JP2020008741A - Apparatus and method for manufacturing display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、有機膜を含む複数の薄膜が基板上に積層されてなる表示パネルの製造装置および製造方法に関し、特に、薄膜をパターニングする技術に関する。 The present disclosure relates to an apparatus and a method for manufacturing a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked on a substrate, and more particularly to a technique for patterning a thin film.
近年、テレビジョン等の表示装置に用いられる表示パネルとして、基板上に有機EL素子をマトリックス状に複数配列した有機EL表示パネルが実用化されている。
有機EL表示パネルでは、一般に各有機EL素子の発光層と、隣接する有機EL素子とは絶縁材料からなる隔壁で仕切られており、カラー表示用の有機EL表示パネルにおいては、有機EL素子が赤色(R)、緑色(G)、青色(B)(以下、単にR、G、Bという。)の各色に発光する副画素を形成し、隣り合うR、G、Bの副画素が組合わさってカラー表示における単位画素が形成されている。
In recent years, as a display panel used for a display device such as a television, an organic EL display panel in which a plurality of organic EL elements are arranged in a matrix on a substrate has been put to practical use.
In an organic EL display panel, generally, a light emitting layer of each organic EL element and an adjacent organic EL element are separated by a partition made of an insulating material. In an organic EL display panel for color display, the organic EL element is red. (R), green (G), and blue (B) (hereinafter, simply referred to as R, G, and B) form sub-pixels that emit light, and adjacent R, G, and B sub-pixels are combined. Unit pixels for color display are formed.
各有機EL素子は、一対の電極の間に有機発光層を含む複数の薄膜を積層してなり、駆動時には、一対の電極対間に電圧を印加し、発光層に注入される正孔と電子との再結合に伴って発光するようになっている。
通常、このような有機EL表示パネルの製造工程においては、特定の薄膜をパターニングする工程を伴う。従来から行われていた薄膜のパターニングの手法では、例えば、当該薄膜の上にフォトリソグラフィ法を用いてパターン化されたレジストマスクを形成した後、エッチング法などにより当該薄膜の不要な部分を除去してパターニングするようにしている。
Each organic EL element is formed by laminating a plurality of thin films including an organic light emitting layer between a pair of electrodes. When driving, a voltage is applied between the pair of electrodes, and holes and electrons injected into the light emitting layer are applied. It emits light in association with the recombination.
Usually, the manufacturing process of such an organic EL display panel involves a process of patterning a specific thin film. In a conventional patterning method of a thin film, for example, after forming a patterned resist mask using a photolithography method on the thin film, an unnecessary portion of the thin film is removed by an etching method or the like. Patterning.
しかしながら、上述のような従来のパターニング方法では、レジスト膜の形成工程、フォトマスクによるレジスト膜の露光工程、露光されたレジスト膜の現像工程、エッチングによる薄膜の不要部分の除去工程、エッチング後のレジスト膜の除去工程、除去後の洗浄工程など多数の工程が必要となり、タクトタイムの短縮や製造コストの低減が著しく困難である。 However, in the conventional patterning method as described above, the steps of forming a resist film, exposing the resist film with a photomask, developing the exposed resist film, removing unnecessary portions of the thin film by etching, and removing the resist after etching. Many steps such as a film removing step and a cleaning step after the removal are required, and it is extremely difficult to reduce the tact time and the manufacturing cost.
他のパターニング方法としてレーザー光を走査して、薄膜の不要部分を昇華させて除去する方法が提案されている。このような方法によれば、フォトリソグラフィ法によるマスクの形成や、洗浄などの工程を一切不要とすることが可能である。
ところが、特に、有機EL表示パネルに使用される発光層を含む有機膜は、大気中の酸素や水分の影響により特性が劣化してしまうので、薄膜のパターニング工程は、できるだけ酸素や水分のない雰囲気を確保できる閉空間内で行われることが望ましく、そうするとレーザー光の照射により昇華して当該閉空間内で飛散した薄膜成分が、有機EL表示パネルへ再付着して品質の劣化を惹起するおそれがある。
As another patterning method, a method of sublimating and removing unnecessary portions of a thin film by scanning with a laser beam has been proposed. According to such a method, it is possible to completely eliminate the steps of forming a mask by photolithography and cleaning.
However, in particular, the characteristics of an organic film including a light emitting layer used in an organic EL display panel are deteriorated by the influence of oxygen and moisture in the air. It is desirable that the thin film component sublimated by laser light irradiation and scattered in the closed space be reattached to the organic EL display panel and cause deterioration in quality. is there.
このような課題は、有機EL表示パネルのみならず、およそ有機膜を含む複数の薄膜を積層してなる他の表示パネルの製造に関しても存在する。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、工程数を少なくして、製造コストを低減することが可能であり、かつ、有機膜の特性を劣化させない状態で薄膜のパターニングができる表示パネルの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
Such a problem exists not only in the manufacture of an organic EL display panel but also in the manufacture of another display panel formed by stacking a plurality of thin films including an organic film.
The present disclosure has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce the number of steps, reduce the manufacturing cost, and display a thin film that can be patterned without deteriorating the characteristics of the organic film. It is an object of the present invention to provide a panel manufacturing apparatus and a manufacturing method.
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る表示パネル製造装置は、有機膜を含む複数の薄膜が基板上方に積層されてなる表示パネルを製造する表示パネル製造装置であって、レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有し、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板が収納されるチャンバーと、前記チャンバー内の、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に配され、前記レーザー光を透過する第2透明板と、前記チャンバーの外部に配され、前記第1透明板と前記第2透明板を介して、前記レーザー光を前記薄膜付基板に向けて射出し、前記少なくとも1層の薄膜を部分的に除去するレーザー照射部と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a display panel manufacturing apparatus according to an embodiment of the present disclosure is a display panel manufacturing apparatus that manufactures a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked over a substrate, A transparent window provided with a first transparent plate that transmits light, and a chamber for accommodating a substrate with a thin film on which at least one thin film is formed, and the transparent window and the substrate with a thin film in the chamber And a second transparent plate disposed at a position separated from the substrate with a thin film and transmitting the laser light; and a first transparent plate and the second transparent plate disposed outside the chamber. And a laser irradiation unit for emitting the laser beam toward the thin film-attached substrate via the thin film and partially removing the at least one thin film.
また、本開示の別の態様に係る表示パネル製造方法は、有機膜を含む複数の薄膜が基板上に積層されてなる表示パネルの製造方法であって、レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有するチャンバー内に、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板を、その薄膜が形成された側の主面を前記透明窓に対向した状態で収納する基板収納工程と、前記チャンバー内の雰囲気を、真空もしくは不活性ガスの雰囲気に調整する雰囲気調整工程と、前記チャンバーの外部から、前記透明窓を介して、レーザー光を前記薄膜付基板の加工面に向けて射出し、前記薄膜を部分的に除去する薄膜除去工程と、を含み、前記チャンバー内における、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に、前記レーザー光を透過する第2透明板が配されていることを特徴とする。 Further, a display panel manufacturing method according to another aspect of the present disclosure is a display panel manufacturing method in which a plurality of thin films including an organic film are stacked on a substrate, wherein the first transparent plate that transmits laser light is provided. A substrate housing step of housing a thin-film-equipped substrate on which at least one layer of thin film is formed in a chamber having a transparent window mounted thereon, with the main surface on the side on which the thin film is formed facing the transparent window. And an atmosphere adjusting step of adjusting the atmosphere in the chamber to an atmosphere of a vacuum or an inert gas, and directing a laser beam from outside the chamber to the processing surface of the substrate with the thin film through the transparent window. Injecting, including a thin film removing step of partially removing the thin film, in the chamber, between the transparent window and the substrate with a thin film, at a position separated from the substrate with a thin film, the Leh Wherein the second transparent plate which transmits over light is disposed.
本開示の一態様に係る表示パネルの製造装置および製造方法によれば、工程数が少なく、製造コストの低減が可能であり、かつ、有機膜の特性を劣化させない状態で薄膜のパターニングを実行できる。 According to the display panel manufacturing apparatus and the manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure, the number of steps is small, the manufacturing cost can be reduced, and the thin film can be patterned without deteriorating the characteristics of the organic film. .
≪本開示の一態様に至った経緯≫
有機EL表示パネルは、基板上に画素電極、有機層(発光層を含む)、及び共通電極が順に設けられた積層構造を有する。共通電極は、基板上の画像表示領域の全面にわたって成膜される場合が多い。
特に、トップエミッション型の有機EL表示パネルにあっては、共通電極に光透過性を有する材料が使用されるため、抵抗値が高く、基板の周縁部に配された給電部(図示せず)から個々の有機EL素子までの距離に応じて電圧降下が異なり、それにより画面内に輝度のばらつきが発生することが懸念される。
<< Background of one embodiment of the present disclosure >>
The organic EL display panel has a laminated structure in which a pixel electrode, an organic layer (including a light-emitting layer), and a common electrode are sequentially provided on a substrate. The common electrode is often formed over the entire image display area on the substrate.
In particular, in a top emission type organic EL display panel, since a material having light transmittance is used for a common electrode, the resistance value is high, and a power supply unit (not shown) arranged on a peripheral portion of the substrate is used. There is a concern that the voltage drop varies depending on the distance from the device to the individual organic EL elements, thereby causing variations in luminance within the screen.
このような輝度のばらつきを抑制するため、基板上に金属などの導電材料からなる補助電極を配設し、この補助電極と共通電極とを電気的に接続することにより、共通電極における電圧降下を抑制する構成が採られている。
図10(a)〜(d)は、補助電極を画素電極と同一の層に形成した態様における有機EL表示パネルの製造工程の一部を模式的に示す概略断面図である。
In order to suppress such variations in luminance, an auxiliary electrode made of a conductive material such as a metal is provided on a substrate, and the auxiliary electrode and the common electrode are electrically connected to each other to reduce a voltage drop at the common electrode. The configuration to suppress is adopted.
FIGS. 10A to 10D are schematic cross-sectional views schematically showing a part of the manufacturing process of the organic EL display panel in the mode in which the auxiliary electrode is formed in the same layer as the pixel electrode.
図10(a)に示すように、基板711上に、有機EL素子ごとに画素電極713を形成すると共に、Y軸方向に伸びる補助電極731を形成し、隔壁714で仕切られた画素電極713の上方に発光層715を積層する。
そして、共通な電子輸送層716を形成する(図10(b))。その後、補助電極731上の電子輸送層716を除去して、上層の共通電極と接続するためのコンタクト用開口部を形成する工程を行うが、上述のように、フォトリソグラフィ法とエッチング法を組み合わせたパターニングによると、タスクタイムおよび製造コストの増大が避けられないので、本願の発明者らは、レーザー光を走査して、補助電極731上の電子輸送層716を昇華させて除去する方法(以下、「レーザーパターニング法」という。)を採用することを考えた(図10(c)参照)。
As shown in FIG. 10A, a
Then, a common
コンタクト用開口部を形成した後、共通電極717を積層すれば、共通電極717と補助電極731が直接接触するので、共通電極717における電圧降下が大幅に抑制され、輝度ムラなどの発生を阻止することができる(図10(d))。
ところで、有機EL表示パネルを形成する各種の有機材料は、大気中の酸素や水分の影響により、特性が劣化することが知られており、上記のレーザーパターニング法は、真空雰囲気下で行われるのが望ましい。
If the
By the way, it is known that the characteristics of various organic materials forming an organic EL display panel are deteriorated by the influence of oxygen and moisture in the atmosphere, and the above laser patterning method is performed in a vacuum atmosphere. Is desirable.
図11は、この場合に想定することができるパターニング装置800の構成例を示す概略図である。
同図に示すようにパターニング装置800は、レーザー加工装置810と、レーザー加工装置810に対向する位置に窓ガラス821を装着した真空チャンバー820とを備えている。レーザー加工装置810は、レーザー光を射出するレーザーヘッド(不図示)を備え、これを図のX軸方向とY軸方向に移動させることによりレーザー光を走査可能なように構成される。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a
As shown in the figure, the
真空チャンバー820内に、基板711上に電子輸送層716まで形成した有機EL表示パネルの中間製品710を、真空チャンバー820内に搬入して、不図示の真空ポンプにより減圧して真空の雰囲気にし、窓ガラス821を介して、レーザー加工装置810によりレーザー光LBを照射し、補助電極731上の電子輸送層716を昇華させて除去する。
In the
ところが、このようなパターニング装置800では、加工精度が劣化すると共に、完成した有機EL表示パネルも耐久性や、有機EL素子ごとの発光効率にバラツキが生じるおそれがあることが分かった。
すなわち、レーザー光の照射により、電子輸送層716を構成する樹脂材料が昇華されて真空チャンバー820内に飛散するが、その飛散物(デブリ)Dが、窓ガラス821に接触して凝固し、そのまま付着して、窓ガラス821のレーザー光LBの透過度を低下させるため、加工精度が劣化し、最悪の場合は加工不能となる。
However, it has been found that in such a
That is, the resin material forming the
また、窓ガラス821への付着まで至らなかったデブリは、やがて落下して電子輸送層716の表面に付着する。電子輸送層716上にこのような異物が残存すると、その後に積層される共通電極717や封止層に欠陥が生じ、外部から水分などが浸入し、有機EL素子の発光特性の劣化や、ダークスポットが発生するおそれがある。
このような問題を解消するため、特許文献1には、次のようなパターニング方法が開示されている。
In addition, debris that has not been attached to the
In order to solve such a problem,
図12(a)、(b)は、上記特許文献1に開示されているパターニング方法の概略を示す図である。
まず、図12(a)に示すように、真空チャンバー830内の真空雰囲気下で、有機EL表示パネルの中間製品710の上にガラスなどからなる透明基板720を密着させて、組み合わせ基板730を作成し、これを真空チャンバー830から取り出した後、図12(b)に示すように、大気中でレーザー加工装置810によりレーザー光LBを照射してパターニングを行う。
FIGS. 12A and 12B are diagrams schematically illustrating a patterning method disclosed in
First, as shown in FIG. 12A, in a vacuum atmosphere in a
図13は、補助電極731上の電子輸送層716がレーザー光LBにより除去される様子を示す有機EL表示パネルの中間製品710の部分拡大断面図である。特許文献1では、レーザー光LBで昇華したデブリDは、全て透明基板720に付着し、他の有機EL素子の上や補助電極731には付着しないとしている。
しかしながら、特許文献1に記載の方法によれば、真空チャンバー830内で組み合わせ基板730を形成する工程、真空チャンバー830から組み合わせ基板730を搬出する工程、パターニング後、透明基板720を中間製品710から引き剥がす工程が余分に必要となる。特に、透明基板720を引き剥がす工程では、隔壁714を傷つけてしまい品質を劣化させるおそれがある。
FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of the
However, according to the method described in
また、補助電極731と隔壁714および透明基板720で囲まれた空間Sの断面は、実際には幅が40μm前後、高さが1μm前後の微小空間なので、昇華したデブリが一瞬にして当該微小空間S内に充満し、必ずしも透明基板720に全部付着せずに、補助電極731に再付着するおそれがないとは言えない。
特許文献2にもほぼ同じ内容の工程が開示されており、特許文献1と同様な問題を孕んでいる。
In addition, the cross section of the space S surrounded by the
そこで、本願の発明者らは、薄膜のパターニング加工にレーザーパターニング法を採用して、工数の削減および製造コストの低減を図りつつ、パターニング時に発生するデブリの悪影響を可及的に排して、良質な有機EL表示パネルの製造を可能とするため、鋭意研究の結果、本開示の一態様に至ったものである。
≪本開示の一態様の概要≫
本開示の一態様は、有機膜を含む複数の薄膜が基板上方に積層されてなる表示パネルを製造する表示パネル製造装置であって、レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有し、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板が収納されるチャンバーと、前記チャンバー内の、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に配され、前記レーザー光を透過する第2透明板と、前記チャンバーの外部に配され、前記第1透明板と前記第2透明板を介して、前記レーザー光を前記薄膜付基板に向けて射出し、前記少なくとも1層の薄膜を部分的に除去するレーザー照射部と、を備える。
Therefore, the inventors of the present application have adopted a laser patterning method for patterning a thin film, while reducing the man-hours and manufacturing costs, and eliminating as much as possible the adverse effects of debris generated during patterning. As a result of earnest research, the present disclosure has been made to achieve one embodiment of the present disclosure in order to enable production of a high-quality organic EL display panel.
<< Summary of one embodiment of the present disclosure >>
One embodiment of the present disclosure is a display panel manufacturing apparatus that manufactures a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked above a substrate, and includes a first transparent plate that transmits a laser beam. A chamber having a window and accommodating a substrate with a thin film on which at least one layer of a thin film is formed; and a space between the transparent window and the substrate with a thin film in the chamber, being separated from the substrate with a thin film. And a second transparent plate that transmits the laser light, and is disposed outside the chamber, and passes the laser light to the substrate with the thin film via the first transparent plate and the second transparent plate. A laser irradiation unit that emits light toward the laser beam and partially removes the at least one thin film.
このように、チャンバーの透明窓に配された第1透明板と薄膜付基板との間に第2透明板が介在するため、レーザー光の照射により薄膜の成分が飛散しても、第2透明板に先に接触して凝固し付着するため、デブリが薄膜付基板に再付着したり、透明窓に付着することを可及的に防ぐことができる。これにより、従来の工法に比べて工数を大幅に減らしつつ、表示パネルの品質を良好に保つことができる。 As described above, since the second transparent plate is interposed between the first transparent plate disposed in the transparent window of the chamber and the substrate with the thin film, the second transparent plate is scattered even if the components of the thin film are scattered by the laser light irradiation. Since it contacts and solidifies and adheres to the plate first, debris can be prevented as much as possible from re-adhering to the substrate with the thin film or adhering to the transparent window. As a result, the quality of the display panel can be kept good while the number of steps is significantly reduced as compared with the conventional method.
また、本開示の別の態様では、前記チャンバー内の雰囲気を、真空もしくは不活性ガスの雰囲気に調整する雰囲気調整部をさらに備える。
係る態様により、表示パネルの特性がより劣化しない環境下で薄膜のパターニングが可能となる。
また、本開示の別の態様では、前記第2透明板は、交換自在に配されている。
In another aspect of the present disclosure, the apparatus further includes an atmosphere adjustment unit that adjusts the atmosphere in the chamber to a vacuum or an atmosphere of an inert gas.
According to this aspect, the thin film can be patterned in an environment in which the characteristics of the display panel are not further deteriorated.
Further, in another aspect of the present disclosure, the second transparent plate is provided so as to be exchangeable.
この態様により、デブリの付着した第2透明板の交換が容易となり、製造装置のメンテナンスが大幅に簡易化される。
また、本開示の別の態様では、平面視したときに、前記薄膜付基板のレーザー加工すべき箇所が、全て前記第1透明板と前記第2の透明板の透明領域が重なる範囲内に含まれるように、前記第1透明板と第2透明板の大きさ、形状および位置関係が設定されている。
According to this aspect, it is easy to replace the second transparent plate to which debris has adhered, and maintenance of the manufacturing apparatus is greatly simplified.
Further, in another aspect of the present disclosure, when viewed in a plan view, all portions to be laser-processed of the substrate with a thin film are included in a range where the transparent regions of the first transparent plate and the second transparent plate overlap. The size, shape, and positional relationship of the first transparent plate and the second transparent plate are set so that the first transparent plate and the second transparent plate are arranged in the same manner.
この態様により、薄膜付基板の全加工領域のレーザー加工ができると共に、薄膜付基板のレーザー加工された部分の直上には必ず第2透明板が存在することになり、飛散物をもれなく回収することが可能となる。
本開示の別の態様では、前記第1透明板と前記第2透明板は、共に前記薄膜付基板の主面と平行であって、前記レーザー光は、前記第1透明板の主面に対して垂直に入射される。
According to this aspect, the entire processing area of the substrate with the thin film can be laser-processed, and the second transparent plate always exists immediately above the laser-processed portion of the substrate with the thin film, and the scattered material can be collected without leakage. Becomes possible.
In another aspect of the present disclosure, the first transparent plate and the second transparent plate are both parallel to a main surface of the substrate with a thin film, and the laser light is applied to a main surface of the first transparent plate. Incident vertically.
この態様によれば、レーザー照射部から射出されたレーザー光が、第1透明板および第2透明板の透過時に屈折して、その進路がずれることがなくなり、加工精度が向上する。
本開示の別の態様では、前記第2透明板と前記薄膜付基板との距離は、前記レーザー光の照射により昇華して飛散した前記薄膜の材料が、前記第2透明板に接触して凝固して付着し、前記基板上には再付着しない範囲の距離に設定されている。
According to this aspect, the laser beam emitted from the laser irradiation unit is refracted when transmitted through the first transparent plate and the second transparent plate, so that the course of the laser beam does not shift, and the processing accuracy is improved.
In another aspect of the present disclosure, the distance between the second transparent plate and the substrate with a thin film is such that the material of the thin film sublimated and scattered by the irradiation of the laser light contacts the second transparent plate and solidifies. The distance is set within a range that does not adhere again to the substrate.
この態様により、薄膜の飛散物を効率的に第2透明板に付着させることができ、それだけ他の不要な部分に飛散物が付着するのを阻止することができる。
また、本開示の別の態様では、前記基板の上方に形成された薄膜は、金属からなる補助電極に積層された有機膜であって、前記レーザー照射部は、予め決定されたパターンで、前記レーザー光を走査して前記補助電極上の有機膜を除去する。
According to this aspect, the scattered matter of the thin film can be efficiently attached to the second transparent plate, and the scattered matter can be prevented from being attached to other unnecessary portions.
In another aspect of the present disclosure, the thin film formed above the substrate is an organic film stacked on a metal auxiliary electrode, and the laser irradiation unit has a predetermined pattern, The organic film on the auxiliary electrode is removed by scanning with a laser beam.
この態様により、補助電極上の有機膜を確実に除去して、その後に形成される電極膜との電気的接触を良好にすることができる。
また、本開示の別の態様は、前記第1透明板および前記第2透明板のうち、少なくとも第1透明板は、石英ガラスからなる。
石英ガラスは、レーザー光の透過性が良好であると共に、耐久性にも優れているので、高度な加工精度を長時間維持することができる。
According to this aspect, the organic film on the auxiliary electrode can be reliably removed, and the electrical contact with the electrode film formed later can be improved.
In another aspect of the present disclosure, at least the first transparent plate of the first transparent plate and the second transparent plate is made of quartz glass.
Quartz glass has good transparency of laser light and excellent durability, so that high processing accuracy can be maintained for a long time.
本開示の別の態様は、有機膜を含む複数の薄膜が基板上に積層されてなる表示パネルの製造方法であって、レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有するチャンバー内に、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板を、その薄膜が形成された側の主面を前記透明窓に対向した状態で収納する基板収納工程と、前記チャンバー内の雰囲気を、真空もしくは不活性ガスの雰囲気に調整する雰囲気調整工程と、前記チャンバーの外部から、前記透明窓を介して、レーザー光を前記薄膜付基板の加工面に向けて射出し、前記薄膜を部分的に除去する薄膜除去工程と、を含み、前記チャンバー内における、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に、前記レーザー光を透過する第2透明板が配されている。 Another embodiment of the present disclosure is a method for manufacturing a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked on a substrate, the method including a transparent window provided with a first transparent plate that transmits laser light. A substrate storage step of storing a substrate with a thin film on which at least one layer of thin film is formed in a chamber with the main surface on the side on which the thin film is formed facing the transparent window; An atmosphere adjusting step of adjusting to an atmosphere of a vacuum or an inert gas, and injecting a laser beam from the outside of the chamber through the transparent window toward a processing surface of the substrate with a thin film, and partially exposing the thin film. A thin film removing step of removing the laser light at a position in the chamber between the transparent window and the thin film-attached substrate and apart from the thin film-attached substrate. Board is arranged It has been.
上記態様に係る製造方法により、従来の工法に比べて工数を大幅に減らしつつ、品質の良好な表示パネルを製造することが可能となる。
≪実施の形態≫
以下、本開示の一態様に係る有機EL表示パネルの製造装置および製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、説明の便宜上、模式的なものを含んでおり、各部材の縮尺や縦横の比率などが実際とは異なる場合がある。
With the manufacturing method according to the above aspect, it is possible to manufacture a high-quality display panel while greatly reducing the number of steps as compared with the conventional method.
Embodiment
Hereinafter, an apparatus and a method for manufacturing an organic EL display panel according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, each drawing includes a schematic diagram for convenience of explanation, and the scale of each member and the ratio of length and width may be different from the actual one.
1.薄膜パターニング装置200の構成
図1は、本開示の一態様に係る薄膜パターニング装置200の構成を示す概略図である。図2は、薄膜パターニング装置200を図1のP−P線を通る平面で切断したときの斜視図である。
図1に示すように薄膜パターニング装置200は、レーザー光を走査して基板11に形成された薄膜の不要な部分を除去するレーザー加工装置(レーザー照射部)210、加工対象となる薄膜が形成された基板(有機EL表示パネル10の中間製品。以下、「薄膜付基板」と称する。)110を収納するチャンバー部220、薄膜付基板110をチャンバー部220に搬入する基板搬入する基板搬入用ポート230、チャンバー部220内を減圧して真空状態にする真空ポンプ240からなる。
1. Configuration of Thin
As shown in FIG. 1, the thin
図2の斜視図に示すようにレーザー加工装置210は、内部にレーザー光源やレーザー光を収束させるための光学系が内蔵されたレーザーヘッド部211、レーザーヘッド部211をY軸に平行な方向にスライド可能に保持する水平架台212、水平架台212をその長手方向における両端部で保持する一対の脚部213、各脚部213の下方に配され、X軸方向に延在する一対のガイドレール214などからなる。
As shown in the perspective view of FIG. 2, the
レーザーヘッド部211におけるレーザー光源は、例えば、YAGレーザーが使用されるが、加工対象となる薄膜に吸収される波長領域のレーザー光の発生が可能なレーザー光源であれば、これに限らない。
また、レーザーヘッド部211の筐体内部には、駆動源として例えばリニアモータ2111が内蔵されており、当該駆動源を制御することにより、レーザーヘッド部211が、水平架台212のガイド溝2121に沿ってY軸方向に移動するように構成される。
As the laser light source in the
In addition, for example, a
各脚部213には、駆動源として、例えば、サーボモータ2131が設けられており、ネジ送り機構やワイヤ駆動機構などの公知の駆動機構を介して、一対の脚部213が同期して、ガイドレール214のガイド溝2141に沿ってX方向に移動できるようになっている。
制御部(不図示)により、レーザーヘッド部211のレーザー光源の出力を制御すると共に、リニアモータ2111やサーボモータ2131を駆動制御して、レーザーヘッド部211から射出されるレーザー光で薄膜付基板110の加工対象位置を走査してレーザー加工できるようになっている。
Each
A control unit (not shown) controls the output of the laser light source of the
図1に戻り、チャンバー部220の真空チャンバー221は、上面に開口部を有し、この開口部に板状の窓ガラス(第1透明板)222が、シール部材(不図示)などを介して気密に装着されている。
真空チャンバー221の底部には、その上面が窓ガラス222の主面と平行なテーブル223が設置され、テーブル223上に薄膜付基板110が、その加工面を上方に向けて載置することにより、窓ガラス222と薄膜付基板110が平行な状態に維持される。
Returning to FIG. 1, the
At the bottom of the
窓ガラス222と薄膜付基板110が載置されるテーブル223との間であって、薄膜付基板110と所定距離だけ離間した位置に、平板状のカバーガラス(第2透明板)225が配される。カバーガラス225は、真空チャンバー221の内側面の4箇所に設けられた保持板224上に、その主面が、窓ガラス222の主面と平行になるように載置される。
A flat cover glass (second transparent plate) 225 is arranged between the
これにより、窓ガラス222、カバーガラス225および薄膜付基板110がすべて平行になるので、レーザーヘッド部211から、窓ガラス222の主面に垂直にレーザー光LBが射出することにより、レーザー光LBが、窓ガラス222およびカバーガラス225の透過時に屈折してその光軸がずれるおそれがなく、加工対象である薄膜の目的の位置にレーザー光を精度良く照射させることができる。
As a result, the
なお、窓ガラス222、カバーガラス225の材料としては、透過するレーザー光の波長域が広く、耐久性にも優れた石英ガラスが用いられるのが望ましい。窓ガラス222とカバーガラス225は、その自重により中央部が撓まないように十分な厚み(剛性)を有することが望ましい。特に、窓ガラス222は真空チャンバー221内の減圧により外部から大気圧の力も加わることになるので、平板性を維持するためカバーガラス225よりも、より厚みが必要である。
In addition, as a material of the
また、平面視したときに(すなわち、レーザー光の射出方向(−Z方向)から眺めたとき)、前記薄膜付基板110のレーザー加工すべき箇所が、全て窓ガラス222とカバーガラス225の透明領域(すなわち、各ガラスが保持されている周縁部を除く部分)が重なる範囲内に収まるように、窓ガラス222およびカバーガラス225の大きさ、形状、および、それらの水平面内(XY平面内)における相対的位置が設定されている。
When viewed in a plan view (that is, when viewed from the laser light emitting direction (−Z direction)), the portions of the
薄膜パターニング装置200の前段の装置(例えば、真空蒸着装置)で、加工対象となる薄膜が形成された薄膜付基板110を、基板搬入用ポート230における基板搬送ロボット231(図1では、便宜上縮小表示している。)により、真空チャンバー221内のテーブル223上の予め決定された位置に載置する。
そして、真空ポンプ240により真空チャンバー221内を減圧して真空状態にする。なお、本実施の形態では、有機EL表示パネル10の特性の劣化を防止するため、例えば、10-3〜10-5Paの高真空にするのが望ましい。
In a device (for example, a vacuum vapor deposition device) at a stage preceding the thin
Then, the inside of the
レーザー加工装置210の制御部(不図示)は、レーザーヘッド部211を、基準位置(ホームポジション)に移動させた後、加工対象となる薄膜のみを選択的に除去できるようなレーザー出力と走査速度で、内部の記憶メモリに予め記憶されたプログラム(パターンデータ)に基づいて、薄膜付基板110上にレーザー光を照射してパターニングを実行する。
The control unit (not shown) of the
レーザー光の照射により薄膜の成分が昇華されて、デブリDが飛散するが、離間して配置されたカバーガラス225に接触して冷却されて凝固し、カバーガラス225の下面にほとんどのデブリDが付着する。
そして、(a)カバーガラス225は、薄膜付基板110の上面と離間しているので、飛散したデブリは基板11の隔壁14間の開口部の空間から飛び出してしまい、図13で示した従来技術のように、極小のスペースS内でデブリDが充満して下層である補助電極731に再付着することがなくなる。
The components of the thin film are sublimated by the irradiation of the laser beam, and the debris D is scattered. Adhere to.
(A) Since the
(b)また、カバーガラス225が、窓ガラス222よりも、薄膜付基板110に近い位置に設置されているので、図11に示したように飛散したデブリDの一部が窓ガラス821に到達するに至らずに下方に落下して基板に再付着するような事態も防ぐことができる。
なお、上記(a)、(b)の効果を十二分に発揮するためには、カバーガラス225と薄膜付基板110の距離が、1mm以上、500mm以下であることが望ましい。
(B) Since the
In order to sufficiently exhibit the effects (a) and (b), the distance between the
1mm以下であると、飛散する空間に制限があり、薄膜付基板110の開口から飛び出し切れないデブリが残るおそれがあり、距離が500mmを超えると、カバーガラス225まで到達できずに落下して薄膜付基板110に再付着するデブリが発生するおそれが完全にないとはいえないからである。
また、デブリDがカバーガラス225より上方の空間に漏れて窓ガラス222に付着するのを、より効果的に防止するために、カバーガラス225の面積が、窓ガラス222よりも大きい方が望ましく、さらには、カバーガラス225と保持板224によって、カバーガラス225より下方の空間と上方の空間が、ほぼ完全に仕切られるようにすることが望ましい。
If it is 1 mm or less, there is a limit to the space in which it scatters, and there is a possibility that debris that cannot be protruded from the opening of the
In order to more effectively prevent the debris D from leaking into the space above the
パターニング加工が終了後、薄膜付基板110と、カバーガラス225は基板搬送ロボット231により真空チャンバー221が取り出され、薄膜付基板110は次の加工装置に搬送されると共に、カバーガラス225は、回収場所に搬送され、洗浄して再利用もしくは廃棄される。そして、次の薄膜付基板110が真空チャンバー221内に搬送される際に新しいカバーガラス225も設置される。
After the patterning, the
なお、カバーガラス225は、薄膜付基板110を1枚パターニング処理する毎に交換してもよいし、N枚(Nは2以上の整数)の薄膜付基板110のパターニング処理後に定期的に交換するようにしてもよい。後者の場合、Nの値は、カバーガラス225へのデブリの付着が多くなって、レーザー光の透過率が許容範囲を超えて劣化する前の適当な数値であり、予め実験などにより決定しておけばよい。
Note that the
2.有機EL表示装置100の全体構成
図3は、上記薄膜パターニング装置200を含む有機EL表示パネルの製造装置で形成された有機EL表示パネル10を組み込んだ有機EL表示装置100の全体構成を示すブロック図である。
有機EL表示装置100は、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯端末、業務用ディスプレイ(電子看板、商業施設用大型スクリーン)などに用いられる表示装置である。
2. FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the organic
The organic
有機EL表示装置1は、有機EL表示パネル10と、これに電気的に接続された駆動制御部400とを備える。
有機EL表示パネル10は、本実施の形態では、上面が長方形状の画像表示面であるトップエミッション型の表示パネルである。有機EL表示パネル10では、画像表示面に沿って複数の有機EL素子(不図示)が配列され、各有機EL素子の発光を組み合わせて画像を表示する。なお、有機EL表示パネル10は、一例として、アクティブマトリクス方式を採用している。
The organic
In the present embodiment, the organic
駆動制御部400は、有機EL表示パネル10に接続された駆動回路410と、計算機などの外部装置又はアンテナなどの受信装置に接続された制御回路420とを有する。駆動回路410は、各有機EL素子に電力を供給する電源回路、各有機EL素子への供給電力を制御する電圧信号を印加する信号回路、一定の間隔ごとに電圧信号を印加する箇所を切り替える走査回路などを有する。
The
制御回路420は、外部装置や受信装置から入力された画像情報を含むデータに応じて、駆動回路410の動作を制御する。
なお、図3では、一例として、駆動回路410が有機EL表示パネル10の周囲に4つ配置されているが、駆動制御部400の構成はこれに限定されるものではなく、駆動回路410の数や位置は適宜変更可能である。また、以下では説明のため、図3に示すように、有機EL表示パネル10上面の長辺に沿った方向をX方向、有機EL表示パネル10上面の短辺に沿った方向をY方向とする。
The
In FIG. 3, as an example, four
3.有機EL表示パネル10の構成
(A)平面構成
図4は、有機EL表示パネル10の画像表示面の一部を拡大した模式平面図である。
有機EL表示パネル10では、一例として、R、G、B色にそれぞれ発光する副画素100R、100G、100Bが行列状に配列されている。副画素100R、100G、100Bは、X方向に交互に並び、X方向に並ぶ一組の副画素100R、100G、100Bが、一つの画素Pを構成している。
3. Configuration of Organic EL Display Panel 10 (A) Planar Configuration FIG. 4 is a schematic plan view in which a part of the image display surface of the organic
In the organic
副画素100R、100G、100Bには、それぞれR、G、Bの色に発光する有機EL素子2(図5参照)が配置されており、階調制御された副画素100R、100G、100Bの発光輝度を組み合わせることにより、フルカラーの画像を表示することが可能である。
また、Y方向においては、副画素100R、副画素100G、副画素100Bのいずれかのみが並ぶことでそれぞれ副画素列CR、副画素列CG、副画素列CBが構成されている。これにより、有機EL表示パネル10全体として画素Pが、X方向及びY方向に沿った行列状に並び、この行列状に並ぶ画素Pの発色を組み合わせることにより、画像表示面に画像が表示される。
The organic EL elements 2 (see FIG. 5) that emit light of R, G, and B colors are disposed in the sub-pixels 100R, 100G, and 100B, respectively, and the light emission of the sub-pixels 100R, 100G, and 100B whose gradation is controlled is provided. By combining the luminance, a full-color image can be displayed.
In the Y direction, only one of the sub-pixels 100R, 100G, and 100B is arranged to form a sub-pixel column CR, a sub-pixel column CG, and a sub-pixel column CB, respectively. Thereby, the pixels P are arranged in a matrix along the X direction and the Y direction as the whole organic
本実施の形態に係る有機EL表示パネル10では、いわゆるラインバンク方式を採用している。すなわち、副画素列CR、CG、CBを1列ごとに仕切る隔壁(バンク)14がX方向に間隔をおいて複数配置され、各副画素列CR、CG、CBでは、副画素100R、100G、100Bが、有機発光層を共有している。
ただし、各副画素列CR、CG、CBでは、副画素100R、100G、100B同士を絶縁する画素規制層141がY方向に間隔をおいて複数配置され、各副画素100R、100G、100Bは、独立して発光することができるようになっている。
The organic
However, in each of the sub-pixel columns CR, CG, and CB, a plurality of pixel regulation layers 141 that insulate the sub-pixels 100R, 100G, and 100B are arranged at intervals in the Y direction. It can emit light independently.
なお、画素規制層141の高さは、発光層の表面の高さより高い(画素電極13の表面から、発光層の表面までは200nm以下、画素規制層は、500nm程度となる。印刷直後の乾燥前の発光層のインクの表面高さは画素規制層よりも高く流動性が良くなるようになっているが、乾燥・焼成後の仕上り高さは画素規制層よりも低くなる。)
図4では、隔壁14及び画素規制層141は点線で表されているが、これは、画素規制層141及び隔壁14が、画像表示面の表面に露出しておらず、画像表示面の内部に配置されているからである。
Note that the height of the
In FIG. 4, the
ここで、一組の副画素列CR、CG、CBからなる領域を一の発光領域500(発光部)と定義すると、隣接する2つの発光領域の間には、各副画素列と平行に伸びる補助電極形成領域600(非発光列)が存在する。
この補助電極形成領域600には有機EL素子が形成されておらず、X方向におけるほぼ中央には、Y方向に伸びる長尺な補助電極131が形成されている。
Here, if an area composed of a set of sub-pixel rows CR, CG, and CB is defined as one light-emitting area 500 (light-emitting section), the area extends between two adjacent light-emitting areas in parallel with each sub-pixel row. There is an auxiliary electrode formation region 600 (non-light emitting column).
No organic EL element is formed in the auxiliary
(B)有機EL表示パネルの断面構成
上述のように、有機EL表示パネル10において、一つの画素は、R、G、Bをそれぞれ発光する3つの副画素からなる。各副画素は、対応する色を発光する有機EL素子2で構成される。
図5は、有機EL表示パネル10の、図4のA−A線に沿った模式断面図である。
(B) Cross-Sectional Configuration of Organic EL Display Panel As described above, in the organic
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the organic
同図に示すように、本実施の形態においては、有機EL表示パネル10は、基板11、層間絶縁層12、画素電極13、隔壁14、発光層15、電子輸送層16、共通電極17、封止層18、および、補助電極131などからなる。
基板11、層間絶縁層12、電子輸送層16、共通電極17、および、封止層18は、画素ごとに形成されているのではなく、有機EL表示パネル10が備える複数の有機EL素子2に共通して形成されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the organic
The
(1)基板
基板11は、絶縁材料である基材111と、TFT(Thin Film Transistor)層112とを含む。TFT層112には、副画素ごとに駆動回路が形成されている。基材111は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
(1) Substrate The
(2)層間絶縁層
層間絶縁層12は、基板11上に形成されている。層間絶縁層12は、樹脂材料からなり、TFT層112の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図3の断面図には示されていないが、層間絶縁層12には、副画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
(2) Interlayer insulating layer The
(3)画素電極
画素電極13は、副画素ごとに設けられ、コンタクトホール(不図示)を通じてTFT層112と電気的に接続されている。
本実施の形態においては、画素電極13は、陽極として機能する。
本実施の形態では、有機EL表示パネル10は、トップエミッション型であるので、画素電極13は、発光効率向上のため、光反射性を有する金属材料によって形成される。
(3) Pixel Electrode The
In the present embodiment, the
In the present embodiment, since the organic
このような金属材料の具体例としては、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)などが挙げられる。
(4)補助電極(バスバー)
補助電極131は、層間絶縁層12上の上記画素電極13と同じ層に形成される。後述するように、製造工程の簡易化の観点から、補助電極131は、上記画素電極13と同じ工程で形成され、画素電極13と同じ材料が用いられることが望ましい。
Specific examples of such a metal material include Ag (silver), Al (aluminum), aluminum alloy, Mo (molybdenum), APC (alloy of silver, palladium, and copper) and ARA (alloy of silver, rubidium, and gold). , MoCr (an alloy of molybdenum and chromium), MoW (an alloy of molybdenum and tungsten), NiCr (an alloy of nickel and chromium), and the like.
(4) Auxiliary electrode (bus bar)
The
(5)隔壁・画素規制層
隔壁14は、基板11の上方に副画素ごとに配置された複数の画素電極13を、X方向(図2参照)において列毎に仕切るものであって、X方向に並ぶ副画素列CR、CG、CBの間においてY方向に延伸するラインバンク形状である。
この隔壁14には、電気絶縁性材料が用いられる。電気絶縁性材料の具体例として、例えば、絶縁性の有機材料(例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂等)が用いられる。
(5) Partition / Pixel Control Layer The
The
隔壁14は、発光層15を塗布法で形成する場合に塗布された各色のインクが溢れて混色しないようにするための構造物として機能する。
なお、隔壁14の素材として、樹脂材料を用いる際は、加工性の点から感光性を有することが好ましい。当該感光性は、ポジ型、ネガ型のいずれであってもよいが、有機溶媒や熱に対する耐性を有することが好ましい。また、インクの流出を抑制するために、隔壁14の表面は所定の撥液性を有することが好ましい。
The
When a resin material is used as the material of the
画素電極13が形成されていない部分において、隔壁14の底面が層間絶縁層12の上面と接している。
画素規制層141は、電気絶縁性材料からなり、各副画素列においてY方向(図2)に隣接する画素電極13の端部を覆い、当該Y方向に隣接する画素電極13同士を仕切っている。
In a portion where the
The
画素規制層141の膜厚は、画素電極13の膜厚よりも若干大きいが、前述のように印刷直後のインク状の発光層の上面の高さよりも低くなるように設定されている。これにより、各副画素列CR、CG、CBにおいて、発光層15を形成する際のインクの流動が画素規制層141によって妨げられない。そのため、各副画素列における発光層15の厚みを均一に揃えることを容易にする。
The thickness of the
画素規制層141は、上記構造により、Y方向に隣接する画素電極13の電気絶縁性を向上しつつ、各副画素列CR、CG、CBにおける発光層15の段切れ抑制、画素電極13と共通電極17との間の電気絶縁性の向上などの役割を有する。
画素規制層141に用いられる電気絶縁性材料の具体例としては、上記隔壁14の材料として例示した樹脂材料や無機材料などが挙げられる。また、上層となる発光層15を形成する際、インクが濡れ広がりやすいように、画素規制層141の表面はインクに対する親液性を有することが好ましい。
With the above structure, the
Specific examples of the electrically insulating material used for the
なお、補助電極形成領域600においては、画素規制層141は形成されない。
(6)発光層
発光層15は、発光領域500における隔壁14の間に形成されており、正孔と電子の再結合により、R、G、Bの各色の光を発光する機能を有する。なお、特に、発光色を特定して説明する必要があるときには、発光層15(R)、15(G)、15(B)と記す。
Note that the
(6) Light-Emitting Layer The light-emitting
発光層15の材料としては、公知の材料を利用することができる。具体的には、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
As a material of the
(7)電子輸送層
電子輸送層16は、共通電極17からの電子を発光層15へ輸送する機能を有する。電子輸送層16は、電子輸送性が高い有機材料からなり、アルカリ金属、および、アルカリ土類金属を含まない。
電子輸送層16に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
(7) Electron transport layer The
Examples of the organic material used for the
なお、電子輸送層16の補助電極形成領域600には、コンタクト用開口部161が形成される(図8(b)参照)。
(8)共通電極
共通電極17は、透光性の導電性材料からなり、電子輸送層16上に形成されている。共通電極17は、陰極として機能する。
Note that a contact opening 161 is formed in the auxiliary
(8) Common Electrode The
共通電極17の材料としては、例えば、ITOやIZOや、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を用いるのが望ましい。金属で共通電極17を形成する場合には、共通電極17は透光性を有する必要があるため、膜厚は、約20nm以下の薄膜として形成される。
また、補助電極形成領域600においては、コンタクト用開口部161を介して、共通電極17が補助電極131上に直接形成される。
As a material of the
In the auxiliary
(9)封止層
封止層18は、内部の有機EL素子の構成要素、特に、発光層15、電子輸送層16などの有機層が水分やその他の液体に晒されたり、空気に晒されたりして劣化するのを防止するために設けられるものである。
本実施の形態においては、封止層18は、窒化シリコン(SiN)の薄膜であって、共通電極17の上面を被覆する。また、上述の窒化シリコン(SiN)のほかに、他の適当な無機材料(例えば、酸窒化シリコン(SiON)、炭化シリコン(SiC)等)を使用してもよい。
(9) Sealing Layer The
In the present embodiment, the
(10)その他
図3には示されてないが、封止層18上に接着剤を介して防眩用の偏光板や上部基板を貼り合せてもよい。これらを貼り合せることによって、有機EL素子2の構成要素、特に有機層が水分および空気などから、さらに保護される。
4.有機EL表示パネル10の製造方法
以下、上記の有機EL表示パネル10の製造方法について、図面を用いて説明する。
(10) Others Although not shown in FIG. 3, an antiglare polarizing plate or an upper substrate may be bonded on the
4. Hereinafter, a method of manufacturing the organic
図6(a)〜(d)、図7(a)〜(c)、図8(a)〜(c)は、有機EL表示パネル10の製造における補助電極形成工程の手順を示す模式断面図であり、図9は、有機EL表示パネル10の製造工程を示すフローチャートである。
(1)基板準備工程
まず、基材111上にTFT層112を成膜して基板11を準備する(図6(a)、図9のステップS1)。TFT層112は、公知のTFTの製造方法により成膜することができる。
FIGS. 6A to 6D, FIGS. 7A to 7C, and FIGS. 8A to 8C are schematic cross-sectional views showing a procedure of an auxiliary electrode forming step in manufacturing the organic
(1) Substrate Preparation Step First, the
TFT層112上に、層間絶縁層12を形成する(図6(b))。具体的には、一定の流動性を有する感光性樹脂材料を、例えば、ダイコート法により、基板11の上面に沿って、TFT層112による基板11上の凹凸を埋めるように塗布する。これにより、層間絶縁層12の上面は、基材111の上面に沿って平坦化した形状となる。
また、層間絶縁層12における、TFT素子の例えばソース電極上の個所にドライエッチング法を行い、コンタクトホール(不図示)を形成する。コンタクトホールは、その底部にソース電極の表面が露出するようにパターニングなどを用いて形成される。
The interlayer insulating
Also, a contact hole (not shown) is formed by performing a dry etching method on a portion of the interlayer insulating
次に、コンタクトホールの内壁に沿って接続電極層を形成する。接続電極層の上部は、その一部が層間絶縁層12上に配される。接続電極層の形成は、例えば、スパッタリング法を用いることができ、金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法を用いてパターニングすればよい。
(2)画素電極・補助電極形成工程
次に、層間絶縁層12上に画素電極13および補助電極131を形成する(図9のステップS2)。
Next, a connection electrode layer is formed along the inner wall of the contact hole. Part of the upper portion of the connection electrode layer is disposed on the
(2) Step of Forming Pixel Electrode / Auxiliary Electrode Next, the
まず、層間絶縁層12上に画素電極材料層1300を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成する(図6(c))。その後、エッチング法によりパターニングして、副画素ごとに区画された複数の画素電極13およびY軸方向の伸びる補助電極131を形成する(図6(d))。このように画素電極13と補助電極131は、同じ材質からなるが、図6(d)では、画素電極13と補助電極131とを区別するため、意図的にハッチングの種類を変えている(他の図においても同じ。)。
First, a pixel
画素電極と補助電極は、必ずしも同じ材質である必要は無く、例えば、補助電極と共通電極とのコンタクト抵抗を下げるために、画素電極と同材料の最上面に酸化しにくい材料(例えば、Tiなど)を積層しても良い。
(3)隔壁・画素規制層形成工程
次に、隔壁14および画素規制層141を形成する(図9のステップS3)。
The pixel electrode and the auxiliary electrode are not necessarily made of the same material. For example, in order to reduce the contact resistance between the auxiliary electrode and the common electrode, a material that is hardly oxidized (for example, Ti ) May be laminated.
(3) Partition / Pixel Control Layer Forming Step Next, the
本実施の形態では、以下のようにしてハーフトーンマスクを用いて、隔壁14と画素規制層141同時に形成するようにしている。
まず、画素電極13が形成された層間絶縁層12上に、樹脂材料を隔壁14の膜厚だけ塗布して隔壁材料層1400を形成する(図7(a))。具体的な塗布方法として、例えばダイコート法やスリットコート法、スピンコート法などの湿式法を用いることができる。
In the present embodiment, the
First, a resin material is applied on the
塗布後には、例えば、真空乾燥及び60℃〜120℃程度の低温加熱乾燥(プリベーク)などを行って不要な溶媒を除去し、フォトマスク(不図示)を介して隔壁材料層を露光する。
例えば、隔壁材料層がポジ型の感光性を有する場合は、隔壁材料層1400を残す箇所を遮光し、除去する部分を露光する。
After the application, unnecessary solvent is removed by, for example, vacuum drying and low-temperature heating drying (prebaking) at about 60 ° C. to 120 ° C., and the partition wall material layer is exposed through a photomask (not shown).
For example, when the partition material layer has positive photosensitivity, a portion where the
本例の場合、画素規制層141は、隔壁14よりも膜厚が小さいので、画素規制層141の部分は、隔壁材料層1400を半露光する必要がある。
そのため、この露光工程で使用されるフォトマスクは、隔壁14に対応する位置に配され光を完全に遮断する遮光部と、画素規制層141に対応する位置に配された半透明部と、それ以外の画素電極13の露出部分および補助電極131に対応する位置に配された透光部とを有するものが用いられる。
In the case of this example, since the
Therefore, the photomask used in this exposure step includes a light-shielding portion disposed at a position corresponding to the
半透明部の透光度は、所定時間露光したときに、画素電極13、補助電極131上の隔壁材料層が全露光され、画素規制層141は、その高さ分だけ露光されないで残るように決定される。
次に、現像を行い、隔壁材料層1400の露光領域を除去することにより、隔壁14と、これよりも膜厚の小さな画素規制層141を形成することができる。具体的な現像方法としては、例えば、基板11全体を、隔壁材料層1400の露光により感光した部分を溶解させる有機溶媒やアルカリ液などの現像液に浸した後、純水などのリンス液で基板11を洗浄すればよい。
The translucency of the translucent portion is set such that when exposed for a predetermined time, the partition material layer on the
Next, by performing development and removing the exposed region of the partition
これにより、層間絶縁層12上に、Y方向に延伸する形状の隔壁14およびX方向に延伸する画素規制層141を形成することができる(図7(b))。
(4)発光層形成工程
次に、上記画素電極13の上方に、発光層15を形成する(図9のステップS4)。
具体的には、各一対の隔壁14で挟まれた開口部に、対応する発光色の発光材料を含むインクを、印刷装置の塗布ヘッド301のノズル3011から順次吐出して開口部内の画素電極13上に塗布する。この際、インクを画素規制層141の上方においても連続するように塗布する。これにより、Y方向に沿ってインクが流動可能となり、インクの塗布むらを低減して、同一の副画素列における発光層15の膜厚を均一化することが可能となる。
Thereby, the
(4) Light Emitting Layer Forming Step Next, the
Specifically, ink containing a luminescent material of a corresponding luminescent color is sequentially discharged from a
そして、インク塗布後の基板11を真空乾燥室内に搬入して真空環境下で加熱することにより、インク中の有機溶媒を蒸発させる。これにより、発光層15を形成できる(図7(c))。
(5)電子輸送層形成工程
次に、発光層15、隔壁14、画素規制層141、補助電極131上に共通の電子輸送層16を形成する(図8(a)、図9のステップS5)。電子輸送層16は、例えば、電子輸送性の有機材料を蒸着法により発光領域500、補助電極形成領域600に共通して成膜することにより形成される。
Then, the
(5) Electron Transport Layer Forming Step Next, a common
(6)コンタクト開口部形成工程(レーザーパターニング工程)
次に、上述の薄膜パターニング装置200(図1)により、補助電極131上の電子輸送層16を除去してコンタクト用開口部161を形成する(図9のステップS6)。
基板11上方に電子輸送層16が成膜された有機EL表示パネル10の中間製品(図8(a)の状態)である薄膜付基板110を、基板搬入用ポート230内の基板搬送ロボット231により、薄膜パターニング装置200の真空チャンバー221内のテーブル223上の所定箇所に位置決めして載置し、真空ポンプ240を作動させて真空チャンバー221内を減圧し、上述したような高真空の状態にする。
(6) Contact opening forming step (laser patterning step)
Next, by using the above-described thin film patterning apparatus 200 (FIG. 1), the
The
そして、レーザー加工装置210を作動させて、レーザー光LBを走査し、基板11上の全ての補助電極131上の電子輸送層16を除去して、コンタクト用開口部161を形成する(図8(b))。
(7)共通電極形成工程
次に、電子輸送層16上に、共通電極17を形成する(図9のステップS7)。本実施の形態では、共通電極17は、銀、アルミニウム等を、スパッタリング法または真空蒸着法により成膜することにより形成される。
Then, the
(7) Common Electrode Forming Step Next, the
この際、補助電極131上にはコンタクト用開口部161が形成されているので、共通電極17は、直接補助電極131上に形成され、両者間の電気的接続を良好にすることができる。補助電極131は金属からなるため、導電性に優れ、これにより、共通電極17の周縁部と中央部での電位差がほとんどなくなり、輝度ムラなどが生じない。
(8)封止層形成工程
次に、共通電極17上に、封止層18を形成する(図9のステップS8)。
At this time, since the contact opening 161 is formed on the
(8) Sealing Layer Forming Step Next, the
これは、SiNからなる封止層18を、例えばプラズマCVD法により成膜する。これにより図5に示すような積層構造を有する有機EL表示パネル10を得ることができる。
4.効果のまとめ
上記開示の態様によれば、次のような効果が得られる。
(1)有機薄膜を含む表示パネル、特に、有機EL素子パネルにおいては、有機薄膜は酸素や水分を嫌うため、レーザー加工においても、密閉された真空雰囲気下にあるチャンバー内で行う必要がある。レーザー加工装置は比較的大型であるため、レーザー加工装置をチャンバーの外側に配置して、レーザー光を透過する窓ガラスを介して、内部の基板上に形成された薄膜に照射して加工する構成を取ることになるが、レーザー光により熔融されて昇華されたデブリがチャンバー内を飛散し、これらが上記窓ガラスに接触して、凝固・付着するため、レーザー光が十分窓ガラスを透過せず加工不能となる。そのため頻繁に窓ガラスのクリーニングまたは交換をしなければならないが、減圧に耐えるため、窓ガラスとして厚みのあるしっかりとしたものを使用する必要があり、しかもチャンバーの密閉性を維持するため、シール材を介して比較的強固に装着されているので、装置のメンテナンスに要する時間や費用が無視できない。
In this method, a
4. Summary of Effects According to the aspect of the above disclosure, the following effects can be obtained.
(1) In a display panel including an organic thin film, in particular, an organic EL element panel, since the organic thin film dislikes oxygen and moisture, it is necessary to perform laser processing in a closed chamber under a vacuum atmosphere. Since the laser processing device is relatively large, the laser processing device is arranged outside the chamber, and the thin film formed on the internal substrate is irradiated and processed through the window glass that transmits laser light. However, the debris melted and sublimated by the laser light scatters in the chamber, and comes into contact with the above-mentioned window glass, solidifies and adheres, so that the laser light does not sufficiently pass through the window glass. Processing becomes impossible. Therefore, the window glass must be cleaned or replaced frequently.However, in order to withstand the decompression, it is necessary to use a thick and firm window glass as well as a sealing material to maintain the hermeticity of the chamber. Since the device is mounted relatively firmly through the device, the time and cost required for maintenance of the device cannot be ignored.
しかし、本開示の態様によれば、カバーガラスを窓ガラスよりも、より基板に近い位置に配置しているので、一旦上方に向けて飛散したデブリのほとんどがカバーガラスに付着し、基板の薄膜上に再付着する蓋然性が飛躍的に少なくなり、有機EL表示パネルの品質が劣化するのを防止できる。
カバーガラスは、全体が真空チャンバー内にあり、加工用の窓ガラスのように外から大気圧の押圧力を受けないので、剛性も窓ガラスほど必要ではなく、窓ガラスに使用するガラス板に比して比較的安価なものを使用できるし、真空チャンバー内部の保持板上に載置しているだけなので、交換自在である。図1の基板搬送ロボット231により、基板とカバーガラス225を同時に搬送するようにすれば、薄膜パターニング装置200のメンテナンスのために製造ラインを長時間止める必要もなく、生産性に優れる。
However, according to the aspect of the present disclosure, since the cover glass is disposed closer to the substrate than the window glass, most of the debris once scattered upward adhere to the cover glass, and the thin film of the substrate The probability of re-adhering to the top is dramatically reduced, and the quality of the organic EL display panel can be prevented from deteriorating.
The cover glass is entirely inside the vacuum chamber and does not receive external pressure from the outside like a window glass for processing, so its rigidity is not as high as that of a window glass. In addition, a relatively inexpensive one can be used, and since it is simply placed on a holding plate inside the vacuum chamber, it can be replaced freely. If the substrate and the
また、薄膜付基板1枚の加工ごと、もしくは数枚の加工ごとに、カバーガラス225を真空チャンバーから取り出して、例えば、専用の洗浄機械を別途用意してカバーガラスを洗浄し、再使用すれば、経済的である。
以上、本開示の態様によれば、レーザー加工により薄膜のパターニングを行うことにより、従来のフォトリソグラフィ法やエッチング法を利用したパターニング方法より、大幅に工程を削減できると共に、発生するデブリの悪影響を排して、メンテナンスが容易で、かつ、品質の高い有機EL表示パネルの製造を可能にする。
Further, the
As described above, according to the embodiment of the present disclosure, by performing patterning of a thin film by laser processing, the number of steps can be significantly reduced as compared with a conventional patterning method using a photolithography method or an etching method, and the adverse effect of generated debris can be reduced. It is possible to manufacture a high-quality organic EL display panel which is easy to maintain and has high quality.
また、レーザー加工装置210の制御部にインストールするプログラム(パターンデータ)を変更するだけで、様々なパターンの形成がすぐに実行できるので、従来のエッチング方式の場合のように設計変更ごとにマスクを作り直したりする手間や費用が必要なく、オンデマンド性に優れる。
≪変形例≫
本発明の一態様として、有機EL表示パネルの製造装置及び製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の説明に何ら限定を受けるものではない。以下では、本発明の他の態様例である変形例を説明する。
Further, various patterns can be formed immediately by simply changing a program (pattern data) to be installed in the control unit of the
≪Modified example≫
As an embodiment of the present invention, an embodiment of a manufacturing apparatus and a manufacturing method of an organic EL display panel has been described. However, the present invention is not limited to the above description except for its essential characteristic components. is not. Hereinafter, a modified example that is another example of the present invention will be described.
(1)薄膜パターニング装置におけるレーザー光源の波長域について
上記実施の形態では、補助電極131上の樹脂からなる電子輸送層16をパターニングしたが、電子輸送層以外に、電子注入層や正孔注入層、正孔輸送層などの複数の薄膜が補助電極131上に形成される場合であっても、それらの薄膜の材質が吸収する共通の波長域のレーザー光を発生するレーザー加工装置によって一気にコンタクト用開口部161を形成して補助電極131を露出させることも可能である。
(1) Regarding Wavelength Range of Laser Light Source in Thin Film Patterning Apparatus In the above embodiment, the
なお、実施の形態では、レーザー光源として固体レーザーであるYAGレーザーを使用している。YAGレーザーは、安定した微細加工が可能であり、レーザー出力と走査速度を制御することにより、掘り込み深さを微調整することができるので、補助電極131を残したまま、その上層部分の薄膜を除去することが可能である(ハーフカット加工)。
しかし、より安定して、確実に補助電極131のみを残し、その上層の薄膜を除去するためには、特定の波長域のレーザー光に対し、薄膜のレーザー光の吸収率が補助電極131を構成する金属の吸収率よりもできるだけ大きくなるように、それらの材料およびレ−ザー光の波長域を選択することが望ましい。
In the embodiment, a YAG laser which is a solid-state laser is used as a laser light source. The YAG laser is capable of stable fine processing, and the laser power and scanning speed can be controlled to fine-tune the digging depth. Can be removed (half-cut processing).
However, in order to more stably and surely leave only the
一例として、YAGレーザーの波長を、第3高調波の355MHzに設定し、補助電極131をアルミニウムもしくはアルミニウム合金で形成することにより、その上層の電子輸送層16(樹脂薄膜)のみを選択的に除去することが考えられる。
(2)パターニングの対象となる薄膜について
上記実施の形態では、補助電極131上の電子輸送層16にコンタクト用開口部161を形成する場合について説明したが、他の場合においても薄膜パターニング装置200によって薄膜をパターニングすることは可能である。
As an example, the wavelength of the YAG laser is set to 355 MHz of the third harmonic, and the
(2) Thin Film to be Patterned In the above-described embodiment, the case where the contact opening 161 is formed in the
例えば、発光領域500と並列して補助電極形成領域600を設けて補助電極131を形成するのではなく隔壁14の頂上部の上方に形成する場合にも使用可能である。この場合、共通電極17上に形成された有機層や封止層などを隔壁14の頂上部において薄膜パターニング装置200により一部除去してコンタクト用開口部を形成する。その上に、金属膜を蒸着法などで形成し、エッチング処理して、当該コンタクト用開口部にのみ金属を残して、これを補助電極とするようにしてもよい。
For example, the present invention can also be used when the
その他、薄膜であってパターン化の必要なもの、特に、除去面積がそれほど大きくないパターンについては、デブリの発生も少ないので、本実施の形態に係る薄膜パターニング装置は特に有効である。
(3)窓ガラスなどの材料について
上記実施の形態では、窓ガラス222及びカバーガラス225の素材として、広い波長範囲について透過性が良好で、耐久性に優れた石英ガラスを使用するようにしたが、使用するレーザー光の波長域によっては、ソーダガラスや、また、アクリル板などの透明樹脂板の使用もあり得る。特に、使用済みのカバーガラスを再利用せず、そのまま廃棄するような場合には、石英ガラスに比べて安価なソーダガラスや透明樹脂板を使用するメリットが大きい。
In addition, the thin film patterning apparatus according to the present embodiment is particularly effective because a thin film which needs patterning, particularly a pattern whose removal area is not so large, generates little debris.
(3) Materials such as Window Glass In the above-described embodiment, quartz glass having good transmittance and excellent durability over a wide wavelength range is used as the material of the
(4)上記実施の形態では、有機EL表示パネル10における特に発光層を含む有機機能膜の劣化を避けるため、真空チャンバー221内の空気を真空ポンプ240で抜いて減圧し、真空雰囲気下において、有機EL表示パネルの中間製品(薄膜付基板)のパターニング加工を行ったが、真空ポンプ240で真空にした後、水分を含有しない窒素ガスやアルゴンなどの不活性ガス(コスト的な面では窒素ガスが望ましい。)を、ボンベから流入させ、あるいは、真空ポンプ240を使用せず、不活性ガスを真空チャンバー221に流入させて内部の空気と置換させて、不活性ガスの雰囲気を形成するようにしてもよい。
(4) In the above embodiment, in order to avoid deterioration of the organic functional film including the light emitting layer in the organic
本発明では、このように真空チャンバー221内の雰囲気を真空もしくは不活性ガスの雰囲気に設定する工程の上位概念として、雰囲気調整工程と呼ぶ。また、当該工程を実行する装置を雰囲気調整装置と言うことができる。
なお、例外的ではあるが、酸素や水分の影響を受けない(あるいは受けにくい)薄膜からなる表示パネルにあっては、上記のような雰囲気調整を必要としない場合があり得る。しかしながら、発生するデブリが環境を害するおそれがあるような場合には、やはりチャンバーのような閉じられた空間内でパターニングする必要があり、実施の形態のようにチャンバー内にカバーガラスを配する構成は有用である。
In the present invention, as an upper concept of the process of setting the atmosphere in the
It should be noted that, although exceptional, a display panel made of a thin film that is not (or hardly) affected by oxygen or moisture may not require the above-described atmosphere adjustment. However, in the case where the generated debris may harm the environment, it is necessary to perform patterning in a closed space such as a chamber, and the cover glass is disposed in the chamber as in the embodiment. Is useful.
(5)上記実施の形態では、カバーガラス225を真空チャンバー221内側面に設けられた保持板224により保持するようにしたが、テーブル223にスペーサーを介して載置するようにしてもよい。
また、薄膜付基板110はテーブル223ごと、真空チャンバー221に搬入する構成にしても構わない。
(5) In the above embodiment, the
Further, the
(6)上記実施の形態では、フルカラーの有機EL表示パネル10を形成するためR、G、Bの各副画素にそれぞれ対応する色を発光する発光材料を含む発光層15(R)、15(G)、15(B)を形成したが、全て白色を発光する発光層に統一して、封止層18の上方にR、G、Bのフィルターを配した公知のカラーフィルター基板を透明な接着剤などを介して貼着するように構成してもよい。
(6) In the above embodiment, in order to form the full-color organic
(7)上記実施の形態では、発光層の形成方法としては、ウエットプロセスによる方法を説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、気相成長法等のドライプロセスを用いることもできる。
(8)上記実施の形態では、各有機EL素子が、画素電極、発光層、電子輸送層、共通電極からなる構成であるとしたが、例えば、画素電極と発光層との間に正孔注入層や正孔輸送層を含む構成であってもよいし、電子輸送層と共通電極との間に電子注入層を含む構成であってもよい。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの機能を有する有機膜の上位概念として有機機能層と総称することができる。
(7) In the above embodiment, a method using a wet process was described as a method for forming a light emitting layer, but the present invention is not limited to this. For example, a dry process such as a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, a sputtering method, a reactive sputtering method, an ion plating method, and a vapor phase growth method can be used.
(8) In the above embodiment, each organic EL element is configured to include the pixel electrode, the light emitting layer, the electron transport layer, and the common electrode. For example, holes are injected between the pixel electrode and the light emitting layer. It may have a configuration including a layer or a hole transport layer, or may have a configuration including an electron injection layer between the electron transport layer and the common electrode. It should be noted that the organic functional layer can be generically referred to as a superordinate concept of an organic film having functions such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
(9)上記実施の形態では、高さの異なる隔壁14と画素規制層141を、ハーフトーンマスクを用いることにより一つの工程で同時に形成したが、隔壁14と画素規制層141を別工程で形成するようにしても構わない。
例えば、まず、Y方向における画素電極列を仕切るための画素規制層141を形成する。
(9) In the above embodiment, the
For example, first, the
具体的な画素規制層141の形成方法としては、例えば、ダイコート法などにより、画素電極13を形成した基板11の上面に、樹脂材料を塗布する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、Y方向に隣接する画素電極13の間に画素規制層141を形成すべく樹脂材料をパターニングした後、焼成することにより、画素規制層141を形成することができる。
As a specific method for forming the
次に、隔壁14の材料である隔壁用樹脂を、例えば、ダイコート法などを用いて一様に塗布し、隔壁材料層を形成し、フォトリソグラフィ法により隔壁材料層にパターニングした後、焼成して隔壁14を形成する。
(10)上記実施の形態においてはラインバンク方式の有機EL表示パネルについて説明したが、発光領域500において、一つの副画素ごとにその四方を隔壁で囲むようにした、いわゆるピクセルバンク方式の有機EL表示パネルであっても構わない。
Next, a partition wall resin, which is a material of the
(10) In the above-described embodiment, a line bank type organic EL display panel has been described. However, in the
(11)上記実施の形態に係る有機EL表示パネル10では、R、G、B色にそれぞれ発光する副画素100R、100G、100Bが配列されていたが、副画素の発光色はこれに限られず、例えば、R、G、Bに加えて黄色(Y)の4色であってもよい。また、一つの画素Pにおいて、副画素は1色あたり1個に限られず、複数配置されてもよい。また、画素Pにおける副画素の配列は、図2に示すような、R、G、Bの順番に限られず、これらを入れ替えた順番であってもよい。
(11) In the organic
(12)上記実施の形態に係る有機EL表示パネル10では、画素電極13を陽極、共通電極17を陰極としたが、これに限られず、画素電極13を陰極、共通電極17を陽極とする逆構造であってもよい。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの積層順も陰極と陽極の位置によって適宜修正される。
(13)上記実施の形態では、コンタクト用開口部161は、隔壁14に平行な方向(列方向)に溝状に形成したが、これに代えて、複数のコンタクトホール(貫通穴)を、適当なピッチで列状に設けることも可能である。
(12) In the organic
(13) In the above embodiment, the contact opening 161 is formed in a groove shape in the direction (column direction) parallel to the
(14)また、上記実施の形態に係る有機EL表示パネル10は、アクティブマトリクス方式を採用したが、これに限られず、パッシブマトリクス方式を採用してもよい。
また、本発明は、ボトムエミッション型の有機EL表示パネルの製造にも適用でき、さらには、およそ密閉された空間内で薄膜のパターニングを行う必要がある表示パネル全般の製造に適用可能である。
(14) Although the organic
Further, the present invention is applicable to the manufacture of a bottom emission type organic EL display panel, and is further applicable to the manufacture of a general display panel in which a thin film needs to be patterned in a substantially closed space.
≪補足≫
以上、本開示に係る表示パネルの製造装置および製造方法について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
≪Supplement≫
As described above, the display panel manufacturing apparatus and the manufacturing method according to the present disclosure have been described based on the embodiments and the modifications, but the present invention is not limited to the above embodiments and the modifications. A form obtained by applying various modifications conceived by those skilled in the art to the above-described embodiments and modifications, and a configuration in which components and functions in the embodiments and modifications are arbitrarily combined without departing from the spirit of the present invention. Embodiments realized are also included in the present invention.
本発明に係る表示パネルの製造装置および製造方法は、テレビジョン装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話などに使用される表示パネルの製造に好適である。 The display panel manufacturing apparatus and method according to the present invention are suitable for manufacturing a display panel used for a television device, a personal computer, a mobile phone, and the like.
1 有機EL表示装置
2 有機EL素子
10 有機EL表示パネル
11 基板
12 層間絶縁層
13 画素電極
14 隔壁
15 発光層
16 電子輸送層
17 共通電極
18 封止層
100 有機EL表示装置
110 薄膜付基板
100B、100G、100R 副画素
111 基材
112 TFT層
131 補助電極
141 画素規制層
161 コンタクト用開口部
200 薄膜パターニング装置
210 レーザー加工装置
220 チャンバー部
221 チャンバー
222 窓ガラス
225 カバーガラス
230 基板搬入用ポート
240 真空ポンプ
Claims (9)
レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有し、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板が収納されるチャンバーと、
前記チャンバー内の、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に配され、前記レーザー光を透過する第2透明板と、
前記チャンバーの外部に配され、前記第1透明板と前記第2透明板を介して、前記レーザー光を前記薄膜付基板に向けて射出し、前記少なくとも1層の薄膜を部分的に除去するレーザー照射部と
を備えたことを特徴とする表示パネル製造装置。 A display panel manufacturing apparatus for manufacturing a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked on a substrate,
A chamber that has a transparent window equipped with a first transparent plate that transmits a laser beam and that houses a substrate with a thin film on which at least one thin film is formed;
In the chamber, between the transparent window and the substrate with a thin film, disposed at a position separated from the substrate with a thin film, a second transparent plate that transmits the laser light,
A laser which is disposed outside the chamber and injects the laser beam toward the substrate with a thin film through the first transparent plate and the second transparent plate to partially remove the at least one thin film; A display panel manufacturing apparatus, comprising: an irradiation unit.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示パネル製造装置。 The display panel manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the second transparent plate is arranged to be exchangeable.
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の表示パネル製造装置。 When viewed in a plan view, the first transparent plate and the first transparent plate are arranged so that all portions of the substrate with a thin film to be laser-processed are included in a range where the transparent regions of the first transparent plate and the second transparent plate overlap each other. The display panel manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a size, a shape, and a positional relationship of the second transparent plate are set.
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の表示パネル製造装置。 The first transparent plate and the second transparent plate are both parallel to the main surface of the substrate with a thin film, and the laser beam is incident perpendicularly to the main surface of the first transparent plate. The display panel manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の表示パネル製造装置。 The thin film formed above the substrate is an organic film laminated on an auxiliary electrode made of a metal, and the laser irradiation unit scans the laser light in a predetermined pattern on the auxiliary electrode. The display panel manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the organic film is removed.
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれかに記載の表示パネル製造装置。 The display panel manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein at least the first transparent plate of the first transparent plate and the second transparent plate is made of quartz glass.
レーザー光を透過する第1透明板を装着してなる透明窓を有するチャンバー内に、少なくとも1層の薄膜が形成された薄膜付基板を、その薄膜が形成された側の主面を前記透明窓に対向した状態で収納する基板収納工程と、
前記チャンバー内の雰囲気を、真空もしくは不活性ガスの雰囲気に調整する雰囲気調整工程と、
前記チャンバーの外部から、前記透明窓を介して、レーザー光を前記薄膜付基板の加工面に向けて射出し、前記薄膜を部分的に除去する薄膜除去工程と、
を含み、
前記チャンバー内における、前記透明窓と前記薄膜付基板との間であって、前記薄膜付基板と離間した位置に、前記レーザー光を透過する第2透明板が配されている
ことを特徴とする表示パネル製造方法。 A method for manufacturing a display panel in which a plurality of thin films including an organic film are stacked on a substrate,
In a chamber having a transparent window provided with a first transparent plate that transmits laser light, a substrate with a thin film on which at least one layer of thin film is formed is placed on a main surface on the side on which the thin film is formed by the transparent window. A substrate storage step of storing in a state facing the
An atmosphere adjusting step of adjusting the atmosphere in the chamber to an atmosphere of a vacuum or an inert gas,
From the outside of the chamber, through the transparent window, emit laser light toward the processing surface of the substrate with a thin film, a thin film removing step of partially removing the thin film,
Including
A second transparent plate that transmits the laser light is disposed in the chamber between the transparent window and the substrate with a thin film and at a position separated from the substrate with a thin film. Display panel manufacturing method.
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