形(侧面的锥形角约为90°)。另一方面,由于OLED显示装置100A的有源区域R1由将第一无机阻挡层12A和第二无机阻挡层16A直接接触的无机阻挡层接合部实质上包围,因此有机阻挡层14A不会成为水分的侵入路径,水分不会到达OLED显示装置的有源区域R1。上述无机阻挡层接合部,在存在于区域NR1内的引出配线30A上形成。
OLED显示装置100A例如是高精细的中小型的显示装置,与栅极总线及源极总线的线宽方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角约为90°。引出配线30A的有源区域R1侧的部分32A也与栅极总线或者源极总线同样地,与线宽方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角约为90°。在覆盖引出配线30A的部分32A的第一无机阻挡层12A的最下部(覆盖引出配线30A的侧面的部分、与形成于基板1的平坦部上的部分之间的边界部),形成有机阻挡层(中实部)14A。这是由于,液状的光固化性树脂(例如丙烯酸单体)偏向第一无机阻挡层12A的表面成为90°以下的角度的部位。
另一方面,图4(c)所示的引出配线30A的部分34A在区域NR1内形成。因此,在覆盖引出配线30A的部分34A的第一无机阻挡层12A的最下部凝结的液状的光固化性树脂,利用第一光(例如红外线)的照射而气化,因此在区域NR1内不会形成光固化树脂(有机阻挡层14A的中实部)。其结果,引出配线30A在沿图3中的4C-4C’的剖面中,由第一无机阻挡层12A和第二无机阻挡层16A直接接触的无机阻挡层接合部覆盖。
因此,如上所述,沿引出配线形成的有机阻挡层不会成为将大气中的水蒸气向有源区域内引导的路径。从耐湿可靠性的观点,引出配线30A的部分34A的长度、即无机阻挡层接合部的长度优选至少为0.01mm。无机阻挡层接合部的长度并不特别地设置上限,但即使超过0.1mm,使耐湿可靠性提高的效果也大致饱和,即使比其更长,反而只会使边框宽度增大,因此优选0.1mm以下,例如设为0.05mm以下即可。在利用喷墨法形成有机阻挡层的当前的TFE构造中,考虑形成有机阻挡层的端部的位置的波动而设置0.5mm~1.0mm程度的长度的无机阻挡层接合部。与之相对,根据本发明的实施方式,由于优选无机阻挡层接合部的长度为0.1mm以下,因此可以将有机EL显示装置窄边框化。
下面,参照图4(d)及(e)。图4(d)及(e)是未形成TFE构造10A的区域的剖视图。图4(d)所示的引出配线30A的部分36A,具有与图4(b)所示的引出配线30A的部分32A相同的剖面形状,在其侧面的最下部形成有机阻挡层14A。另一方面,图4(e)所示的端子38A由于形成于区域NR2内,因此与图4(c)所示的引出配线30A的部分34A同样地,在端子38A的侧面不存在有机阻挡层(中实部)14A。另外,在平坦部上也不存在有机阻挡层(中实部)14A。
有机阻挡层14A如上所述,由于包含供给蒸气或者雾状的光固化性树脂(例如丙烯酸单体)的工序,因此无法如第一无机阻挡层12A及第二无机阻挡层16A所示,仅在规定的区域选择性地形成。因此,有时会在端子38A上也形成有机阻挡层(中实部)14A。这样,产生去除端子38A上的有机阻挡层(中实部)14A的必要,量产性降低。通过向包含端子38A在内的区域NR2照射第一光,从而可以抑制在端子38A的侧面及上表面形成有机阻挡层(中实部)14A。
参照图6,对TFE构造10A的形成方法进行说明。
如图6所示,TFE构造10A的形成方法包含下述工序:工序S1,在该工序中,在元件基板的包含有源区域在内的规定的区域选择性地形成第一无机阻挡层;工序S2,在该工序中,在包含蒸气或者雾状的光固化性树脂在内的腔室内,在第一无机阻挡层12A上使光固化性树脂凝结;工序S3,在该工序中,通过将红外线向第一区域选择性地照射,从而使第一区域内的光固化性树脂气化;工序S4,在该工序中,通过将光向包含第一区域在内的第二区域照射,使第二区域内的光固化性树脂固化,从而形成有机阻挡层14A;以及工序S5,在该工序中,在形成第一无机阻挡层12A的区域选择性地形成第二无机阻挡层16A。
工序S1中的规定的区域,例如是有源区域R1之上及多个引出配线30A的有源区域R1侧的部分之上。
工序S2例如是仅在第一无机阻挡层12A所具有的凸部的周边使液状的光固化性树脂偏向的工序。即,液状的光固化性树脂例如仅偏向在引出配线30A和/或微粒子P上形成的第一无机阻挡层12A的部分(第一无机阻挡层12A所具有的凸部)的周边。此外,在后述的第二实施方式中,在工序S2中,不仅是第一无机阻挡层所具有的凸部的周边,也可以在包含第一无机阻挡层在内的、元件基板的表面整体形成光固化性树脂的液膜。
在工序S3中,使第一区域内的光固化性树脂选择性地气化。第一区域包含与多个引出配线30A相交叉的分割区域。与多个引出配线30A相交叉的分割区域,例如如图3所示的区域NR1所示,是与多个引出配线30A相交叉的1个线状区域。第一区域的形状并不限定于此。例如,第一区域也可以包含多个区域,例如,多个区域也可以分别与1个或者2个以上的引出配线30A相交叉的方式形成。在这里,所谓与引出配线30A相交叉,是指与位于引出配线30A的上表面(顶面)及其两侧的2个侧面连续地重叠,不需要与引出配线30A相交叉的分割区域是线状。例如,也可以取代图3所示的实线状的区域NR1,设为将多个岛状的区域以虚线状排列的区域。
第一区域也可以还另外包含例如图3所示的区域NR2。区域NR2是包含多个端子38A在内的1个线状区域,但并不限定于此。多个区域也可以分别包含1个或者2个以上的端子38A。
并且,第一区域也可以设为包含图3所示的区域NR1和区域NR2在内的连续的1个区域。
在工序S3中为了使液状的光固化性树脂气化(蒸发)而照射的光,如上所述,优选红外线和/或可见光(波长超过550nm)。在工序S4中为了使光固化性树脂固化而照射的光,是使光固化性树脂具有感光性的光,优选紫外线和/或可见光(例如波长为从400nm至500nm以下)。在工序S4中照射的第二区域,例如是元件基板的整个面。经过工序S4,形成由光固化树脂构成的有机阻挡层。该有机阻挡层在第一区域内不具有光固化树脂。
在工序S4之后,通过在形成第一无机阻挡层12A的区域选择性地形成第二无机阻挡层16A,从而获得在第一区域内具有第一无机阻挡层12A和第二无机阻挡层16A直接接触的无机阻挡层接合部的TFE构造。无机阻挡层接合部,只要在第一区域内,在至少与多个引出配线30A相交叉的分割区域形成即可。例如,图3所示的TFE10A在区域NR1具有无机阻挡层接合部。在TFE10A的区域NR2中,多个端子38A露出。
下面,参照图7(a)及(b),对在有机阻挡层14A的形成中使用的成膜装置200A及使用了该成膜装置的成膜方法进行说明。图7(a)及(b)是示意地示出成膜装置200A的结构的图,图7(a)同时示出上述工序S2及之后进行的工序S3中的成膜装置200A的状态,图7(b)示出上述工序S4中的成膜装置200A的状态。
成膜装置200A具有:腔室210;以及分隔壁234,其将腔室210的内部分割为2个空间。在腔室210的内部之中由分隔壁234分隔出的一个空间,配置平台212和喷淋板220。在由分隔壁234分隔出的另一个空间,配置紫外线照射装置230U和红外线照射装置230R。腔室210的内部的空间被控制为规定的压力(真空度)及温度。平台212具有上表面,该上表面收容具有多个形成第一无机阻挡层的OLED3的元件基板20,并可以将上表面冷却至例如-20℃。
喷淋板220以在与分隔壁234之间形成间隙部224的方式配置,具有多个通孔222。间隙部224的铅垂方向尺寸可以是例如100mm以上1000mm以下。向间隙部224供给的丙烯酸单体(蒸气或者雾状),从喷淋板220的多个通孔222向腔室210内的平台212侧的空间供给。根据需要而丙烯酸单体被加热。蒸气或者雾状的丙烯酸单体26p与元件基板20的第一无机阻挡层附着或者接触。丙烯酸单体26从容器202向腔室210内以规定的流量供给。经由配管206向容器202供给丙烯酸单体26,并且从配管204供给氮气气体。向容器202供给的丙烯酸单体的流量由质量流控制器208控制。由喷淋板220、容器202、配管204、206及质量流控制器208等构成原料供给装置。
紫外线照射装置230U具有紫外线光源和任选的光学元件。紫外线光源例如可以是紫外线灯(例如水银灯(包含高压、超高压)、水银氙灯或者金属卤化物灯),也可以是紫外线LED或紫外线半导体激光等紫外线发光半导体元件。光学元件例如是反射镜、棱镜、透镜、光纤、衍射元件、空间光变调元件、及全息图像元件。例如,从紫外线激光射出的光束,使用公知的各种光学元件而成型。例如,可以形成具有线状的剖面形状的光束。也可以与紫外线光源的种类或大小对应而使用多个紫外线光源。例如,可以将多个半导体激光元件以一列排列,也可以以2维阵列状排列。另外,也可以对1条或者2条以上的激光束进行扫描。
红外线照射装置230R具有红外线光源和任选的光学元件。红外线光源例如可以适当地使用红外线LED或红外线半导体激光元件等红外线发光半导体元件。为了使冷却至例如-20℃的元件基板上的液状的光固化性树脂蒸发(气化),只要使光固化性树脂的温度上升至例如0℃以上的温度即可。即,只要使元件基板上的液状的光固化性树脂的温度上升至20℃以上即可,进一步优选上升至30℃~50℃以上。为了使元件基板上的液状的光固化性树脂(例如厚度为100nm)的温度上升至20℃以上所需的热量,例如可以是从1mJ/cm2至10mJ/cm2的程度。因此,例如,可以使用通信用的半导体激光(例如1.3μm带和/或1.55μm带,输出超过250mW)。没必要使用红外线灯(例如卤素灯)这种输出大的红外线光源。
从红外线半导体激光元件射出的光束,使用公知的各种光学元件而成型。例如,可以形成具有线状的剖面形状的光束。另外,也可以使用多个半导体激光元件。例如,可以将多个半导体激光以一列排列,也可以以2维阵列状排列。也可以同时地照射1条或者2条以上的激光束,也可以对1条或者2条以上的激光束进行扫描。另外,也可以形成具有矩形(例如,0.05mm×100mm)的剖面形状的光束而进行平台扫描。它们可以对应于所照射的区域(第一区域)的大小或配置等而适当变更。
紫外线照射装置230U和红外线照射装置230R构成为进行切换。在紫外线照射装置230U及红外线照射装置230R分别配置于规定的位置时,将具有规定的波长及强度的光向平台212的上表面射出。分隔壁234及喷淋板220优选由紫外线及红外线的透射率高的材料、例如石英形成。
使用成膜装置200A,例如可以以下述方式形成有机阻挡层14A。
向腔室210供给丙烯酸单体26p。元件基板20在平台212上被冷却至例如-15℃。丙烯酸单体26p在元件基板20的第一无机阻挡层12上凝结。通过对此时的条件进行控制,从而使液状的丙烯酸单体仅偏向第一无机阻挡层12A所具有的凸部的周围。
然后,将腔室210内排气,在将蒸气或者雾状的丙烯酸单体26p去除后,使用红外线照射装置230R,向规定的区域(第一区域:图3中的区域NR1及NR2)选择性地照射红外线232R,从而使照射红外线232R的区域内的丙烯酸单体气化(蒸发)。通过这样,第一无机阻挡层12A的第一区域的表面露出。即,向第一区域内的无机阻挡层12A所具有的凸部(例如,在引出配线30A上形成的部分)的周围偏向的液状的光固化性树脂被气化,第一无机阻挡层12A的第一区域的表面露出。
然后,通过使用紫外线照射装置230U向包含第一区域在内的第二区域(典型地,元件基板20的上表面的整体)照射紫外线232U,从而使第一无机阻挡层12A上的丙烯酸单体固化。作为紫外线光源,例如使用在365nm具有主峰值的高压水银灯,作为紫外线强度,例如以12mW/cm2照射约10秒。
如上所述,形成由丙烯酸树脂构成的有机阻挡层14A。有机阻挡层14A在第一区域(区域NR1及区域NR2)内不具有丙烯酸树脂。该有机阻挡层14A的形成工序的节拍时间例如不足约30秒,量产性非常高。
然后,向用于形成第二无机阻挡层16A的CVD腔室输送,例如,以与第一无机阻挡层12A相同的条件形成第二无机阻挡层16A。由于第二无机阻挡层16A在形成第一无机阻挡层12A的区域形成,因此在第一区域的内的区域NR1,形成第一无机阻挡层12A和第二无机阻挡层16A直接接触的无机阻挡层接合部。因此,如上所述,沿引出配线形成的有机阻挡层,不会成为将大气中的水蒸气向有源区域内引导的路径。
此外,第一无机阻挡层12A及第二无机阻挡层16A例如以下述方式形成。利用使用了SiH4及N2O气体的等离子CVD法,例如,在将成膜对象的基板(OLED3)的温度控制为80℃以下的状态下,以400nm/min的成膜速度,可以形成厚度400nm的无机阻挡层。这样获得的无机阻挡层的折射率是1.84,400nm的可见光的透射率是90%(厚度400nm)。另外,膜应力的绝对值是50MPa。
此外,作为无机阻挡层,除了SiN层以外,还可以使用SiO层、SiON层、SiNO层、Al2O3层等。作为形成有机阻挡层的树脂,除了丙烯酸树脂以外,可以使用含有乙烯基的单体等的光固化性树脂。另外,作为光固化性树脂,还可以使用紫外线固化型的硅酮树脂。
也可以取代成膜装置200A,使用图8(a)及(b)所示的成膜装置200B或者200C。
如图8(a)所示的成膜装置200B,在平台212的下侧具有红外线照射装置230R。平台212例如由透射红外线的玻璃形成,红外线照射装置230R朝向平台212的下表面射出红外线232R。
图8(b)所示的成膜装置200C所具有的光照射装置230,作为紫外线光源,例如具有紫外线灯,射出紫外线和红外线。成膜装置200C还具有光掩模52,该光掩模52与在平台212的上表面配置的元件基板20的表面接近而配置。光掩模52可以从光照射装置230与元件基板20之间的光路退避地设置。
光掩模52具备与第一区域对应的红外线透射部,通过这样,可以向第一区域选择性地照射红外线。在将光掩模52配置于规定的位置的状态下,在使第一区域的丙烯酸单体气化后,通过使光掩模52退避,从而可以将紫外线向元件基板20的上表面的整体照射。
如果将向元件基板20照射红外线(第一光)的光学系统称为第一照射光学系统,将向元件基板20照射紫外线(第二光)的光学系统称为第二照射光学系统,则在成膜装置200C中,第一照射光学系统具有紫外线灯和光掩模,第二照射光学系统通过从第一照射光学系统使光掩模52退避从而构成。
光掩模52例如使用在成为红外线的透射率高的基板(例如玻璃基板)的红外线透射部的区域的表面具有冷反射镜构造、在其它区域的表面具有金属膜的光掩模。冷反射镜构造由感应体多层膜构成,将红外线(例如约800nm以上、约2000nm以下)选择性地透射,对可见光及紫外线进行反射。金属膜例如可以使用厚度为500nm以上的Cr膜(铬膜)。为了获得充分的遮光性,金属膜(例如Cr膜)的厚度优选1μm以上。金属膜的厚度并不特别地设置上限,但例如如果超过3μm,则遮光性不会有差别。
另外,也可以取代金属膜而设置冷滤光片构造。冷滤光片构造由感应体多层膜构成,与冷反射镜构造相反地,对红外线进行反射,将可见光及紫外线透射。如果使用具备具有冷反射镜构造的红外线透射部(紫外线遮光部)、和具有冷滤光片构造的红外线遮光部(紫外线透射部)的光掩模52,则可以同时地进行上述工序S3和工序S4。因此,如果使用这种光掩模52,则第一照射光学系统及第二照射光学系统这两者由紫外线灯和光掩模构成。
不具有光掩模的成膜装置200A及200B,红外线照射装置230R构成第一照射光学系统,紫外线照射装置230U构成第二照射光学系统。此外,在成膜装置200A中,作为红外线照射装置230R所具有的红外线光源,例如使用红外线灯,也可以通过使用具有红外线透射部的光掩模52,从而构成第一照射光学系统。
参照图9,对利用第一照射光学系统照射第一光的第一区域的例子进行说明。图9(a)及(b)是表示照射第一光的第一区域的例子的示意的立体图。
元件基板20具有分别成为OLED显示装置的多个OLED显示装置部100p。在元件基板20上形成薄膜封装构造后,分割为各个OLED显示装置部100p,根据需要,经过后续工序,获得OLED显示装置。
在图3所示的OLED显示装置100A中,第一区域包含区域NR1及区域NR2,均是OLED显示装置100A内的一部分的区域,但第一区域可以进行各种改变。
例如,如图9(a)所示的第一区域42a所示,也可以设为遍及沿行方向排列的6个OLED显示装置部100p的1个区域。图9(a)的第一区域42a例如也可以包含图3所示的区域NR1及NR2。由此,通过设为遍及多个OLED显示装置部的1个第一区域,从而可以使第一照射光学系统变得简单。
另外,如图9(b)所示的第一区域42b所示,也可以设为将OLED显示装置部100p的有源区域包围的环状区域。通过将第一区域42b设为环状区域,从而可以将有源区域利用无机阻挡层接合部更可靠地包围。例如,在TFE构造10A的形成方法中,由于使光固化性树脂偏向第一无机阻挡层所具有的凸部的周边,因此如果排除微粒子P,则光固化性树脂仅偏向覆盖引出配线30A的第一无机阻挡层12A的最下部(覆盖引出配线30A的侧面的部分与在基板1的平坦部上形成的部分之间的边界部)。因此,如果将图3所示的区域NR1(分割区域)设为第一区域,则可以防止水分经由有机阻挡层14A浸入有源区域。但是,在本来不存在的区域附着光固化性树脂也不是说完全没有,因此为了万无一失,也可以形成环状的第一区域42b。此外,环状的第一区域42b,可以适当地在包含将光固化性树脂的液膜在第一无机阻挡层的大致整个面形成的工序在内的、根据第二实施方式的OLED显示装置的制造方法中使用。
图9(a)及(b)所示的第一区域42a及42b,例如可以使用具有半导体激光元件、和光学元件(透镜、衍射元件等)的第一照射光学系统(红外线照射装置230R)而照射。此外,在对光束进行扫描的情况下,由于需要维持第一区域42a或者42b的整体的温度充分地上升的状态,因此需要对光束强度或扫描条件进行调整。因此,例如,在成膜装置中也可以还设置朝向平台的上表面的红外热摄像仪(红外线热成像装置)。只要一边利用红外热摄像仪对元件基板上的温度分布进行监视,一边对红外线照射装置230R中的光束强度或扫描条件进行最优化即可。
在图10(a)及(b)中,示意地示出在照射第一光时使用的光掩模52A及52B。在射出紫外线灯(例如高压水银灯)或红外线灯(例如卤素灯)这种不具有指向性的红外线的情况下,通过使用光掩模52A或者52B,从而可以向第一区域选择性地照射红外线。
下面,参照图11及图12,对根据本发明的第一实施方式的其它OLED显示装置100B的构造进行说明。
图11是示意地表示OLED显示装置100B的构造的俯视图。图12(a)及(b)是OLED显示装置100B的示意的剖视图,图12(a)是沿图11中的12A-12A’线的剖视图,图12(b)是沿图11中的12B-12B’线的剖视图。
图11所示的OLED显示装置100B,引出配线30B与区域NR1重叠的部分34B及端子38B的剖面构造,与图3所示的OLED显示装置100A不同。在图11中,对与OLED显示装置100A实质上具有相同功能的结构要素,标注相同的参照附图标记,有时省略说明。
针对OLED显示装置100A,如参照图4(b)进行说明所示,在第一无机阻挡层12A的表面成为90°以下的角度的部位,光固化性树脂容易偏向。反过来说,在第一无机阻挡层12A的表面成为超过90°的角度的部位,光固化性树脂难以偏向。
因此,在OLED显示装置100B中,如图12(a)及(b)所示,OLED显示装置100A中的与区域NR1及区域NR2重叠的引出配线30B的部分34B及端子38B,设为具有侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分(倾斜侧面部分)TSF的构造,抑制光固化性树脂偏向。
顺锥形侧面部分TSF的锥形角85°以下,优选70°以下。由此,在具有顺锥形侧面部分TSF的部分,由于不会形成第一无机阻挡层12B的表面为90°以下的角度,因此光固化性树脂难以偏向。即使有机材料偏向成为第一无机阻挡层12B的表面超过90°的角度的部位,其量也比第一无机阻挡层12B的表面成为90°以下的角度的部位少。因此,通过向区域NR1及区域NR2照射第一光,从而可以更可靠地在区域NR1内及区域NR2内形成不存在光固化性树脂的区域。即,在区域NR1内可以更可靠地形成第一无机阻挡层12B与第二无机阻挡层16B直接接触的无机阻挡层接合部。
此外,沿包含图11中的部分32B在内的4B-4B’线的剖视图、及沿包含部分36B在内的4D-4D’线的剖视图,也可以分别与图4(b)及图4(d)所示的剖视图相同。在该情况下,在形成引出配线30B的工序中,利用使用了多阶调掩模(半透射调制掩模或者变暗调制掩模)的光刻工序,可以利用1次的曝光工序,形成包含具有顺锥形侧面部分TSF的部分在内的引出配线30B。此外,在本说明书中,“光刻工序”包含抗蚀剂赋予、曝光、显影、将抗蚀剂设为掩模的蚀刻、抗蚀剂剥离。
下面,参照图13(a)及(b)。图13(a)及(b)分别是根据第一实施方式的其它OLED显示装置所具有的TFE构造10C及10D的示意的局部剖视图。
图13(a)是沿TFE构造10C的图3中的4B-4B’线的示意的剖视图,是引出配线的有源区域R1侧的部分32C的剖视图。
例如,即使要形成具有图4(b)所示的剖面形状的引出配线30A,也因为工序条件的变动,有时会形成图13(a)所示的这种具有逆锥形侧面的部分32C。如果形成逆锥形侧面,则第一无机阻挡层12C变得不连续。即使在这种情况下,在引出配线的部分32C的侧面的最下部也形成有机阻挡层14C,可以在其上形成无缺陷的第二无机阻挡层16C。由此,有机阻挡层14C在存在微粒子P的情况下、或形成具有逆锥形状的剖面形状的图案的情况下,也可以抑制耐湿可靠性降低。
图13(b)是沿TFE构造10D的图3中的4C-4C’线的示意的剖视图。在图12(a)所示的TFE构造10B中,将部分34B的侧面的整体设为顺锥形侧面部分TSF,但也可以如图13(b)所示的部分34D这样,仅在侧面的至少最下部形成顺锥形侧面部分TSF。由于光固化性树脂(例如丙烯酸单体)所偏向的成为侧面的最下部(与平坦部的边界),因此只要在该部分抑制光固化性树脂偏向即可。顺锥形侧面部分TSF的高度(基板法线方向的长度),优选比光固化性树脂的厚度更大,例如是50nm以上,优选100nm以上。包含顺锥形侧面部分在内的配线的部分,优选不具有逆锥形部。即使在具有这种剖面形状的部分34上不存在有机阻挡层,也可以形成无缺陷的第一无机阻挡层12C及第二无机阻挡层16C。
如果考虑过程余量,则顺锥形侧面部分的锥形角不足85°,优选70°以下,其以外的配线部分的锥形角优选设定为超过85°、90°以下,锥形角的差优选为15°以上。此外,顺锥形侧面部分的锥形角的下限并不特别限制,但优选为30°以上。即使锥形角不足30°,抑制有机材料的偏向的效果也不会特别差,这是由于,如果将配线间的距离设为固定,则仅是配线的电阻变大,或者,如果将配线电阻设为固定,则仅是配线间距离变小。具有这种剖面形状的栅极总线、源极总线及引出配线以及端子,优选使用干蚀刻工序而形成。此外,顺锥形侧面部分的锥形角可以由多阶调掩模(半透射调制掩模或者变暗调制掩模)的图案进行调整,其以外的部分的锥形角可以由干蚀刻条件进行调整。
下面,参照图14及图15,对在OLED显示装置100A中使用的TFT的例子、和在制作TFT时使用栅极金属层及源极金属层形成的引出配线及端子的例子进行说明。
对于高精细的中小型用OLED显示装置,适当地使用移动度高的低温多晶硅(简称为“LTPS”。)TFT或者氧化物TFT(例如包含In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)、O(氧气)在内的4元系(In-Ga-Zn-O系)氧化物TFT)。LTPS-TFT及In-Ga-Zn-O系TFT的构造及制造方法众所周知,以下仅进行简单的说明。
图14(a)是LTPS-TFT2PT的示意的剖视图,TFT2PT可以包含于OLED显示装置100A的电路2中。LTPS-TFT2PT是顶部栅极型的TFT。
TFT2PT形成于基板(例如聚酰亚胺薄膜)1上的基底涂层2Pp上。在上述说明中省略,但在基板1上优选形成由无机绝缘体形成的基底涂层。
TFT2PT具有:多晶硅层2Pse,其在基底涂层2Pp上形成;栅极绝缘层2Pgi,其在多晶硅层2Pse上形成;栅极电极2Pg,其在栅极绝缘层2Pgi上形成;层间绝缘层2Pi,其在栅极电极2Pg上形成;以及源极电极2Pss及漏极电极2Psd,其在层间绝缘层2Pi上形成。源极电极2Pss及漏极电极2Psd在形成于层间绝缘层2Pi及栅极绝缘层2Pgi的接触孔内,与多晶硅层2Pse的源极区域及漏极区域分别连接。
栅极电极2Pg包含于与栅极总线相同的栅极金属层中,源极电极2Pss及漏极电极2Psd包含于与源极总线相同的源极金属层中。使用栅极金属层及源极金属层形成引出配线及端子(参照图15而后述)。
TFT2PT例如以下述方式制作。
作为基板1,例如准备厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。
将基底涂层2Pp(SiO2膜:250nm/SiNx膜:50nm/SiO2膜:500nm(上层/中间层/下层))及a-Si膜(40nm)利用等离子CVD法进行成膜。
进行a-Si膜的脱氢处理(例如450℃、180分钟退火)。
将a-Si膜利用准分子激光退火(ELA)法进行多晶硅化。
通过利用光刻工序对a-Si膜进行图案化,从而形成活性层(半导体岛)。
将栅极绝缘膜(SiO2膜:50nm)利用等离子CVD法进行成膜。
在活性层的通道区域进行掺杂(B+)。
将栅极金属(Mo:250nm)利用溅射法进行成膜,利用光刻工序(包含干蚀刻工序)进行图案化(形成栅极电极2Pg及栅极总线等)。
在活性层的源极区域及漏极区域进行掺杂(P+)。
进行活性化退火(例如450℃、45分钟退火)。这样获得多晶硅层2Pse。
将层间绝缘膜(例如,SiO2膜:300nm/SiNx膜:300nm(上层/下层))利用等离子CVD法进行成膜。
在栅极绝缘膜及层间绝缘膜利用干蚀刻形成接触孔。由此,获得层间绝缘层2Pi及栅极绝缘层2Pgi。
将源极金属(Ti膜:100nm/Al膜:300nm/Ti膜:30nm)利用溅射法进行成膜,利用光刻工序(包含干蚀刻工序)进行图案化(形成源极电极2Pss、漏极电极2Psd及源极总线等)。
图14(b)是In-Ga-Zn-O系TFT2OT的示意的剖视图,TFT2OT可以包含于OLED显示装置100A的电路2中。TFT2OT是底部栅极型的TFT。
TFT2OT在基板(例如聚酰亚胺薄膜)1上的基底涂层2Op上形成。TFT2OT具有:栅极电极2Og,其形成于基底涂层2Op上;栅极绝缘层2Ogi,其形成于栅极电极2Og上;氧化物半导体层2Ose,其形成于栅极绝缘层2Ogi上;以及源极电极2Oss及漏极电极2Osd,它们分别在氧化物半导体层2Ose的源极区域上及漏极区域上连接。源极电极2Oss及漏极电极2Osd被层间绝缘层2Oi覆盖。
栅极电极2Og包含于与栅极总线相同的栅极金属层中,源极电极2Oss及漏极电极2Osd包含于与源极总线相同的源极金属层中。使用栅极金属层及源极金属层,形成引出配线及端子,参照图15可以获得后述的构造。
TFT2OT例如按照以下方式制作。
作为基板1,例如准备厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。
将基底涂层2Op(SiO2膜:250nm/SiNx膜:50nm/SiO2膜:500nm(上层/中间层/下层))利用等离子CVD法进行成膜。
将栅极金属(Cu膜:300nm/Ti膜:30nm(上层/下层))利用溅射法进行成膜,利用光刻工序(包含干蚀刻工序)进行图案化(形成栅极电极2Og及栅极总线等)。
将栅极绝缘膜(SiO2膜:30nm/SiNx膜:350nm(上层/下层))利用等离子CVD法进行成膜。
将氧化物半导体膜(In-Ga-Zn-O系半导体膜:100nm)利用溅射法进行成膜,通过利用光刻工序(包含湿蚀刻工序)进行图案化,从而形成活性层(半导体岛)。
将源极金属(Ti膜:100nm/Al膜:300nm/Ti膜:30nm(上层/中间层/下层))利用溅射法进行成膜,利用光刻工序(包含干蚀刻工序)进行图案化(形成源极电极2Oss、漏极电极2Osd及源极总线等)。
进行活性化退火(例如300℃、120分钟退火)。这样获得氧化物半导体层2Ose。
然后,作为保护膜,将层间绝缘层2Oi(例如,SiNx膜:300nm/SiO2膜:300nm/(上层/下层))利用等离子CVD法进行成膜。
下面,参照参照图15(a)~(d),对根据第一实施方式的其它OLED显示装置的构造进行说明。该OLED显示装置的电路(背板电路)具有图14(a)所示的TFT2PT或者图14(b)所示的TFT2OT,使用在制作TFT2PT或者TFT2OT时的栅极金属层及源极金属层而形成引出配线30A’及端子38A’。图15(a)~(d)分别与图4(b)~(e)对应,针对对应的结构要素的参照附图标记标注“’”。另外,图15中的基底涂层2p与图14(a)中的基底涂层2Pp及图14(b)中的基底涂层2Op对应,图15中的栅极绝缘层2gi与图14(a)中的栅极绝缘层2Pgi及图14(b)中的栅极绝缘层2Ogi对应,图15中的层间绝缘层2i与图14(a)中的层间绝缘层2Pi及图14(b)中的层间绝缘层2Oi分别对应。
如图15(a)~(d)所示,栅极金属层2g及源极金属层2s形成于在基板1上形成的基底涂层2p上。在图4中省略,但优选在基板1上形成由无机绝缘体形成的基底涂层2p。
参照图15(a)及(b)而对TFE构造10A’的构造进行说明。图15(a)与沿图3中的4B-4B’线的剖视图对应,是引出配线30A’的有源区域侧的部分32A’的剖视图,图15(b)与沿图3中的4C-4C’线的剖视图对应,是与区域NR1重叠的部分34A’的剖视图。
如图15(a)~(c)所示,引出配线30A’作为栅极金属层2g与源极金属层2s的层叠体而形成。在引出配线30A’的栅极金属层2g中形成的部分,例如具有与栅极总线相同的剖面形状,在引出配线30A’的源极金属层2s中形成的部分,例如具有与源极总线相同的剖面形状。例如,在500ppi的5.7型的显示装置的情况下,由栅极金属层2g形成的部分的线宽例如为10μm,相邻间距离为16μm(L/S=10/16),在源极金属层2s中形成的部分的线宽例如为16μm,相邻间距离为10μm(L/S=16/10)。
图15(a)所示的与引出配线30A’的有源区域侧的部分32A’的线宽方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角,与栅极总线或者源极总线同样地,约为90°。在覆盖引出配线30A’的部分32A’的第一无机阻挡层12A’的最下部(覆盖引出配线30A’的侧面的部分、与在基板1的平坦部上形成的部分之间的边界部),形成有机阻挡层(中实部)14A’。
另一方面,图15(b)所示的引出配线30A’的部分34A’,在沿图3中的4C-4C’线的剖面中,由第一无机阻挡层12A’与第二无机阻挡层16A’直接接触的无机阻挡层接合部覆盖。这是由于在区域NR1内不存在光固化树脂(有机阻挡层)。此外,如参照图12(a)说明所示,也可以设为具有部分34A’的侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分(倾斜侧面部分)TSF的结构。
参照图15(c)及(d)。图15(c)及(d)是未形成TFE构造10A’的区域的剖视图。图15(c)所示的引出配线30A’的部分36A’,具有与图15(a)所示的引出配线30A’的部分32A’相同的剖面形状,在其侧面的最下部形成有机阻挡层14A’。另一方面,图15(d)所示的端子38A’,由于存在于区域NR2内,因此光固化树脂(有机阻挡层)不存在。此外,如参照图12(b)说明所示,也可以设为具有端子38A’的侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分(倾斜侧面部分)TSF的结构。
在图15(b)中,示出与引出配线30A’的第一无机阻挡层12A’相接的2个侧面的整体为顺锥形侧面部分TSF的例子,但如参照图5(b)说明所示,只要在与第一无机阻挡层12A’相接的2个侧面的至少最下部具有顺锥形侧面部分TSF,就可以获得上述的效果。同样地,在图15(d)中,示出端子38A’露出的全部的侧面的整体为顺锥形侧面部分TSF的例子,但只要在露出的全部的侧面的至少最下部具有顺锥形侧面部分,就可以获得上述的效果。
(第二实施方式)
根据第一实施方式的OLED显示装置的制造方法,由于使丙烯酸单体偏向,因此存在过程余量窄的问题。以下说明的第二实施方式的OLED显示装置的制造方法,包含至少在平坦部上的一部分上也形成树脂层(例如丙烯酸树脂层),通过对树脂层局部地进行灰化从而形成有机阻挡层的工序。此外,通过对最初形成的树脂层的厚度进行调整(例如设为不足100nm),和/或对灰化条件(包含时间在内)进行调整,从而可以形成各种形态的有机阻挡层。即,还可以形成在第一实施方式中说明的OLED显示装置100A所具有的有机阻挡层14A,或者还可以形成覆盖平坦部的一部分或全部的有机阻挡层(中实部)。另外,在第一实施方式的OLED显示装置100A的制造方法中,也可以在形成有机阻挡层14A之后,对有机阻挡层14A局部地进行灰化。通过进行灰化,从而如后所述,可以使与第二无机阻挡层的紧贴性提高。或者,可以调整最终地残留的有机阻挡层14A的区域或形态。
此外,如果有机阻挡层的面积大,则可以获得使耐弯曲性提高的效果。以下,主要对具有TFE构造的OLED显示装置及其制造方法进行说明,该TFE构造具有覆盖平坦部的一部分或全部的有机阻挡层(中实部)。此外,形成TFE构造之前的元件基板的构造,特别是引出配线及端子的构造以及TFT的构造,也可以是在第一实施方式中说明的任一个。
图16示意地表示根据本发明的第二实施方式的OLED显示装置100E的平面构造。对与OLED显示装置100A的结构要素实质上具有相同功能的结构要素,附加相同的参照附图标记,省略说明。
OLED显示装置100E的引出配线30E的部分32E、34E、36E及端子38E的构造、及包含这些在内的层叠构造,关于OLED显示装置100A的引出配线30A的部分32A、34A、36A及端子38A,也可以与图4(b)~(e)所示的构造相同,因此在这里省略说明。但是,OLED显示装置100E如上所述,由于在平坦部也可以具有有机阻挡层(中实部),因此也可以是将图4(b)及图4(d)所示的有机阻挡层14A在平坦部延伸设置的方式。
另外,作为OLED显示装置100E,由于在平坦部也可以具有有机阻挡层,因为为了形成包围有源区域R1的无机阻挡层接合部,通过向区域NR1照射第一光,从而使得在区域NR1内不存在光固化树脂。
以下,主要对OLED显示装置100A的图4(a)所示的剖面构造中的有机阻挡层的形态的不同进行说明。
图17(a)是根据本发明的第二实施方式的OLED显示装置中的TFE构造10E的示意的局部剖视图,示出包含微粒子P在内的部分。如参照图5(b)说明所示,如果存在微粒子P,则有时在第一无机阻挡层12E会形成裂纹(缺陷)12Ec。根据图18所示的剖面SEM像,认为这是由于从微粒子P的表面生长的SiN层12Ea、和从OLED3的表面的平坦部分生长的SiN层12Eb碰撞(冲击)而产生的。如果存在这种裂纹12Ec,则TFE构造10E的阻挡性降低。此外,图18的SEM像是在玻璃基板上,在作为微粒子P配置直径为1μm的球状硅石的状态下,将SiN膜利用等离子CVD法成膜后的试样的剖面SEM像。剖面未穿过微粒子P的中心。另外,最表面是用于剖面加工时的保护的碳层(C-depo)。由此,仅通过存在直径为1μm的比较小的球状的硅石,在SiN层12E形成裂纹(缺陷)12Ec。
在第二实施方式的OLED显示装置中的TFE构造10E中,如图17(a)所示,由于有机阻挡层14Ec以填充第一无机阻挡层12E的裂纹12Ec及微粒子P的垂悬部分的方式形成,因此可以利用第二无机阻挡层16E保持阻挡性。这可以由图19所示的剖面SEM像确认。在图19中,在第一无机阻挡层12E上,在直接形成第二无机阻挡层16E的部位未观察到界面,但为了在示意图中容易分辨,将第一无机阻挡层12E和第二无机阻挡层16E由不同的阴影示出。
图19所示的剖面SEM像与图18的剖面SEM像同样地,是在玻璃基板上配置直径为2.15μm的球状硅石的状态下,将TFE构造10E成膜的试样的剖面SEM像。如果对图19和图18进行比较可知,即使是图19所示的直径为约2倍的微粒子P,在丙烯酸树脂层的上形成的SiN膜,也是无缺陷的致密的膜。另外,与图18的情况下同样地,在以覆盖微粒子P(直径为2.15μm及4.6μm的球状硅石)的方式将SiN膜利用等离子CVD法成膜之后,作为有机阻挡层14E而形成丙烯酸树脂层,然后,再次将SiN膜利用等离子CVD法成膜后的试样中,利用SEM观察确认在丙烯酸树脂层之上形成无缺陷的致密的SiN膜。
图17(a)所示的有机阻挡层14E例如优选由丙烯酸树脂形成。特别地,优选通过将室温(例如25℃)下的粘度为1~100mPa·s左右的丙烯酸单体(丙烯酸酯)进行光固化(例如紫外线固化)从而形成。这样低粘度的丙烯酸单体,可以容易地在裂纹12Ec及微粒子P的垂悬部分中浸透。
在裂纹12Ec及微粒子P的垂悬部分中填充的有机阻挡层14Ec的表面,将微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea的表面、和在OLEE3的表面的平坦部上形成的有机阻挡层14Eb的表面连续而顺滑地连结。因此,在微粒子P上的第一无机阻挡层12E及有机阻挡层14E上形成的第二无机阻挡层(SiN层)16E上不会形成缺陷,形成致密的膜。
另外,有机阻挡层14E的表面14Es利用灰化处理被氧化,具有亲水性,与第二无机阻挡层16E的紧贴性高。
为了使耐弯曲性提高,有机阻挡层14E优选以除了在微粒子P上形成的第一无机阻挡层12Ea的凸状部分以外,在大致整个面残留有机阻挡层14E的方式进行灰化。在平坦部上存在的有机阻挡层14Eb的厚度,优选是10nm以上。
在专利文献2、3中记载了使有机阻挡层偏向的结构,但本发明人经过各种试验发现,有机阻挡层14E也可以在平坦部上的大致整个面、即第一无机阻挡层12Ea的除了凸状部分的大致整个面上形成,从耐弯曲性的观点,其厚度优选10nm以上。
如果有机阻挡层14E介于第一无机阻挡层12E与第二无机阻挡层16E之间,则TFE构造10E内部的各层间的紧贴性提高。特别地,由于有机阻挡层14E的表面被氧化,因此与第二无机阻挡层16E的紧贴性高。
另外,如果平坦部上的有机阻挡层14Eb在整个面上形成(如果有机阻挡层14E不具有开口部14Ea),则在向OLED显示装置施加外力时,在TFE构造10E内产生的应力(或者变形)均匀地分散,其结果,破坏(特别是第一无机阻挡层12E和/或第二无机阻挡层16E的破坏)被抑制。认为第一无机阻挡层12E和第二无机阻挡层16E紧贴而大致均匀地存在的有机阻挡层14E,以将应力分散及缓和的方式起作用。这样,有机阻挡层14E也起到使OLED显示装置的耐弯曲性提高的效果。
但是,如果有机阻挡层14E的厚度成为200nm以上,则有时相反地耐弯曲性会降低,因此有机阻挡层14E的厚度优选不足200nm。
有机阻挡层14E经过灰化处理而形成。由于灰化处理在面内存在波动,因此有时在平坦部上形成的有机阻挡层14Eb的一部分被完全去除,第一无机阻挡层12E的表面会露出。此时,在有机阻挡层14E之内,在OLED3的平坦部上形成的有机阻挡层(中实部)14Eb被控制为,比开口部14Ea面积大。即,中实部14Eb的面积被控制为,超过平坦部上的有机阻挡层(包含开口部)14E的面积的50%。中实部14Eb的面积优选是平坦部上的有机阻挡层14E的面积的80%以上。但是,中实部14Eb的面积优选不超过平坦部上的有机阻挡层的面积的约90%。换言之,优选平坦部上的有机阻挡层14E具有合计为约10%程度的面积的开口部14Ea。开口部14Ea起到抑制第一无机阻挡层12E与有机阻挡层14E的界面、及有机阻挡层14E与第二无机阻挡层16E的界面处的剥离的效果。如果具有平坦部上的有机阻挡层14E的面积的80%以上、90%以下的面积的开口部14Ea,则获得特别优良的耐弯曲性。
另外,如果在平坦部的整个面形成有机阻挡层14E,则平坦部的有机阻挡层14E成为水分的侵入路径,会使OLED显示装置的耐湿可靠性降低。为了防止这种情况,通过在将有源区域R1实质上包围的区域NR1E照射第一光,从而在区域NR1E内不形成有机阻挡层14E。在此基础上,如图17(b)所示,在有机阻挡层14E的基底表面(例如,OLED3的表面),以与区域NR1E重叠的方式,设置将有源区域R1实质上包围的储存部3EB。储存部3EB在与使宽度方向平行的剖面的形状中的侧面的锥形角不足90°的顺锥形侧面部分TSF露出的2个侧面的至少最下部具有。顺锥形侧面部分TSF的高度(基板法线方向的长度),优选比有机材料的厚度(与有机阻挡层14E厚度大致相等)更大,例如为50nm以上,优选为100nm以上。
储存部3EB可以由各种方法形成。例如,在形成电路2的工序中,在使用感光性树脂(例如聚酰亚胺或者丙烯酸树脂)形成由OLEE3构成的用于对各像素进行规定的储存部时,同时形成包围有源区域R1的储存部3EB即可。或者,在对栅极金属层和/或源极金属层进行图案化,形成栅极总线和/或源极总线时,同时形成包围有源区域的图案(储存部3EB用的图案)即可。此时,通过为了形成储存部EB用的图案而将开口部设为多阶调掩模,从而可以形成具有顺锥形侧面部分的图案。
参照图20及图21,对有机阻挡层14E及第二无机阻挡层16E的形成工序、特别是灰化工序进行说明。在图20中示出有机阻挡层14E的形成工序,在图21中示出第二无机阻挡层16E的形成工序。
如图20(a)示意地示出所示,在形成覆盖OLED3的表面的微粒子P的第一无机阻挡层12E之后,在第一无机阻挡层12E上形成有机阻挡层14E。有机阻挡层14E例如通过下述方法获得,即,使蒸气或者雾状的丙烯酸单体在冷却后的元件基板上凝结,然后通过照射光(例如紫外线)而使丙烯酸单体固化,从而获得。通过使用低粘度的丙烯酸单体,从而可以在形成于第一无机阻挡层12E的裂纹12Ec内使丙烯酸单体浸透。
此外,在图20(a)中,示出在微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea上形成有机阻挡层14Ed的例子,但虽然也依赖于微粒子P的大小或形状、及丙烯酸单体的种类,但有时丙烯酸单体在微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea上不堆积(或者附着),或者仅极微量地堆积(或者附着)。有机阻挡层14E例如可以使用前述的图7及图8所示的成膜装置200A、200B或者200C而形成。
根据本发明的第二实施方式的OLED显示装置100E的制造方法中的TFE构造10E的形成方法,在图6所示的TFE构造10A的形成方法的流程图的工序S2中,在第一无机阻挡层上使光固化性树脂凝结时,形成光固化性树脂的液膜。另外,在工序S4之后、工序S5之前,包含将通过向光固化性树脂的液膜照射光从而形成的光固化树脂层局部地进行灰化的工序。经过该灰化工序,获得有机阻挡层14E。
在使用成膜装置200A的情况下,例如,通过对丙烯酸单体26p的供给量及腔室210内的温度、压力(真空度)进行控制,从而可以调整丙烯酸单体(液状)的堆积速度。例如,丙烯酸单体可以以500nm/min进行堆积。因此,可以通过约24秒形成厚度为约200nm的丙烯酸单体的液膜。液膜的厚度优选100nm以上500nm以下。
最初的有机阻挡层14E的厚度被调整为,在平坦部上成为100nm以上500nm以下。所形成的最初的有机阻挡层14E的表面14Esa顺滑地连续,带有疏水性。此外,为了简单,对于灰化前的有机阻挡层,也附加相同的参照附图标记。
然后,如图20(b)所示,对有机阻挡层14E进行灰化。灰化可以使用公知的等离子灰化装置、光激励灰化装置、UV臭氧灰化装置而进行。例如,使用了N2O、O2及O3之内的至少1种气体的等离子灰化,或者可以在这些中进一步组合紫外线照射而进行。在作为第一无机阻挡层12E及第二无机阻挡层16E而将SiN膜由CVD法进行成膜的情况下,由于作为原料气体使用N2O,因此如果将N2O用于灰化中,则可以获得能够将装置简略化的优点。
有机阻挡层14E的灰化例如由使用了N2O气体的等离子灰化法进行。灰化在灰化用的腔室中进行。灰化速度例如为500nm/min。如上所述,在形成厚度为200nm的有机阻挡层14E时,以平坦部上的有机阻挡层(中实部)14Eb的厚度(最大值)为20nm的程度的方式,在约22秒的期间进行灰化。
通过调整此时的条件,从而可以形成图4(a)、(b)所示的有机阻挡层14A。另外,由于引出配线上的有机阻挡层14E的厚度比其它部分小,因此去除引出配线上的有机阻挡层14E,还可以使平坦部上的有机阻挡层14E的面积的保留超过50%。
如果进行灰化,则有机阻挡层14E的表面14Es被氧化,被改质为亲水性。另外,表面14Es被大致相同地切削,并且形成极细微的凹凸,表面积增大。作为进行了灰化时的表面积增大效果,与针对作为无机材料的第一无机阻挡层12E相比,针对有机阻挡层14E的表面的效果更大。因此,由于有机阻挡层14E的表面14Es被改质为亲水性、以及表面14Es的表面积增大,因此可以使与第二无机阻挡层16E的紧贴性提高。
并且,如果灰化进展,则如图20(c)所示,在有机阻挡层14E的一部分形成开口部14Ea。
并且,如果灰化进展,则如图5(a)所示的有机阻挡层14A所示,可以仅在第一无机阻挡层12E的裂纹12Ec及微粒子P的垂悬部分的附近残留有机阻挡层14Ec。此时,有机阻挡层14Ec的表面将微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea的表面、和OLED3的表面的平坦部的表面连续而顺滑地连结。
此外,为了改善第一无机阻挡层12E与有机阻挡层14E的紧贴性,在形成有机阻挡层14E之前,也可以在第一无机阻挡层12E的表面实施灰化处理。
灰化后,将N2O气体排气,并向用于形成第二无机阻挡层16E的CVD腔室输送,例如,以与第一无机阻挡层12E相同的条件形成第二无机阻挡层16E。
下面,参照图21,对在有机阻挡层14E上形成了第二无机阻挡层16E以后的构造进行说明。
图21(a)模拟地示出通过对图20(a)所示的有机阻挡层14E的表面14Esa进行灰化从而氧化,改质为具有亲水性的表面14Es后,形成第二无机阻挡层16E的构造。在这里,示出将有机阻挡层14E的表面14Esa稍微地灰化的情况,示出在微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea上形成的有机阻挡层14Ed也残留的例子,但有时在微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea上不形成有机阻挡层14E(或者不残留)。
如图21(a)所示,在形成于有机阻挡层14E上的第二无机阻挡层16E上无缺陷,另外,与有机阻挡层14E的紧贴性也优良。
如图21(b)~(c)所示,如果分别在图20(b)~(c)所示的有机阻挡层14E上形成第二无机阻挡层16E,则可以获得无缺陷、与有机阻挡层14E的紧贴性优良的第二无机阻挡层16E。即使OLED3的平坦部上的有机阻挡层14E被完全去除,如果有机阻挡层14Ec的表面将微粒子P上的第一无机阻挡层12Ea的表面、和OLED3的表面的平坦部的表面连续而顺滑地连结,则也可以获得无缺陷而与有机阻挡层14E的紧贴性优良的第二无机阻挡层16E。
有机阻挡层14E如图21(b)所示,也可以以在微粒子P上形成的第一无机阻挡层12Ea的除了凸状部分之外在整个面较薄地残留有机阻挡层14E的方式灰化。从耐弯曲性的观点,如上所述,优选平坦部上的有机阻挡层14Eb的厚度为10nm以上、不足200nm。
由于灰化处理在面内波动,因此形成于平坦部上的有机阻挡层14E的一部分完全被去除,有时第一无机阻挡层12E的表面露出。另外,由于微粒子P的材质、大小也波动,因此有时存在具有图21(c)所示的构造或者前面的图5(a)所示的构造的部位。即使在形成于平坦部的有机阻挡层14E的一部分被完全去除的情况下,在有机阻挡层14E之内,在OLED3的平坦部上形成的有机阻挡层(中实部)14Eb也优选被控制为,比开口部14Ea面积大。如上所述,中实部14Eb的面积优选为平坦部上的有机阻挡层14E的面积的80%以上,并优选不超过约90%。
如果有机阻挡层14E过度灰化,则如图22所示,不仅在OLED3的平坦部上形成的有机阻挡层14Eb被完全去除,在由微粒子P形成的裂纹12Ec中填充的有机阻挡层14Ed也变小,不具有将形成第二无机阻挡层16E的基底的表面设为顺滑而连续的形状的作用。其结果,如图23所示,在第二无机阻挡层16E形成缺陷16Ec,使TFE构造的阻挡部特性降低。例如,即使不形成缺陷16Ec,如果在第二无机阻挡层16E的表面形成锐角的凹部16Ed,则在该部分,应力容易集中,容易因外力而产生裂纹。
另外,例如,在作为微粒子P使用了凸透镜状硅石(直径4.6μm)的试验中,在凸透镜状硅石的端部中,有机阻挡层被过度蚀刻,其结果,第二无机阻挡层的膜厚有时会局部地极端地变薄。在这种情况下,例如即使在第二无机阻挡层不产生缺陷,在OLED显示装置的制造工序中,或者在制造后,在向TFE构造施加外力时,担心在第二无机阻挡层会产生裂纹。
作为向TFE构造10施加外力的情况,可以举出下述这种情况。例如,在将OLED显示装置的柔性的基板1从作为支撑基板的玻璃基板剥离时,会向包含TFE构造10在内的OLED显示装置作用弯曲应力。另外,在制造曲面显示器的过程中,在沿规定的曲面形状对OLED显示装置进行弯曲时,也会向TFE构造10作用弯曲应力。当然,在OLED显示装置的最终的利用形态是利用OLED显示装置的柔性的形态(例如折叠、弯曲、或者卷曲)时,在用户使用的期间会向TFE构造10施加各种应力。
为了防止这种情况,优选对灰化条件进行调节,以使得在OLED3的平坦部上形成的有机阻挡层的超过50%残留(使得有机阻挡层(中实部)14Eb比开口部14Ea面积更大)。更优选在OLED3的平坦部上残留的有机阻挡层(中实部)14Eb是80%以上,更优选是90%的程度。但是,由于以10%程度存在开口部14Ea,可以获得抑制第一无机阻挡层12E与有机阻挡层14E之间的界面、及有机阻挡层14E与第二无机阻挡层16E之间的界面处的剥离的效果,因此更加优选。如图21(a)~(c)所示,由于在适度地残留的有机阻挡层14E上形成的第二无机阻挡层16E的表面,不存在成为90°以下的角度的部分(参照图23的凹部16Ed),因此即使施加外力也可以抑制应力集中。
根据本发明的第一及第二实施方式,可以制造一种具备具有包围有源区域的无机阻挡部接合部的薄膜封装构造的OLED显示装置。关于使有机阻挡层14E以何种程度残留,可以与OLED显示装置的用途或要求性对应而适当变更。
在上述中,说明了具有柔性基板的OLED显示装置的制造方法、以及在该方法中使用的成膜方法及成膜装置的实施方式,但本发明的实施方式并不限定于例示,可以广泛地适用于具有在基板上形成的有机EL元件、和在有机EL元件上形成的薄膜封装构造的有机EL设备(例如有机EL照明装置)中。
工业上的可利用性
本发明的实施方式,在有机EL设备的制造方法及在该制造方法中使用的成膜装置中使用。本发明的实施方式,特别地,在柔性的有机EL显示装置的制造方法及在该制造方法中使用的成膜装置中适当地使用。
附图标记说明
1:基板(柔性基板)
2:电路(驱动电路或者背板电路)
3:有机EL元件
4:偏光板
10、10A、10B、10C、10E:薄膜封装构造(TFE构造)
12、12A、12B、12C、12E:第一无机阻挡层(SiN层)
14、14A、14B、14E:有机阻挡层(丙烯酸树脂层)
14Ea:有机阻挡层的开口部
14Eb:有机阻挡层的中实部
14Es:有机阻挡层的表面(灰化后)
14Esa:有机阻挡层的表面(灰化前)
16A、16B、16C、16E:第二无机阻挡层(SiN层)
16Ec:缺陷
16Ed:凹部
20:元件基板
26:丙烯酸单体
26p:丙烯酸单体的蒸气或者雾状的丙烯酸单体
100、100A:有机EL显示装置

Claims (18)

1.一种成膜方法,其特征在于,包含下述工序:
工序A,在基板上形成光固化性树脂的液膜;
工序B,通过向所述基板上的第一区域选择性地照射红外线或者波长超过550nm的可见光,从而使所述第一区域内的所述光固化性树脂气化;
工序C,在与所述工序B同时或者在所述工序B之后,通过将使所述光固化性树脂具有感光性的光向所述基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射,使所述第二区域内所述光固化性树脂固化,从而获得光固化树脂膜。
2.根据权利要求1所述的成膜方法,其特征在于,
所述工序A包含工序A1,在所述工序A1中,在包含蒸气或者雾状的所述光固化性树脂在内的腔室内,在所述基板上使所述蒸气或者雾状的所述光固化性树脂凝结。
3.一种制造方法,其是有机EL设备的制造方法,包含下述工序:准备元件基板的工序,该元件基板具有基板、在所述基板上形成的驱动电路、与所述驱动电路连接的多个有机EL元件、在配置有所述多个有机EL元件的有源区域的外侧的周边区域配置的多个端子、及将所述驱动电路和所述多个端子连接的多个引出配线;以及在所述元件基板中的所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上形成薄膜封装构造的工序,
所述制造方法特征在于,
形成所述薄膜封装构造的工序包含下述工序:
工序S1,在所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上,选择性地形成第一无机阻挡层;
工序S2,其在所述工序S1之后,在包含蒸气或者雾状的光固化性树脂在内的腔室内,在所述第一无机阻挡层上使所述光固化性树脂凝结;
工序S3,其在所述工序S2之后,通过向所述元件基板上的包含与所述多个引出配线相交叉的分割区域在内的第一区域选择性地照射红外线或者波长超过550nm的可见光,从而使所述第一区域内的所述光固化性树脂气化;
工序S4,其与所述工序S3同时或者在所述工序S3之后,通过将使所述光固化性树脂具有感光性的光向所述元件基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射,使所述第二区域内所述光固化性树脂固化,从而形成由光固化树脂构成的有机阻挡层;
工序S5,其在所述工序S4之后,通过在所述有源区域之上、及所述多个引出配线的所述有源区域侧的部分之上选择性地形成第二无机阻挡层,从而将所述第一无机阻挡层和所述第二无机阻挡层直接接触的无机阻挡层接合部形成于所述第一区域内的至少所述分割区域。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,
在所述工序S4之后且所述工序S5之前,还包含将所述有机阻挡层局部地进行灰化的工序。
5.根据权利要求3或者4所述的制造方法,其特征在于,
所述第一区域包含将所述有源区域实质上包围的环状区域。
6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的制造方法,其特征在于,
所述第一区域的宽度至少为0.01mm。
7.根据权利要求3至6中的任意一项所述的制造方法,其特征在于,
所述有机阻挡层的厚度为100nm以上500nm以下。
8.根据权利要求3至8中的任意一项所述的制造方法,其特征在于,
所述光固化性树脂包含含有乙烯基的单体。
9.根据权利要求3至8中的任意一项所述的制造方法,其特征在于,
所述基板是柔性基板。
10.一种成膜装置,其特征在于,具有:
腔室;
平台,其配置在腔室内,具有收容基板的上表面,可以对所述上表面进行冷却;
第一照射光学系统,其向在所述平台的所述上表面配置的所述基板上的第一区域照射红外线或者波长超过550nm的可见光;以及
第二照射光学系统,其向在所述平台的所述上表面配置的所述基板上的包含所述第一区域在内的第二区域照射紫外线和/或波长为450nm以下的可见光。
11.根据权利要求10所述的成膜装置,其特征在于,
所述第一照射光学系统具有红外线发光半导体元件。
12.根据权利要求10或者11所述的成膜装置,其特征在于,
所述第一照射光学系统还具有光掩模,该光掩模具备与所述第一区域对应的红外线透射部。
13.根据权利要求10所述的成膜装置,其特征在于,
所述第一照射光学系统还具有红外线激光元件、和对所述红外线激光元件进行扫描的可动反射镜。
14.根据权利要求10至13中的任意一项所述的成膜装置,其特征在于,
所述第二照射光学系统具有紫外线光源。
15.根据权利要求10所述的成膜装置,其特征在于,
还具有光掩模,该光掩模具备紫外线灯、和与所述第一区域对应的红外线透射部,
所述第一照射光学系统具有所述紫外线灯和所述光掩模,
所述第二照射光学系统通过从所述第一照射光学系统使所述光掩模退避而构成。
16.根据权利要求15所述的成膜装置,其特征在于,
所述光掩模,在玻璃基板、和成为所述玻璃基板的所述红外线透射部的区域的表面具有冷反射镜构造。
17.根据权利要求16所述的成膜装置,其特征在于,
所述光掩模,在所述玻璃基板的除了成为所述红外线透射部的区域以外的区域的表面具有金属膜,所述金属膜的厚度为500nm以上。
18.根据权利要求16所述的成膜装置,其特征在于,
所述光掩模,在所述玻璃基板的除了成为所述红外线透射部的区域以外的区域的表面具有冷滤光片构造。
CN201780088468.2A 2017-03-16 2017-03-16 有机el设备的制造方法、成膜方法及成膜装置 Pending CN110419266A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/010736 WO2018167923A1 (ja) 2017-03-16 2017-03-16 有機elデバイスの製造方法、成膜方法および成膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110419266A true CN110419266A (zh) 2019-11-05

Family

ID=63522936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780088468.2A Pending CN110419266A (zh) 2017-03-16 2017-03-16 有机el设备的制造方法、成膜方法及成膜装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10741800B2 (zh)
JP (1) JP6469936B1 (zh)
CN (1) CN110419266A (zh)
WO (1) WO2018167923A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272330A (zh) * 2020-02-19 2020-06-12 黑龙江大学 一种光纤气体压力传感器及其制备方法
US11302891B2 (en) * 2018-12-17 2022-04-12 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Flexible OLED display panel and manufacturing method thereof

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111403630A (zh) * 2017-03-08 2020-07-10 堺显示器制品株式会社 有机el设备的制造方法
KR102325171B1 (ko) * 2017-03-20 2021-11-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102373443B1 (ko) * 2017-09-14 2022-03-14 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN110034152B (zh) * 2018-01-12 2023-08-04 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
WO2019202739A1 (ja) 2018-04-20 2019-10-24 堺ディスプレイプロダクト株式会社 有機elデバイスおよびその製造方法
US10868277B2 (en) * 2018-09-19 2020-12-15 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Organic light emitting diode display panel and manufacturing method thereof

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158940A (ja) * 2007-12-03 2009-07-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
US20120228754A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Georgia Tech Research Corporation Chip-last embedded interconnect structures and methods of making the same
US20120260855A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Whang Sin Cho Depositing apparatus for forming thin film
JP2013026394A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Panasonic Corp 有機el表示パネルおよびその製造方法
JP2013064187A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Ulvac Japan Ltd 成膜装置及び成膜方法
WO2014129536A1 (ja) * 2013-02-22 2014-08-28 コニカミノルタ株式会社 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子
JP2014228594A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 大日本印刷株式会社 画像表示装置に用いられる偏光板、画像表示装置、および画像表示装置における明所コントラストの改善方法
JP2015176717A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 東京エレクトロン株式会社 封止構造の形成方法、封止構造の製造装置、並びに有機el素子構造、その製造方法、及びその製造装置
CN105284186A (zh) * 2013-06-07 2016-01-27 株式会社爱发科 元件结构体及其制造方法
WO2016060053A1 (ja) * 2014-10-15 2016-04-21 シャープ株式会社 エレクトロルミネッセンス装置、及び製造方法
CN106328823A (zh) * 2016-11-10 2017-01-11 吉林大学 一种有机薄膜、制备方法及其在制备有机电致发光器件中的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5988619B2 (ja) 2012-03-06 2016-09-07 株式会社アルバック 成膜装置、成膜方法
RU2015106948A (ru) * 2012-07-31 2016-09-20 В. Л. Гор Унд Ассошиэйтс Гмбх Оболочка для слоистой структуры, обеспечивающей адаптивную теплоизоляцию
JP6307384B2 (ja) 2014-08-11 2018-04-04 株式会社ジャパンディスプレイ 有機el表示装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158940A (ja) * 2007-12-03 2009-07-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
US20120228754A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Georgia Tech Research Corporation Chip-last embedded interconnect structures and methods of making the same
US20120260855A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Whang Sin Cho Depositing apparatus for forming thin film
JP2013026394A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Panasonic Corp 有機el表示パネルおよびその製造方法
JP2013064187A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Ulvac Japan Ltd 成膜装置及び成膜方法
WO2014129536A1 (ja) * 2013-02-22 2014-08-28 コニカミノルタ株式会社 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子
JP2014228594A (ja) * 2013-05-20 2014-12-08 大日本印刷株式会社 画像表示装置に用いられる偏光板、画像表示装置、および画像表示装置における明所コントラストの改善方法
CN105284186A (zh) * 2013-06-07 2016-01-27 株式会社爱发科 元件结构体及其制造方法
JP2015176717A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 東京エレクトロン株式会社 封止構造の形成方法、封止構造の製造装置、並びに有機el素子構造、その製造方法、及びその製造装置
WO2016060053A1 (ja) * 2014-10-15 2016-04-21 シャープ株式会社 エレクトロルミネッセンス装置、及び製造方法
CN106328823A (zh) * 2016-11-10 2017-01-11 吉林大学 一种有机薄膜、制备方法及其在制备有机电致发光器件中的应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11302891B2 (en) * 2018-12-17 2022-04-12 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Flexible OLED display panel and manufacturing method thereof
CN111272330A (zh) * 2020-02-19 2020-06-12 黑龙江大学 一种光纤气体压力传感器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200020892A1 (en) 2020-01-16
US10741800B2 (en) 2020-08-11
JPWO2018167923A1 (ja) 2019-03-22
WO2018167923A1 (ja) 2018-09-20
JP6469936B1 (ja) 2019-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110419266A (zh) 有机el设备的制造方法、成膜方法及成膜装置
CN110447307B (zh) 有机el器件及其制造方法
JP6321310B1 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
JP6301034B1 (ja) 有機elデバイスの製造方法
JP6487123B2 (ja) 有機el表示装置およびその製造方法
JP6330112B1 (ja) 有機elデバイスの製造方法および成膜装置
JPWO2019202739A1 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
JP2021114470A (ja) 有機elデバイスの製造方法
JP6538985B2 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
WO2019130417A1 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
JP6563055B2 (ja) 有機elデバイス
JP6515224B2 (ja) 有機elデバイスの製造方法および成膜装置
JP6567121B2 (ja) 薄膜封止構造形成装置
JP6759287B2 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
JP6942208B2 (ja) 有機elデバイスおよびその製造方法
JP6872586B2 (ja) 有機elデバイスの製造方法
JP6542931B2 (ja) 有機elデバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20220614

AD01 Patent right deemed abandoned