CN105390622A - 有机el元件密封膜的形成方法 - Google Patents

有机el元件密封膜的形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供有机EL元件密封膜的形成方法，解决形成叠层有无机膜和有机膜的叠层膜时使用硬质掩模有选择地成膜有机膜所导致的问题。该有机EL元件密封膜的形成方法在形成有多个有机EL元件(2)的基板(1)上，以覆盖与有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜(11)和有机膜(12)的构造的密封膜，包括：在基板(1)的整个面将无机膜(11)和有机膜(12)交替一次以上地成膜而形成叠层膜(13)的步骤；通过干蚀刻将叠层膜(13)中与有机EL元件对应的区域以外的部分除去的步骤；和以遮蔽叠层膜(13)的有机膜(12)的侧端面的方式形成覆盖留下的叠层膜(14)的遮蔽无机膜(15)，完成密封膜(16)的步骤。

Description

有机EL元件密封膜的形成方法
技术领域
本发明涉及有机EL元件密封膜的形成方法。
背景技术
使用有机EL元件的有机EL显示装置的电力消耗低，为自然发光型，能够得到源于有机发光材料的多彩色调的光，因此作为下一代的显示装置得到关注。
有机EL元件以在基板上矩阵状设置的多个元件形成区域中，以作为发光层的有机EL层和电极层等叠层的状态形成。形成有机EL层的有机化合物一般会由于水分、氧等而劣化，因此以防止水分、氧等混入有机EL层界面为目的，在与有机EL元件对应的区域，以不会对有机EL层造成影响的程度的温度形成密封膜。
作为有机EL元件的密封膜，使用叠层有无机膜和有机膜的膜。在专利文献1中提出了下述技术：使用用于形成图案的硬质掩模形成有机膜和无机膜，从而防止水分、氧侵入有机EL元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－5189号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是，如上述技术所述，使用硬质掩模有选择地形成用于密封膜的有机膜时，在成膜时在硬质掩模上形成大量的堆积物(沉积物)，这成为颗粒而导致产品的生产率下降。此外，由于像这样容易在硬质掩模上形成堆积物，因此必须频繁更换硬质掩模，会导致运转率的下降和运行成本的上升。并且，在这样使用硬质掩模进行选择成膜时，会发生成膜颗粒潜入掩模下方的情况，而且由于硬质掩模导致中心与端部的不均匀更为严重，因此难以进行均匀的成膜。这样的不均匀在基板大型化时更为显著。
由此，本发明的课题在于，对于有机EL元件，在形成叠层有无机膜和有机膜的密封膜时，解决由于使用硬质掩模对有机膜进行选择成膜所导致的问题的有机EL元件密封膜的形成方法。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的第一方面在于提供一种有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于，在形成有多个有机EL元件的基板上，以覆盖与上述有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜和有机膜的构造的密封膜，至少在形成构成上述密封膜的上述有机膜时，在上述基板的整个面形成膜之后，通过干蚀刻将与上述有机EL元件对应的区域以外的部分除去。
在上述第一方面中，能够在上述基板的整个面，将上述无机膜和上述有机膜交替一次以上地成膜而形成叠层膜，通过干蚀刻将上述叠层膜的与上述有机EL元件对应的区域以外的部分除去。
本发明的第二方面在于提供一种有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于，在形成有多个有机EL元件的基板上，以覆盖与上述有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜和有机膜的构造的密封膜，
上述有机EL元件密封膜的形成方法包括：
在上述基板的整个面将上述无机膜和上述有机膜交替一次以上地成膜而形成叠层膜的步骤；
通过干蚀刻将上述叠层膜中与上述有机EL元件对应的区域以外的部分除去的步骤；和
以遮蔽上述叠层膜的上述有机膜的侧端面的方式形成覆盖留下的叠层膜的遮蔽无机膜，完成密封膜的步骤。
在上述第二方面中，上述叠层膜的最下层能够为无机膜。此外，上述叠层膜的最上层可以为无机膜也可以为有机膜。
在上述第一方面和第二方面的任一者中，上述干蚀刻能够通过使用蚀刻用的硬质掩模的等离子体蚀刻来进行。
发明效果
根据本发明，在以覆盖与有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜和有机膜的构造的密封膜时，至少在形成构成密封膜的有机膜时，在基板的整个面成膜之后，通过干蚀刻将与有机EL元件对应的区域以外的部分除去，因此不需要使用硬质掩模有选择地形成有机膜，能够解决在使用硬质掩模有选择地形成有机膜时产生颗粒、必须以高频率更换掩模、难以均匀成膜的问题。
此外，在基板的整个面将上述无机膜和上述有机膜交替一次以上地成膜而形成叠层膜之后，通过干蚀刻将叠层膜中与上述有机EL元件对应的区域以外的部分除去，以遮蔽叠层膜的有机膜的侧端面的方式形成覆盖剩下的叠层膜的遮蔽无机膜，完成密封膜，因此能够解决使用硬质掩模有选择地形成有机膜时的上述问题，并且能够形成能够可靠地防止水分、氧经由有机膜的侵入的密封膜。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一实施方式的有机EL元件密封膜的形成方法的流程图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式的有机EL元件密封膜的形成方法的步骤截面图。
图3是用于说明现有的有机EL元件密封膜的形成方法的步骤截面图。
图4是用于说明本发明的第二实施方式的有机EL元件密封膜的形成方法的步骤截面图。
附图标记说明
1：基板
2：有机EL元件
3：堤边
11：无机膜
12：有机膜
13、13’：叠层膜
14、14’：留下叠层膜
15：遮蔽无机膜
16、16’：密封膜。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
首先说明第一实施方式。
图1是用于说明本发明的第一实施方式的有机EL元件密封膜的形成方法的流程图，图2是其步骤截面图。
在形成密封膜之前，在基板1上形成多个包含发光层的有机EL元件2(步骤1，图2(a))，该发光层包含有机EL层。
基板1的材料没有特别限定，例如能够举出玻璃板、陶瓷板、塑料膜、金属板等。在基板1矩阵状地形成有形成为边框状的堤边3，在堤边3内形成有机EL元件2。由此，多个有机EL元件2在基板1上岛状地形成。
有机EL元件2通过叠层包含有机EL层的发光层和在其上下设置的电极而形成，在形成于基板1的驱动电路(未图示)上形成。
有机EL层包含有机发光物质，该有机发光物质能够从电极被注入电子和空穴，注入的电荷移动、空穴和电子再结合从而能够发光。作为有机发光物质，只要是一般在发光层中使用的低分子或高分子的有机物质即可，没有特别限定。
在像这样形成有机EL元件2之后，在形成密封膜时，首先在包含有机EL元件2的基板1整个面形成无机膜11，接着形成有机膜12，反复进行它们的形成，从而形成作为密封膜的主要部分的叠层膜13(步骤2，图2(b))。此时的反复次数是任意的，有机膜12可以为一层。但是，在本实施方式中，叠层膜13的最上层是无机膜11。
无机膜11具有密封水分、氧的功能，此外也要求绝缘性。作为满足这样的特性的材料，能够举出Al2O3、SiN、SiO2等。成膜方法并没有特别限定，能够适用化学蒸镀法(CVD法)、原子层堆积法(ALD法)、溅射等物理蒸镀法(PVD法)。作为CVD法，能够使用热CVD、等离子体CVD、微波CVD等各种方法。
作为有机膜12，能够举出丙烯酸类的单体等，能够举出通常使用的材料。成膜方法没有特别限定，能够举出真空蒸镀法、等离子体CVD。
叠层膜13中实现密封性能的主要是无机膜11，但无机膜硬，容易产生缺陷，因此在无机膜11上叠层具有缓冲功能的有机膜12。
在叠层膜13的成膜结束后，通过干蚀刻将叠层膜13的与有机EL元件对应的区域以外的部分除去(步骤3，图2(c)、(d))。在进行干蚀刻时，如图2(c)所示，在蚀刻装置内安装蚀刻用的硬质掩模20，仅有选择地蚀刻叠层膜13的与有机EL元件对应的区域以外的部分。由此，如图2(d)所示，叠层膜13中仅是与有机EL元件对应的区域作为留下叠层膜14留下。作为此时的干蚀刻，能够采用通常的等离子体蚀刻。此时的等离子体形成方法没有特别限定。此处，与有机EL元件对应的区域是指足够覆盖有机EL元件的区域。在像本实施方式这样在堤边内形成有机EL元件的情况下，也可以以在与有机EL元件对应的区域中包含堤边的方式，将直至堤边外侧的与有机EL元件邻接的部分的区域作为与有机EL元件对应的区域。
之后，在基板1整个面形成用于遮蔽有机膜12的侧端面的遮蔽无机膜15，完成留下叠层膜14被遮蔽无机膜15覆盖的构造的密封膜16(步骤4，图2(e))。此时的遮蔽无机膜15的成膜方法可以与无机膜11同样。
经由步骤3被蚀刻后的留下叠层膜14中，有机膜12的侧端面露出，如果将其就这样用作密封膜的话，则水分、氧从水平方向经由有机膜12侵入有机EL层界面，有机EL层可能劣化，在本实施方式中，由遮蔽无机膜15覆盖留下叠层膜14，因此有机膜12的侧端面被遮蔽无机膜15遮蔽，防止水分、氧等通过有机膜12向有机EL元件侧侵入。
在本实施方式中，通过采用在基板1整个面形成无机膜11和有机膜12之后，通过干蚀刻除去不需要的部分的方法，与以下说明的使用硬质掩模的选择成膜的方法相比较，具有各种优点。
有选择地成膜的方法例如像图3所示的那样进行。即，如图3(a)所示，在与图2(a)同样的在基板1上形成了有机EL元件2的状态下，如图3(b)所示，在包含有机EL元件2的基板1整个面成膜无机膜11。接着，如图3(c)所示，在成膜装置内安装成膜用的硬质掩模30，仅在基板1表面的与有机EL元件对应的区域成膜有机膜12。像这样重复进行规定次数的无机膜11和有机膜12的成膜(图2(d)、(e))，形成叠层膜23。最后在基板1整个面形成遮蔽无机膜15，完成叠层膜23被遮蔽无机膜15覆盖的构造的密封膜26(图3(f))。
这样，在现有技术中，在基板1表面的与有机EL元件对应的区域中形成作为密封膜26的一部分的有机膜12时，采用使用硬质掩模的有选择成膜的方法，由此产生以下的问题。
(1)成膜时在硬质掩模形成大量的堆积物(沉积物)，其成为颗粒而导致产品的生产率下降。
(2)在硬质掩模容易形成堆积物，因此必须频繁更换硬质掩模，导致运转率下降和运行成本上升。
(3)在使用硬质掩模进行有选择成膜时，会发生成膜颗粒潜入掩模下方的情况，而且由于硬质掩模导致中心与端部的不均匀更为严重，因此难以进行均匀的成膜(特别是在基板大型化时更为显著)。
与此不同，在本发明中，在成膜构成密封膜的有机膜时，不使用利用硬质掩模的有选择成膜的方法，而采用在基板整个面成膜之后通过干蚀刻除去不需要的部分的方法，因此能够如下所述解决现有的课题。
(1)成膜时不会在硬质掩模形成堆积物(沉积物)，不会产生颗粒。
(2)不会发生用于成膜的硬质掩模的更换所导致的运转率的下降和运行成本的上升。
(3)在成膜时不使用硬质掩模，因此能够均匀地进行成膜。
在干蚀刻时使用用于蚀刻的硬质掩模，但是不会产生像用于成膜的硬质掩模那样的问题。即，在蚀刻时几乎不会在硬质掩模形成堆积物，因此来自硬质掩模的颗粒的影响小，此外，虽然会产生由等离子体引起的掩模的损伤，但该损伤导致的掩模的更换频率与用于成膜的硬质掩模的更换频率相比极少。
此外，在本实施方式中，在形成无机膜11和有机膜12的叠层膜13后，通过干蚀刻一并除去与有机EL元件对应的区域以外的部分，因此步骤简单。
(第二实施方式)
接着说明第二实施方式。
图4是用于说明本发明的第二实施方式的有机EL元件密封膜的形成方法的步骤截面图。
在本实施方式中，与图2(a)同样，在基板1上形成包含具有有机EL层的发光层的多个有机EL元件2(图4(a))之后，在形成密封膜时，在包含有机EL元件2的基板1整个面成膜无机膜11，接着成膜有机膜12，反复进行它们的成膜，从而形成作为密封膜的主要部分的叠层膜13’(图4(b))。此时的反复次数是任意的，有机膜12也可以为一层。但是，在本实施方式中，叠层膜13’的最上层为有机膜12。
在叠层膜13’的成膜结束后，通过干蚀刻将叠层膜13’的与有机EL元件对应的区域以外的部分除去(图4(c)、(d))。在干蚀刻时，与第一实施方式同样，仅是叠层膜13’的与有机EL元件对应的区域以外的部分被有选择地蚀刻，如图4(d)所示，仅是叠层膜13’中与有机EL元件对应的区域作为留下叠层膜14’留下。之后，在基板1整个面形成遮蔽无机膜15，完成留下叠层膜14’被遮蔽无机膜15覆盖的构造的密封膜16’(图4(e))。
如本实施方式这样，即使采用最上层为有机膜12的叠层膜13’，也能够得到由遮蔽无机膜15覆盖留下叠层膜14’的构造的密封膜16’，因此与第一实施方式同样，有机膜12的侧端面被遮蔽无机膜15遮蔽，能够防止水分、氧通过有机膜12向有机EL元件侧侵入。在本实施方式中，叠层膜13’的最上层为有机膜12，但最终由遮蔽无机膜15覆盖叠层膜13’，因此密封效果是足够的。
而且，在本实施方式中，也通过采用在基板1整个面形成无机膜11和有机膜12之后，通过干蚀刻除去不需要的部分的方法，与实施方式1同样，不会发生像现有技术的使用硬质掩模的有选择成膜方法那样的问题。
在本实施方式中，也是在形成无机膜11和有机膜12的叠层膜13’之后通过干蚀刻一并除去与有机EL元件对应的区域以外的部分，因此工艺简单。
(其它的应用方式)
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够有各种变形。例如，在上述实施方式中，在形成无机膜和有机膜的叠层膜之后，对与有机EL元件对应的区域以外的部分一并进行干蚀刻，但是也可以在每次形成有机膜时，对有机膜的与有机EL元件对应的区域以外的部分进行干蚀刻。

Claims (7)

1.一种有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
在形成有多个有机EL元件的基板上，以覆盖与所述有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜和有机膜的构造的密封膜，
至少在形成构成所述密封膜的所述有机膜时，在所述基板的整个面成膜之后，通过干蚀刻将与所述有机EL元件对应的区域以外的部分除去。
2.如权利要求1所述的有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
在所述基板的整个面将所述无机膜和所述有机膜交替一次以上地成膜而形成叠层膜，通过干蚀刻将所述叠层膜的与所述有机EL元件对应的区域以外的部分除去。
3.一种有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
在形成有多个有机EL元件的基板上，以覆盖与所述有机EL元件对应的区域的方式形成叠层有无机膜和有机膜的构造的密封膜，
所述有机EL元件密封膜的形成方法包括：
在所述基板的整个面将所述无机膜和所述有机膜交替一次以上地成膜而形成叠层膜的步骤；
通过干蚀刻将所述叠层膜中与所述有机EL元件对应的区域以外的部分除去的步骤；和
以遮蔽所述叠层膜的所述有机膜的侧端面的方式形成覆盖留下的叠层膜的遮蔽无机膜，完成密封膜的步骤。
4.如权利要求3所述的有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
所述叠层膜的最下层为无机膜。
5.如权利要求3或4所述的有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
所述叠层膜的最上层为无机膜。
6.如权利要求3或4所述的有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
所述叠层膜的最上层为有机膜。
7.如权利要求1～6中任一项所述的有机EL元件密封膜的形成方法，其特征在于：
所述干蚀刻通过使用蚀刻用的硬质掩模的等离子体蚀刻来进行。
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