JP2015069806A

JP2015069806A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法

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Publication number: JP2015069806A
Application number: JP2013202359A
Authority: JP
Inventors: 健大河原; Takeshi Ogawara; 博次坂元; Hirotsugu Sakamoto
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Also published as: US20150093845A1; US9224977B2

Abstract

【課題】歩留り低下を抑制可能な有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を実現することを目的とする。【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、表示領域と端子形成領域とを有する母基板の、前記表示領域それぞれの上に上部電極を形成する工程と、前記母基板を前記表示領域同士の境界に沿って切断することで複数の個片に分割する工程と、を備え、前記上部電極を形成する工程が、枠状のフレーム２０２と前記端子形成領域に対応する領域を覆う帯状の遮蔽部２０４とを有するマスク２００を用いて前記表示領域上に前記上部電極の材料を成膜する工程を有し、前記遮蔽部が前記フレームの対向する辺同士の間に架け渡されて一方向Ｙへの張力が印加された状態で固定され、平面視で前記フレームの内周の内側において前記一方向にのみ延在する、ことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法に関する。

薄型で軽量な発光源として、有機エレクトロルミネッセンス発光（organic electro luminescent）素子が注目を集めており、多数の有機エレクトロルミネッセンス発光素子を備える画像表示装置が開発されている。有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、発光層を有する有機層が、下部電極と上部電極とで挟まれた構造を有する。

このような有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法としては、例えば特許文献１において、額縁状のフレームに取り付けられた金属箔からなる蒸着マスクを用いて、基板に電極を製膜する方法が開示されている。金属箔のフレームの内側の領域には、複数の開口パターンが設けられている。

特開２０１０−２４４６９６号公報

しかし、特許文献１に記載の蒸着マスクを用いた製造方法によれば、フレームの内周と金属箔の開口との間の領域は、フレームからの張力が加わらないため、付着した電極材料の膜応力によって変形するおそれがある。このため、金属箔が基板や電極に接触して不良が発生し、歩留りの低下を引き起こすおそれが生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、歩留り低下を抑制可能な有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を実現することを目的とする。

（１）本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、表示領域と端子形成領域とを有する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域がマトリクス状に配列された母基板の、前記表示領域それぞれの上に薄膜トランジスタを形成する工程と、前記薄膜トランジスタ上に下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に、発光層を有する有機層を形成する工程と、前記有機層上に上部電極を形成する工程と、前記母基板を前記表示領域同士の境界に沿って切断することで複数の個片に分割する工程と、を備え、前記上部電極を形成する工程が、枠状のフレームと前記端子形成領域に対応する領域を覆う帯状の遮蔽部とを有するマスクを用いて前記表示領域上に前記上部電極の材料を成膜する工程を有し、前記遮蔽部が前記フレームの対向する辺同士の間に架け渡されて一方向への張力が印加された状態で固定され、平面視で前記フレームの内周の内側において前記一方向にのみ延在する、ことを特徴とする。

（２）本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、前記遮蔽部が、遮蔽部材に前記一方向に延在する開口が設けられることにより形成されたものであってもよい。

本発明における有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法によれば、遮蔽部が基板や上部電極に接触して製品に不良が発生することが抑えられ、歩留りの高い製造方法を実現することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、母基板の概略平面図である。図２は図１に示す母基板のＩＩ−ＩＩ切断線における概略断面図である。図３は図１に示す母基板のＩＩＩ−ＩＩＩ切断線における概略断面図である。図４は母基板への上部電極の成膜用のマスクと母基板の配置関係を示す概略平面図である。図５は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板を図２と同様の視野において示す概略断面図である。図６は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板を図３と同様の視野において示す概略断面図である。図７は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板を図２と同様の視野において示す概略断面図である。図８は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板を図３と同様の視野において示す概略断面図である。図９は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板を図２と同様の視野において示す概略断面図である。図１０は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス表示装置を示す概略平面図である。図１１は母基板への上部電極の成膜用のマスクの変形例を示す概略平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、各構成要素はそれらと異なっていてもよく、その要旨を変更しない範囲で変更して実施することが可能である。

図１は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、母基板１１０の概略平面図である。まず、初めに母基板１１０を用意する。母基板１１０は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域Ａがマトリクス状に配列された、絶縁性の基板である。母基板１１０は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域Ａ同士の境界Ｂに沿って切断されることにより、後述する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の基板となる領域である。

有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域Ａそれぞれには、後述する画素Ｐがマトリクス状に配置された表示領域Ｄと、平面視で各表示領域Ｄの周囲を囲む非表示領域Ｅと、端子が形成される箇所である端子形成領域Ｔと、が設けられている。本実施形態における端子形成領域Ｔは、例えば図１に示すようにＹ方向に連なっている。

次いで、母基板１１０の端子形成領域Ｔそれぞれに端子２１を形成し、表示領域Ｄそれぞれの上に薄膜トランジスタ１１を形成する。図２は図１に示す母基板１１０のＩＩ−ＩＩ切断線における概略断面図であり、図３は図１に示す母基板１１０のＩＩＩ−ＩＩＩ切断線における概略断面図である。

まず、図２に示すように、Ｘ方向に延在する第１の配線Ｌを、母基板１１０の上面１００ａ上に、互いに間隔を空けて形成する。第１の配線Ｌのうち、端子形成領域Ｔに形成された部分を端子２１とする。

次いで、図３に示すように、母基板１１０の表示領域Ｄそれぞれの上に、ポリシリコン半導体層１１ａ、ゲート絶縁層１１ｂ、ゲート電極１１ｃの層、ソース・ドレイン電極１１ｄの層、層間絶縁膜１１ｅを順次積層するとともにパターニングを行う。これにより、薄膜トランジスタ１１が、母基板１１０の表示領域Ｄそれぞれにおいて画素Ｐごとに形成される。

また、この薄膜トランジスタ１１を形成する工程において、非表示領域Ｅにソース・ドレイン電極１１ｄと同層の第２の配線１２ｄを形成する。

次いで、薄膜トランジスタ１１上を覆うように、薄膜トランジスタ１１を保護する絶縁膜であるパッシベーション膜１１ｆを形成する。以上により、薄膜トランジスタ１１とパッシベーション膜１１ｆとを有する回路層１２が形成される。

次いで、回路層１２上を覆うように、例えばＳｉＯ_２やＳｉＮ、アクリル、ポリイミド等の、絶縁性を有する材料からなる平坦化膜１３を形成する。このように回路層１２上に平坦化膜１３を形成することにより、隣接する薄膜トランジスタ１１間や、薄膜トランジスタ１１と、後述する有機エレクトロルミネッセンス発光素子３０の間が、電気的に絶縁される。

次いで、表示領域Ｄに、平坦化膜１３及びパッシベーション膜１１ｆを貫通し、ソース・ドレイン電極１１ｄの上面の一部を露出する第１のコンタクトホール３２ａを画素Ｐ毎に形成する。また、非表示領域Ｅには、第２の配線１２ｄの上面の一部を露出する第２のコンタクトホール３２ｂを形成する。

次いで、薄膜トランジスタ１１上に有機エレクトロルミネッセンス発光素子３０を形成する。有機エレクトロルミネッセンス発光素子３０を形成する工程は、下部電極３２を形成する工程と、下部電極３２上に、発光層を有する有機層３３を形成する工程と、有機層３３上に上部電極３４を形成する工程と、を有する。

まず、表示領域Ｄにおける平坦化膜１３上を覆うように下部電極３２を形成する。これにより、下部電極３２は、表示領域Ｄにおいて第１のコンタクトホール３２ａを介して薄膜トランジスタ１１に電気的に接続される。また、下部電極３２は、非表示領域Ｅにおいて第２のコンタクトホール３２ｂを介して第２の配線１２ｄに電気的に接続される。

下部電極３２の材料としては、具体的には例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が用いられることが好ましいが、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透光性及び導電性を有する材料であってもよい。

次いで表示領域Ｄに、隣接する画素Ｐ同士の境界に沿って絶縁材料からなる画素分離膜１４を形成する。これにより、隣接する下部電極３２同士の接触と、下部電極３２と上部電極３４の間の漏れ電流が抑制される。

次いで、下部電極３２上に、例えば図示しないホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を複数の下部電極３２上及び画素分離膜１４上を覆うように積層することにより、少なくとも発光層を有する有機層３３を形成する。なお、有機層３３の積層構造はここに挙げたものに限られず、少なくとも発光層を含むものであればその他の構造であってもよい。

次いで、有機層３３上に上部電極３４を形成する。図４は母基板１１０への上部電極３４の成膜用のマスク２００と母基板１１０の配置関係を示す概略平面図である。以下、このマスク２００の構成についてその詳細を説明する。

マスク２００は、枠状のフレーム２０２と、母基板１１０の端子形成領域Ｔに対応する領域を覆う帯状の遮蔽部２０４と、を有している。遮蔽部２０４は例えば金属箔からなり、その端部２０４ａはフレーム２０２の対向する辺２０２ａ同士の間に架け渡されて一方向（本実施形態においてはＹ方向）への張力が印加された状態で固定されている。

これにより、複数の遮蔽部２０４は、平面視でフレーム２０２の内周２０２ｂの内側において一方向（Ｙ方向）にのみ延在し、Ｘ方向に互いに間隔を空けて配列される。遮蔽部２０４がこのように固定されることにより、遮蔽部２０４とフレーム２０２が構成する開口の内周２０２ｂは複数の表示領域Ｄにわたって形成される。

次いで、マスク２００を用いて有機層３３上に上部電極３４を形成する。図５は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板１１０を図２と同様の視野において示す概略断面図であり、図６は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板１１０を図３と同様の視野において示す概略断面図である。

具体的には、マスク２００を母基板１１０上に配置し、遮蔽部２０４で端子形成領域Ｔを覆った状態で、例えばＩＴＯなどの透光性の導電材料を蒸着する。なお、上部電極３４を形成する方法は蒸着に限られず、スパッタ法など、その他の方法であってもよい。

これにより、複数の表示領域Ｄにわたって上部電極３４が形成される。また、図５に示すように端子形成領域Ｔには上部電極３４が形成されず、第１の配線Ｌは露出したままとなる。以上により、図６に示すように、有機エレクトロルミネッセンス発光素子３０が形成される。

次いで、マスク２００を母基板１１０上から除去し、表示領域Ｄと非表示領域Ｅと端子形成領域Ｔとを覆うように、例えば窒化珪素（ＳｉＮ）からなる封止膜４０を形成する。これにより、表示領域Ｄにおける上部電極３４上と端子形成領域Ｔにおける端子２１は封止膜４０によって覆われる。

図７は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板１１０を図２と同様の視野において示す概略断面図であり、図８は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板１１０を図３と同様の視野において示す概略断面図である。

次いで、各有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域Ａを囲むように、封止膜４０上にシール材Ｓを配置する。次いで、シール材Ｓで囲まれた領域の内側に充填材４５を充填する。次いで、充填材４５を介して封止膜４０の上面を覆うように対向母基板１５０を配置する。対向母基板１５０は、例えば複数のカラーフィルタ基板などの対向基板５０が連なることにより構成されている。

次いで、対向母基板１５０及び母基板１１０を境界Ｂに沿って切断することにより、複数の個片（対向基板５０及び基板１０）に分割する。

次いで、端子形成領域Ｔにおける対向基板５０とシール材Ｓと封止膜４０の一部を除去し、端子２１を露出させる。図９は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す、図１に示す母基板１１０を図２と同様の視野において示す概略断面図である。

図１０は本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス表示装置１を示す概略平面図である。端子２１を露出させた後、基板１０上にフレキシブル回路基板２を設けることにより、有機エレクトロルミネッセンス表示装置１が製造される。

本実施形態における有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の製造方法は、マスク２００の遮蔽部２０４が、一方向Ｙへの張力が印加された状態で一方向Ｙのみに延在しているため、上部電極３４の材料を成膜する工程において遮蔽部２０４に上部電極材料が付着しても、遮蔽部２０４が上部電極材料の膜応力により変形することが防がれる。

このため、遮蔽部２０４が母基板１１０や上部電極３４に接触して有機エレクトロルミネッセンス表示装置１に不良が発生することが抑えられ、歩留りの高い製造方法を実現することができる。

また、本実施形態におけるマスク２００は、遮蔽部２０４が一方向Ｙにのみ延在しているため、遮蔽部２０４に張力が加えられることによる開口２０２ｂの精度の低下が抑えられる。このため、本構成を有さない製造方法よりも遮蔽部２０４に加える張力を高めることができる。これにより、本実施形態における有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の製造方法は、遮蔽部２０４の変形が抑えられ、歩留りの向上を実現することができる。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態には限られない。例えば、上述した実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成により置き換えてもよい。

例えば、マスク２００の複数の遮蔽部２０４は、平面視でフレーム２０２の内周２０２ｂの内側において一方向（本実施形態においてはＹ方向）にのみ延在するのであれば、互いに分離していなくてもよい。

図１１は母基板への上部電極の成膜用のマスクの変形例を示す概略平面図である。具体的には例えば、図１１に示すように、遮蔽部２０４は、例えば金属箔などの遮蔽部材２０３に、一方向（本実施形態においてはＹ方向）に延在する開口２０４ｂが設けられることにより形成されたものであってもよい。

本実施形態における有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の製造方法は、このような構成を有することにより、本構成を有さない製造方法と比べ、遮蔽部２０４の位置ずれが防がれる、このため、歩留りの高い製造方法を実現することができる。

１有機エレクトロルミネッセンス表示装置、１０基板、１１薄膜トランジスタ、１３平坦化膜、２１端子、３０有機エレクトロルミネッセンス発光素子、３２下部電極、３３有機層、３４上部電極、４０封止膜、４５充填材、１１０母基板、１５０対向母基板、２００マスク、２０２フレーム、２０２ａ辺、２０３遮蔽部材、２０４遮蔽部、２０４ａ端部、２０４ｂ開口、Ｂ境界、Ｄ表示領域、Ｌ第１の配線、Ｔ端子形成領域。

Claims

表示領域と端子形成領域とを有する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置形成領域がマトリクス状に配列された母基板の、前記表示領域それぞれの上に薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタ上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に、発光層を有する有機層を形成する工程と、
前記有機層上に上部電極を形成する工程と、
前記母基板を前記表示領域同士の境界に沿って切断することで複数の個片に分割する工程と、を備え、
前記上部電極を形成する工程が、
枠状のフレームと前記端子形成領域に対応する領域を覆う帯状の遮蔽部とを有するマスクを用いて前記表示領域上に前記上部電極の材料を成膜する工程を有し、
前記遮蔽部が前記フレームの対向する辺同士の間に架け渡されて一方向への張力が印加された状態で固定され、平面視で前記フレームの内周の内側において前記一方向にのみ延在する、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
前記遮蔽部が、遮蔽部材に前記一方向に延在する開口が設けられることにより形成されたものである、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。