JP5049213B2 - Organic EL panel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は有機ELパネルおよびその製造方法に係り、特に、画面の輝度を均一にするための補助電極の形成方法に関する。 The present invention relates to an organic EL panel and a method for manufacturing the same, and more particularly to a method for forming an auxiliary electrode for making the luminance of a screen uniform.
有機ELパネルには、支持基板側から光を取り出すボトムエミッション型と反対側から光を取り出すトップエミッション型 がある。ボトムエミッション型パネルの場合、支持基板側の第1の電極(下部電極)を光透過材料で構成し、支持基板と反対側の第2の電極(上部電極)は光反射材料(例えば金属膜)で構成する。それに対し、トップエミッション型パネルの場合には、第1の電極を光反射材料で構成し、第2の電極を光透過材料で構成する。 There are two types of organic EL panels: a bottom emission type that extracts light from the support substrate side and a top emission type that extracts light from the opposite side. In the case of a bottom emission type panel, the first electrode (lower electrode) on the support substrate side is made of a light transmitting material, and the second electrode (upper electrode) on the opposite side of the support substrate is a light reflecting material (for example, a metal film). Consists of. On the other hand, in the case of a top emission type panel, the first electrode is made of a light reflecting material, and the second electrode is made of a light transmitting material.
有機ELパネルの駆動方式としてアクティブマトリクス方式を用いた場合,第1電極と基板との間に薄膜トランジスタ(TFT) 素子が形成されることから、素子構造としてはトップエミッション型であるほうが開口率を大きくでき、より大画面化に適している。しかしトップエミッション型の場合,第2の電極を透明もしくは半透明の光透過性材料で構成する必要があり、ITO膜やIZO膜を用いることが多い。 When the active matrix method is used as the driving method of the organic EL panel, a thin film transistor (TFT) element is formed between the first electrode and the substrate, so that the top emission type has a larger aperture ratio as the element structure. It is suitable for larger screens. However, in the case of the top emission type, the second electrode needs to be made of a transparent or translucent light transmissive material, and an ITO film or an IZO film is often used.
しかし、ITO膜やIZO膜は抵抗値が高いため、大画面化したときに電圧降下が起き、画面の中央部と周辺部で発光強度が異なり画質低下が生じることが問題となる。これを解決するため、低抵抗材料からなる補助電極(補助配線)を設け、これを第2の電極に接続することにより、第2の電極の抵抗を下げることが提案されている。 However, since ITO and IZO films have a high resistance value, a voltage drop occurs when the screen is enlarged, and there is a problem that the image intensity deteriorates because the light emission intensity differs between the central portion and the peripheral portion of the screen. In order to solve this, it has been proposed to reduce the resistance of the second electrode by providing an auxiliary electrode (auxiliary wiring) made of a low-resistance material and connecting it to the second electrode.
補助電極を有機EL素子の上部電極形成時に設ける方法としては上部電極上に直接堆積する方法と上部電極を形成する前に形成する方法がある。これらの補助電極の形成方法としては、例えば、「特許文献1」、「特許文献2」、「特許文献3」、「特許文献4」等が挙げられる。
As a method of providing the auxiliary electrode when forming the upper electrode of the organic EL element, there are a method of directly depositing on the upper electrode and a method of forming the auxiliary electrode before forming the upper electrode. Examples of methods for forming these auxiliary electrodes include “
補助電極の形成方法としては、有機ELパネル用回路基板内に低抵抗材料からなる電極パターンを形成しておき、該電極パターンを有機EL素子の第2の電極と接続する方法(方法A)と、有機EL素子の有機層を形成した後に低抵抗材料からなる電極パターンを形成する方法(方法B)がある。 As a method for forming the auxiliary electrode, an electrode pattern made of a low resistance material is formed in the circuit board for the organic EL panel, and the electrode pattern is connected to the second electrode of the organic EL element (method A) and There is a method (Method B) of forming an electrode pattern made of a low-resistance material after forming an organic layer of an organic EL element.
上記方法Aの場合、補助電極パターンの形成には周知のフォトエッチング法を用いることができる。すなわち、AlやCu等の低抵抗材料をスパッタリング法等周知の方法を用いて成膜し、フォトレジストパターンを用いる周知のフォトエッチング法により形成できる。この場合には、回路基板製造工程が増えるため、回路基板のコスト増の原因となる。補助電極を有機EL素子の第1の電極と同じ材料で構成することにより補助電極パターン形成のための工程を削減できるが、その上に形成する絶縁層(バンク)にスルーホールを設ける工程が必要となる。また、補助電極パターンと有機EL素子の第2の電極と接続するために、有機EL素子の有機層を除去する必要がある。これは、製造コスト増大・歩留まり低下の一因となる。 In the case of the method A, a known photoetching method can be used for forming the auxiliary electrode pattern. That is, a low resistance material such as Al or Cu can be formed by a known method such as a sputtering method, and can be formed by a known photoetching method using a photoresist pattern. In this case, the circuit board manufacturing process increases, which causes an increase in the cost of the circuit board. By configuring the auxiliary electrode with the same material as the first electrode of the organic EL element, the process for forming the auxiliary electrode pattern can be reduced, but a process for providing a through hole in the insulating layer (bank) formed thereon is required. It becomes. Further, in order to connect the auxiliary electrode pattern and the second electrode of the organic EL element, it is necessary to remove the organic layer of the organic EL element. This contributes to an increase in manufacturing cost and a decrease in yield.
方法Bの場合には、メタルマスクを用いてAlやCu等の低抵抗材料のマスク蒸着を行い、補助電極パターンを形成すればよい。この場合には、補助電極パターンはIZO膜やITO膜、ZnO膜等の光透過性材料からなる第2の電極の下層でも上層でも差し支えない。しかし、有機ELパネルの開口率を下げないためには、補助電極パターンを画素間に設ける必要がある。これには、超高精度のメタルマスクが必要であり、有機ELパネルの大画面化・高精細化に伴い、実現が難しくなる。このように、方法Aと方法Bのいずれの場合にも、低コストで高歩留まりで製造できる補助電極形成方法が見つかっていない。 In the case of method B, an auxiliary electrode pattern may be formed by performing mask vapor deposition of a low resistance material such as Al or Cu using a metal mask. In this case, the auxiliary electrode pattern may be a lower layer or an upper layer of the second electrode made of a light transmissive material such as an IZO film, an ITO film, or a ZnO film. However, in order not to lower the aperture ratio of the organic EL panel, it is necessary to provide an auxiliary electrode pattern between the pixels. This requires an ultra-high-precision metal mask, which is difficult to realize as the OLED panel has a larger screen and higher definition. As described above, neither the method A nor the method B has found an auxiliary electrode forming method that can be manufactured at a low cost and a high yield.
駆動回路基板にあらかじめ補助電極を形成する方法は、周知のフォトプロセスを用いて形成できるために微細化でき、トップエミッション型有機ELでは開口率を低下させない利点を有している。しかし、バンクや平坦化層等の絶縁層にスルーホールを形成し、補助電極と上部電極と該スルーホールを介して接続する必要があるため、駆動回路基板の製造コストを上げてしまう。また、有機EL素子を形成した後でのスルーホール内の清浄化ができないため、スルーホール内での接続信頼性に問題が残る。 The method of previously forming the auxiliary electrode on the drive circuit board can be miniaturized because it can be formed using a well-known photo process, and the top emission type organic EL has an advantage that the aperture ratio is not lowered. However, since it is necessary to form a through hole in an insulating layer such as a bank or a flattening layer and connect the auxiliary electrode and the upper electrode via the through hole, the manufacturing cost of the drive circuit board increases. Further, since the inside of the through hole cannot be cleaned after the organic EL element is formed, there remains a problem in connection reliability within the through hole.
補助電極を有機EL素子の上部電極形成時に設ける方法では、溶剤・水分などにより有機EL素子を構成する有機材料が有機層がダメージを受けるため周知のフォトリソグラフィー法を用いることはできない。そのため、マスク蒸着を用いることになるが、大画面・高精細化が進むにつれ、蒸着マスクの精度が限界になり、補助電極のパターニングが不可能となる。 In the method in which the auxiliary electrode is provided at the time of forming the upper electrode of the organic EL element, the organic layer constituting the organic EL element is damaged by the solvent, moisture, etc., so that the well-known photolithography method cannot be used. For this reason, mask vapor deposition is used. However, as the large screen and high definition progress, the accuracy of the vapor deposition mask becomes limited, and the patterning of the auxiliary electrode becomes impossible.
本発明は以上のような問題点を解決するものであり、高精細画面においても、補助電極を形成することを可能とし、輝度傾斜の少ない高画質表示を可能とする有機EL表示装置を実現することである。 The present invention solves the above-described problems, and realizes an organic EL display device that enables formation of an auxiliary electrode even on a high-definition screen and enables high-quality display with less luminance gradient. That is.
本発明は上記課題を解決するものであり、具体的手段は次のとおりである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and specific means are as follows.
(1)下部電極と上部電極の間に発光層を含む有機EL層が形成され、前記上部電極の上に前記上部電極おける電圧降下を低減させるための補助電極が形成された有機EL基板を有する有機ELパネルの製造方法であって、導電性薄膜を含む第1の薄膜層を形成したドナー基板にレーザー光を照射することにより前記第1の薄膜層に衝撃波を発生させ、該衝撃波により前記第1の薄膜層を前記ドナー基板から剥離させ、前記剥離した薄膜片を前記ドナー基板に対向して配置された前記有機EL基板上に転送して前記補助電極を形成することを特徴とする有機ELパネルの製造方法。 (1) An organic EL substrate including a light emitting layer is formed between a lower electrode and an upper electrode, and an auxiliary electrode for reducing a voltage drop in the upper electrode is formed on the upper electrode. A method of manufacturing an organic EL panel, wherein a shock wave is generated in the first thin film layer by irradiating a laser beam onto a donor substrate on which a first thin film layer including a conductive thin film is formed, and the shock wave generates the first thin film layer. The thin film layer of 1 is peeled from the donor substrate, and the peeled thin film piece is transferred onto the organic EL substrate disposed to face the donor substrate to form the auxiliary electrode. Panel manufacturing method.
(2)下部電極と上部電極の間に発光層を含む有機EL層が形成され、前記上部電極の上に前記上部電極おける電圧降下を低減させるための補助電極が形成された有機EL基板を有する有機ELパネルの製造方法であって、第1の薄膜層を形成したドナー基板にレーザー光を照射することにより前記ドナー基板表面に衝撃波を発生させ、前記衝撃波により前記第1の薄膜層を前記ドナー基板から剥離させ、前記剥離した薄膜片を前記ドナー基板に対向して配置された前記有機EL基板上に転送し、前記有機EL基板の所定の場所に前記補助電極を形成することを特徴とする有機EL表示パネルの製造方法。 (2) having an organic EL substrate in which an organic EL layer including a light emitting layer is formed between a lower electrode and an upper electrode, and an auxiliary electrode for reducing a voltage drop in the upper electrode is formed on the upper electrode A method for producing an organic EL panel, wherein a shock wave is generated on a surface of a donor substrate by irradiating a laser beam onto a donor substrate on which a first thin film layer is formed, and the first thin film layer is formed on the donor by the shock wave. Peeling from the substrate, transferring the peeled thin film piece onto the organic EL substrate disposed to face the donor substrate, and forming the auxiliary electrode at a predetermined location of the organic EL substrate Manufacturing method of organic EL display panel.
(3)前記ドナー基板を前記レーザー光を透過する支持基板と該支持基板上に形成した前記レーザー光を吸収する第2の薄膜層とから構成したことを特徴とする(2)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (3) The organic material according to (2), wherein the donor substrate is composed of a support substrate that transmits the laser light and a second thin film layer that absorbs the laser light formed on the support substrate. Manufacturing method of EL display panel.
(4)前記第2の薄膜層を所定のパターン形状を有する薄膜パターンとしたことを特徴とする(3)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (4) The method of manufacturing an organic EL display panel according to (3), wherein the second thin film layer is a thin film pattern having a predetermined pattern shape.
(5)前記ドナー基板を構成する前記支持基板と前記第2の薄膜層の間に前記第2の薄膜層に対する反射防止膜を形成することを特徴とする(3)または(4)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (5) The antireflection film for the second thin film layer is formed between the support substrate constituting the donor substrate and the second thin film layer. (3) or (4) Manufacturing method of organic EL display panel.
(6)前記反射防止膜を、少なくとも、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化チタン、酸化アルミ二ウム、のいずれかの材料からなる薄膜層を含むことを特徴とする(5)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (6) The antireflection film includes at least a thin film layer made of any material of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, titanium oxide, and aluminum oxide. Manufacturing method of organic EL display panel.
(7)前記第2の薄膜層の前記支持基板の側を粗面にすることを特徴とする(3)または(4)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (7) The method of manufacturing an organic EL display panel according to (3) or (4), wherein the second thin film layer is roughened on the side of the support substrate.
(8)前記第2の薄膜層がAl、Cu、Au、Ag、W、Ta、Ti、Ni、Cr、Mo、Fe あるいはこれらを含む合金 のいずれかの材料からなる薄膜層を含むことを特徴とする(3)乃至(6)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (8) The second thin film layer includes a thin film layer made of any material of Al, Cu, Au, Ag, W, Ta, Ti, Ni, Cr, Mo, Fe or an alloy containing these. (3) The manufacturing method of the organic electroluminescent display panel as described in (6).
(9)前記ドナー基板を箔状部材とし、該箔状部材をNiを主成分とする部材、あるいは、Fe-Ni合金からなる部材としたことを特徴とする(2)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (9) The organic EL display according to (2), wherein the donor substrate is a foil-like member, and the foil-like member is a member mainly composed of Ni or a member made of an Fe—Ni alloy. Panel manufacturing method.
(10)前記箔状部材の板厚を10μm以上かつ50μm以下としたことを特徴とする(9)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (10) The method for manufacturing an organic EL display panel according to (9), wherein the thickness of the foil-shaped member is 10 μm or more and 50 μm or less.
(11)接続された一連の設備において、前記第1の薄膜層を前記ドナー基板上に形成し、次いで、前記ドナー基板から剥離した前記第1の薄膜層からなる薄膜片を転送することにより、前記補助電極を形成することを特徴とする(1)乃至(10)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (11) In a series of connected equipment, forming the first thin film layer on the donor substrate, and then transferring a thin film piece composed of the first thin film layer peeled from the donor substrate, The method for producing an organic EL display panel according to any one of (1) to (10), wherein the auxiliary electrode is formed.
(12)下部電極と上部電極の間に発光層を含む有機EL層が形成され、前記上部電極の上に前記上部電極おける電圧降下を低減させるための補助電極が形成された有機EL基板を有する有機ELパネルの製造方法であって、ドナー基板に形成した導電膜である薄膜層をレーザーアブレーションにより蒸発させ、前記ドナー基板に対向して配置された前記有機EL基板上に前記補助電極を形成することを特徴とする有機EL表示パネルの製造方法。 (12) An organic EL layer including a light emitting layer is formed between the lower electrode and the upper electrode, and an organic EL substrate on which an auxiliary electrode for reducing a voltage drop in the upper electrode is formed on the upper electrode. A method of manufacturing an organic EL panel, wherein a thin film layer, which is a conductive film formed on a donor substrate, is evaporated by laser ablation, and the auxiliary electrode is formed on the organic EL substrate disposed to face the donor substrate An organic EL display panel manufacturing method characterized by the above.
(13)下部電極と上部電極の間に発光層を含む有機EL層が形成され、前記上部電極の上に前記上部電極おける電圧降下を低減させるための補助電極が形成された有機EL基板を有する有機ELパネルの製造方法であって、ドナー基板に第1の薄膜層と導電膜である第2の薄膜層を形成し、前記第1の薄膜層にレーザーを照射することによるレーザーアブレーション現象によって前記第1の薄膜層を蒸発させ、前記第2の薄膜層を、ドナー基板に対向して配置された前記有機EL基板上に前記補助電極を形成することを特徴とする有機EL表示パネルの製造方法。 (13) An organic EL layer including a light emitting layer is formed between the lower electrode and the upper electrode, and an organic EL substrate on which an auxiliary electrode for reducing a voltage drop in the upper electrode is formed on the upper electrode. A method of manufacturing an organic EL panel, comprising: forming a first thin film layer and a second thin film layer as a conductive film on a donor substrate; and irradiating the first thin film layer with a laser to cause the laser ablation phenomenon. A method of manufacturing an organic EL display panel, comprising: evaporating a first thin film layer; and forming the auxiliary electrode on the organic EL substrate, the second thin film layer being disposed to face a donor substrate. .
(14)前記第1の薄膜層の前記支持基板側を粗面にすることを特徴とする請求項12または(13)に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 (14) The method of manufacturing an organic EL display panel according to (12) or (13), wherein the first thin film layer is roughened on the side of the support substrate.
(15)導電性薄膜からなる第1の電極と、前記第1の電極上に形成された発光層を含む有機EL層、前記有機層上に形成された導電性薄膜層からなる第2の電極からなる有機EL素子を複数個配列してなる表示領域を回路基板上に形成した有機ELパネルであって、前記回路基板内の電気回路と接続された第3の電極が前記表示領域内の前記第2の電極と離間して形成され、前記第2の電極より低い電気抵抗を有する材料からなる補助電極により前記第2の電極と前記第3の電極を電気的に接続することを特徴とする有機ELパネル。 (15) a first electrode made of a conductive thin film, an organic EL layer including a light emitting layer formed on the first electrode, and a second electrode made of a conductive thin film layer formed on the organic layer An organic EL panel in which a display area formed by arranging a plurality of organic EL elements is formed on a circuit board, and a third electrode connected to an electric circuit in the circuit board is in the display area. The second electrode and the third electrode are electrically connected by an auxiliary electrode that is formed apart from the second electrode and is made of a material having a lower electric resistance than the second electrode. Organic EL panel.
(16)導電性薄膜からなる第1の電極と、前記第1の電極上に形成された発光層を含む有機EL層と、前記有機層上に形成された導電性薄膜層からなる第2の電極からなる有機EL素子を複数個配列してなる表示領域を回路基板上に形成した有機ELパネルであって、前記表示領域内の前記第2の電極は少なくとも2つ以上のブロックに分割され、分割された各ブロックは、前記第2の電極より低い電気抵抗を有する材料からなる補助電極により電気的に接続されていることを特徴とする有機ELパネル。 (16) a first electrode composed of a conductive thin film, an organic EL layer including a light emitting layer formed on the first electrode, and a second film composed of a conductive thin film layer formed on the organic layer An organic EL panel in which a display region formed by arranging a plurality of organic EL elements composed of electrodes is formed on a circuit board, wherein the second electrode in the display region is divided into at least two or more blocks, Each of the divided blocks is electrically connected by an auxiliary electrode made of a material having an electric resistance lower than that of the second electrode.
(17)前記第2の電極と前記第3の電極は同じ材料で形成されていることを特徴とする(15)に記載の有機ELパネル。 (17) The organic EL panel according to (15), wherein the second electrode and the third electrode are formed of the same material.
(18)前記第2の電極と前記補助電極は同じ材料で形成されていることを特徴とする(16)に記載の有機ELパネル。 (18) The organic EL panel according to (16), wherein the second electrode and the auxiliary electrode are formed of the same material.
(19)配線には断線部が存在し、前記断線部は金属材料によって接続されている配線基板であって、前記金属材料は、導電性薄膜を含む第1の薄膜層を形成したドナー基板にレーザー光を照射することにより前記第1の薄膜層に衝撃波を発生させ、該衝撃波により前記第1の薄膜層を前記ドナー基板から剥離させ、前記剥離した薄膜片を前記ドナー基板に対向して配置された前記配線基板に転送させて形成されていることを特徴とする配線基板。 (19) The wiring has a disconnection portion, and the disconnection portion is a wiring substrate connected by a metal material, and the metal material is applied to the donor substrate on which the first thin film layer including the conductive thin film is formed. By irradiating a laser beam, a shock wave is generated in the first thin film layer, the first thin film layer is peeled off from the donor substrate by the shock wave, and the peeled thin film piece is disposed facing the donor substrate. A wiring board, wherein the wiring board is formed by being transferred to the wiring board.
(20)配線には断線部が存在し、前記断線部は金属材料によって接続されている配線基板であって、前記金属材料は、第1の薄膜層を形成したドナー基板にレーザー光を照射することにより前記ドナー基板表面に衝撃波を発生させ、前記衝撃波により前記第1の薄膜層を前記ドナー基板から剥離させ、前記剥離した薄膜片を前記ドナー基板に対向して配置された前記配線基板に転送させて形成されていることを特徴とする配線基板。 (20) The wiring has a disconnection portion, and the disconnection portion is a wiring substrate connected by a metal material, and the metal material irradiates the donor substrate on which the first thin film layer is formed with laser light. Thus, a shock wave is generated on the surface of the donor substrate, the first thin film layer is peeled off from the donor substrate by the shock wave, and the peeled thin film piece is transferred to the wiring substrate arranged to face the donor substrate. A wiring board characterized by being formed.
本発明によれば、レーザー転送によって上部電極を形成するので、有機EL表示装置の画面が高精細となっても、補助電極の形成が可能となる。したがって、高精細画面であって、画面における輝度傾斜の小さい有機ELパネルを製造することが出来る。 According to the present invention, since the upper electrode is formed by laser transfer, the auxiliary electrode can be formed even when the screen of the organic EL display device has a high definition. Therefore, an organic EL panel having a high-definition screen and a small brightness gradient on the screen can be manufactured.
本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明が適用される、補助電極を用いたトップエミッション型有機EL表示装置の構成について説明する。本発明による薄膜パターン形成方法を補助電極形成に適用した有機EL基板100を図1と図2に示す。本明細書では、駆動回路基板上に有機EL素子を形成したものを有機EL基板100、有機EL基板を封止したものを有機ELパネル200と呼ぶ。図1は、本発明を適用した有機EL基板100の要部平面図であり、上部電極108と駆動回路基板内配線の接続部と有機EL素子形成部を示している。図2(A)は図1のA−B断面を、図2(b)は図1のC−D断面図である。
Before describing specific embodiments of the present invention, a configuration of a top emission type organic EL display device using an auxiliary electrode to which the present invention is applied will be described. 1 and 2 show an
図1において、赤画素106R、緑画素106G、青画素106Bが各々縦方向に配列している。全画素を覆って上部電極108である第2の電極が形成されている。第2電極の上で、各画素の間には、補助電極が横方向に延在している。図1の左側には、スルーホール112が形成されており、このスルーホール112によって図示しない電源線と第2電極108が導通している。
In FIG. 1, a
図2(A)において、薄膜トランジスタ(TFT)や配線が形成された駆動回路基板101上にアクリルやポリイミド等からなる平坦化層102が形成され、該平坦化層102上には第1の電極(下部電極)103が設けられている。第1の電極103は平坦化層102に設けられたスルーホール(図示せず)を介して駆動回路基板101内のTFTに接続されている。第1の電極103はITO膜や金属膜(Al、Cr、Moなど)、それらの積層膜(たとえば、Al膜上にITO膜を積層したITO/Al膜など)により形成される。第1の電極103のパターン周縁を被覆するように、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等からなる絶縁薄膜あるいはポリイミド、アクリル等の有機絶縁膜からなるバンク104が形成されている。バンク104の開口部内の第1の電極103を被覆するように有機EL素子を構成する有機膜105、106、107が形成されている。106は発光層を示しており、赤色、緑色、青色に対応して106R、106G、106B、に分離されている。発光層の分離成膜には、メタルマスクを用いたマスク蒸着法、インクジェット法、レーザー転写法、印刷法などを用いることができる。これらの膜には、発光層のほかに、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロッキング層等が含まれることもある。有機膜105と107は赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子に共通して形成される共通層であり、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、等である。有機膜107上にはIZOやITO、ZnO等の透光性導電性材料からなる第2の電極(上部電極)108が形成されている。第2の電極108はバンク層104や平坦化層102に設けられているスルーホール部112まで延伸しており、スルーホール部112を通して駆動回路基板101内の配線111と接続されている。第2の電極108上の発光素子106間にはAlやCu等の低抵抗材料からなる補助電極109が設けられている。この例では、補助電極109はスルーホール部112上には形成されていないが、形成されていても差し支えない。
In FIG. 2A, a
本発明による薄膜パターンの形成方法の第1の実施例を図3に示す。この図は、補助電極109の形成方法に用いることができる薄膜パターンの形成方法を示した工程フロー図である。11は工程で用いるレーザー光を透過させる透光性支持基板を、12は補助電極109を形成する材料からなる第1の薄膜層を、13は第1の薄膜層が剥離して形成された薄膜片を、300は透光性支持基板11と第1の薄膜層12からなるドナー基板を示している。10は成膜室であることを示しており、薄膜片の転送を伴う薄膜パターン形成に好適な雰囲気が維持されている。
FIG. 3 shows a first embodiment of a thin film pattern forming method according to the present invention. This figure is a process flow diagram showing a method for forming a thin film pattern that can be used in the method for forming the
本実施例では、レーザー光を透過する支持基板上に形成する少なくとも1層の導電性薄膜を含む第1の薄膜層にレーザー光を吸収させることによって衝撃波を発生させ、このエネルギーによって第1の薄膜層をドナー基板300から剥離し、この剥離片をドナー基板300に対向して配置されたデバイス基板上に転送・付着させることによって薄膜パターンを形成している。
In this embodiment, a shock wave is generated by absorbing laser light in a first thin film layer including at least one conductive thin film formed on a supporting substrate that transmits laser light, and the first thin film is generated by this energy. The thin film pattern is formed by peeling the layer from the
以下に図3に示す製造工程を詳しく説明する。図3(a)において、まず、使用するレーザー光を透過できる支持基板11を準備する。エキシマレーザーやYAGレーザーの第3高調波、第4高調波等、波長が400nm以下の短波長レーザーを用いる場合には石英板を用いる。YAGレーザーの第2高調波、波長が700〜900nmの半導体レーザを用いる場合には、周知の耐熱ガラスや無アルカリガラス、ソーダガラスを用いることができる。ここでは、YAGレーザーの第2高調波(532nm)を用いることにする。
The manufacturing process shown in FIG. 3 will be described in detail below. In FIG. 3A, first, a
図3(b)において、支持基板11上に補助電極109として用いる材料からなる第1の薄膜層12を形成する。これで補助電極を形成するためのドナー基板300が出来上がる。この第1の薄膜層12の材料としては抵抗の低いAlやCu等を用いる。
In FIG. 3B, a first
図3(c)において、補助電極形成室10内に、駆動回路基板101上に有機EL素子形成部110を設けた有機EL基板100とドナー基板300を所定のギャップで対向させて設置する。次いで、100Pa以下の圧力まで真空排気を行い、ドナー基板300に設けた第1の薄膜層12を前記有機EL基板に転送する雰囲気を作製する。この雰囲気は、残留ガスの影響を抑制するため、高真空であることが望ましい。なお、前記薄膜片の転送雰囲気は大気圧であっても良いが、転送に対する抵抗が大きくなるとともに、残留ガスの影響を受けることとなる。
In FIG. 3C, the
図3(d)において、ドナー基板300の背面側(第1の薄膜層を形成した面の反対側の面)からレーザー光LA(たとえば、YAGレーザーの第2高調波、波長:532nm)を第1の薄膜層12の所定の場所(補助電極パターンを形成する場所)に照射し、衝撃波を誘起する。レーザー光LAの照射場所は、コンピュータ制御による番地指定で行っても良いし、補助電極パターンに対応する開口部が設けられた遮光マスクを用いても良い。レーザー光LAの波長としては第1の薄膜層12に吸収されるものを選択する。レーザーとしてはパルスレーザーを用い、第1の薄膜層12の温度上昇を防止し、衝撃波を発生させるように、パワーとパルス幅、繰り返し周波数を設定する。第1の薄膜層12の温度上昇を防止し、衝撃波を発生させるためには、第2の薄膜層12によるレーザー光の吸収率を高くすることによりレーザーパワーを低くすることはもちろんであるが、第1の薄膜層12に弾性波が発生する繰り返し周波数内でパルス幅を狭くすることが有効である。レーザーの照射時間に比べて非照射時間を十分長くすることによって、冷却時間を取れるからである。すなわち、レーザー照射によって温度が上昇した部分の冷却が可能になるからである。
In FIG. 3D, the laser beam LA (for example, the second harmonic of the YAG laser, wavelength: 532 nm) is applied from the back side of the donor substrate 300 (the surface opposite to the surface on which the first thin film layer is formed). Irradiate a predetermined place (place where an auxiliary electrode pattern is formed) of one
図3(e)において、第1の薄膜層12のレーザー光LAが照射された部分には衝撃波が誘起され、発生した衝撃波によって、その場所に積層されていた第1の薄膜層12が剥離する。第1の薄膜層12が剥離して形成された薄膜片13は発生した衝撃波からエネルギーを得て有機EL基板100に向かって飛び出す。第1の薄膜層13の一部を薄膜片として剥離させるためには、第1の薄膜層12と支持基板11の密着強度が発生する衝撃波の音圧より低いこと、第1の薄膜層12の膜強度が発生する衝撃波の音圧より高いこと、衝撃波発生境界での第1の薄膜層12の膜強度が発生する衝撃波の音圧より低いこと、が要求される。第1の薄膜層12の一部が剥離して発生した薄膜片13をドナー基板300から有機EL基板100に転送するには、ドナー基板300と有機EL基板を接触させても良い。しかし、効率よく転送するためには、有機EL基板100とドナー基板300を接触しないようにして、できるだけ接近して対向させることが必要であり、できれば、0.01〜0.1mmとするのが好ましい。
In FIG. 3 (e), a shock wave is induced in the portion of the first
図3(f)において、有機EL基板100に向かって飛び出した薄膜片13はドナー基板300と有機EL基板100の間の空間を移動し、有機EL基板100に到達して付着する。これにより、有機EL基板100上に補助電極109が形成される。
In FIG. 3 (f), the
最後に図3(g)において、補助電極109を形成した有機EL基板100を成膜室10から取り出し、次の封止工程に送る。これにより、図9から図11に概略を示した有機ELパネル200が完成する。
Finally, in FIG. 3G, the
第1の薄膜層12は補助電極として用いることから、有機EL素子の第2の電極108である透明導電膜より低抵抗であることが要求される。このような材料として、上記工程の説明で取り上げたAlやCuのほかに、Au、Ag、W、Ta、Ti、Ni、Cr、Mo、等を用いることができる。
Since the first
第1の薄膜層12に衝撃波を発生させるためには、第1の薄膜層12がレーザー光を吸収する必要がある。そのためには、レーザー光に対する吸収率が高い材料を用いることと、第1の薄膜層12の入射面でのレーザー光の反射を防止する必要がある。
In order to generate a shock wave in the first
第1の薄膜層12のレーザー光吸収を高めるためには、パワーを増やすことも有効であるが、温度を上げることにもなり、好ましくない。Alの場合には800〜900nmの半導体レーザーを、Ni、Cu等の金属にはYAGの第2高調波より短波長のレーザーを用いるなどして、レーザー光の吸収が大きくなるように、材料とレーザーを組み合わせるのが好ましい。
In order to increase the laser light absorption of the first
第1の薄膜層12の入射面でのレーザー光の反射を防止するには、支持基板11と第1の薄膜層12の間に反射防止膜を挿入することが有効である。W、Ta、Ti、Ni、Cr、Mo、C等を挿入膜とすることによって、Alなどの可視光反射率の高い材料もYAGの第2高調波に対しても使用可能となる。これらの金属膜を挿入した場合には、金属膜に衝撃波が発生することになる。また、反射防止膜としてITOやIZO、ZnO等の導電性透明薄膜や、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、チタン酸化膜、アルミニウム酸化膜等の透明絶縁膜を用いることができる。この場合には、挿入膜はレーザー光を透過させ、干渉効果を用いてレーザー光の反射を防いでいる。
In order to prevent the reflection of the laser beam on the incident surface of the first
また、第1の薄膜層12の入射面でのレーザー光の反射を防止するためには、第1の薄膜層12のレーザー光の入射面側を粗面にすることも有効である。このためには、支持基板表面の機械的粗面化、ポリシラザンの塗布・セラミック化、ゾルゲル法によるセラミック形成などが有効である。
Further, in order to prevent the reflection of the laser beam on the incident surface of the first
第1の薄膜層12のレーザー光の入射面は補助電極では表面となるので、第1の薄膜層12のレーザー光の入射面の反射率を低下することは、補助電極表面の反射率低下の効果を得ることができる。
Since the incident surface of the laser beam of the first
第1の薄膜層12が衝撃波によって剥離するためには、発生する衝撃波エネルギーによって第1の薄膜層12は破壊されてはならないが、衝撃波発生境界では切断されることが必要である。しかし、Alのように柔らかい膜の場合、衝撃波による切断が困難な場合もある。
In order for the first
これを解決するためのプロセスを図4と図5に示す。図4は、図3で示した薄膜パターンの形成方法において、第1の薄膜層12と支持基板11の間にパターン化された下地薄膜層14を挿入したものである。下地薄膜層14はパターン化されており、レーザー光を透過するか、吸収して衝撃波を発生する材料により構成する。下地薄膜層14に衝撃波を発生させる場合には、第1の薄膜層12のみが剥離し転送されても、下地薄膜層14と第1の薄膜層12の積層膜が剥離転送されても良い。このようにすることにより、下地薄膜層14のパターン境界において段差が発生し、このパターン境界での第1の薄膜層12の切断が容易になる。この効果をより有効にするには、下地薄膜層14のパターンの断面形状を、急峻にするか、逆テーパにすることが望ましい。
The process for solving this is shown in FIG. 4 and FIG. FIG. 4 shows a thin film pattern forming method shown in FIG. 3 in which a patterned underlying
図5は、図3で示した本発明による薄膜パターン形成方法において、第1の薄膜層12を補助電極パターン形状にパターン化することを示したものである。これにより、第1の薄膜層12の剥離時の第1の薄膜層12切断の問題がなくなる。この場合、図6と図7に示すように、補助電極の断面形状を順テーパにしたり、逆テーパにすることが可能となる。
FIG. 5 shows that the first
図6(a)はガラス基板に断面形状を逆テーパした薄膜層121をガラス基板に形成した例である。そして、レーザーを薄膜層121に照射することによって衝撃波を発生させ、図6(d)に示すように、回路基板101に順テーパの補助電極109を形成する。
FIG. 6A shows an example in which a
図6(b)は振動を生ずる下地箔15に薄膜層121を形成した例である。レーザーによって発生する衝撃波によって回路基板101に順テーパの補助電極109を形成している。図6(b)の下地箔15にレーザーを照射し、レーザーによって発生する衝撃波によって回路基板101に順テーパの補助電極109を形成している。また、図6(c)はガラス基板11に形成された下地層122に薄膜層121を形成した例である。図6(c)の下地層122にレーザーを照射し、レーザーによって発生する衝撃波によって回路基板101に順テーパの補助電極109を形成している。
FIG. 6B shows an example in which a
図7は、有機EL基板100に逆テーパの補助電極109を形成する場合であり、プロセスは図6で説明したと同様である。
FIG. 7 shows a case where the reverse-tapered
図5に戻り、第1の薄膜層12は剥離転送された後、駆動回路基板101上に形成された有機EL素子形成部110の上部電極8に付着される。なお、上部電極8 はIZO等の透光性導電膜で形成されている。上部電極8への第1の薄膜層12の付着力を高めるためには、第1の薄膜層12の表面を清浄にすることが効果的であり、レーザー剥離転写工程直前に、スパッタリングや蒸着法により形成することが有効である。また、IZO等の透明導電膜との相性がよく密着性が良い膜で透明支持基板11に形成した第1の薄膜層12の表面を被覆することも有効である。
Returning to FIG. 5, the first
本実施例では、図2に示すように有機EL素子の上部電極108の上に補助電極109を形成しているが、図8に示すように、本方法による補助電極109を形成してから、上部電極108を形成しても差し支えない。
In this embodiment, the
以上述べてきたように、本発明による補助電極形成によれば、下記効果を得ることができるため、補助電極の高精細化、大面積基板への形成が可能になり、有機ELパネルの高品質化、大面積化に寄与できる。
(1)微細化・大面積化が困難なメタルマスク(蒸着マスク)を用いる必要がない。
(2)真空蒸着やスパッタ法を用いていないため、補助電極を形成するデバイス基板の温度を低く抑えることができる。
(3)ドナー基板上に形成された第1の薄膜層の層構成が維持されて補助電極が形成される。ドナー基板への薄膜層形成に対する制限が少ないため、種々の膜を用いた積層構造を作製できる。これにより、多層補助電極や反射防止層の形成、密着層の挿入なども可能になる。
As described above, according to the formation of the auxiliary electrode according to the present invention, the following effects can be obtained, so that the auxiliary electrode can be increased in definition and formed on a large-area substrate, and the high quality of the organic EL panel can be obtained. Can contribute to the increase in area and area.
(1) There is no need to use a metal mask (evaporation mask) that is difficult to miniaturize and increase in area.
(2) Since vacuum deposition or sputtering is not used, the temperature of the device substrate on which the auxiliary electrode is formed can be kept low.
(3) The auxiliary electrode is formed while maintaining the layer configuration of the first thin film layer formed on the donor substrate. Since there are few restrictions on forming a thin film layer on the donor substrate, a stacked structure using various films can be manufactured. Thereby, formation of a multilayer auxiliary electrode and an antireflection layer, insertion of an adhesion layer, and the like become possible.
本発明による補助電極を形成した有機EL基板を封止ガラスで封止することなどにより有機ELパネル200が完成する。本発明による有機EL基板を封止して、有機ELパネル200と形成した例を、図9〜図11に示す。図9は補助電極109を有する有機EL素子を設けた駆動回路基板101と封止ガラス113をシール剤(図示せず)を用いて貼り合わせ、駆動回路基板101と封止ガラス113の間の封止空間114を窒素等の不活性ガスを充填したものである。
The
図10は、補助電極109を有する有機EL素子を設けた駆動回路基板101の有機EL素子形成部を樹脂シート114により被覆したものである。樹脂シートとしてはエポキシ系高分子化合物、アクリル系高分子化合物、ポリイミド系高分子化合物、などを用いることができる。樹脂シート114と上部電極108・補助電極109の間には、シリコン系絶縁層(シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化酸化膜)やアルミニウム酸化膜等の無機系絶縁薄膜を介在させても良い。また、封止ガラス113の代わりにガスバリア層を設けたプラスチック等を用いても良い。
FIG. 10 shows the organic EL element forming portion of the
図11は、補助電極109を有する有機EL素子を設けた駆動回路基板101の有機EL素子形成部を薄膜封止層115により被覆したものであり、有機ELパネル200を薄くできる。薄膜封止層115としては、前述した無機系絶縁薄膜、ポリイミド、アクリル等の有機系絶縁薄膜を用いればよい。実際的には、無機系絶縁薄膜と有機系絶縁薄膜の多層膜として用いる。図10と図11に示した実施例では、補助電極9を樹脂シートや薄膜封止層により押さえ込んでいるため、補助電極9の密着力を高める効果が得られる。
In FIG. 11, the organic EL element forming portion of the
図12は、本発明による薄膜パターンの形成方法の第2の実施例を示す工程フロー図である。第1の実施例では、補助電極9の部材となる第1の薄膜層12に衝撃波を発生させているが、この実施例では、支持基板15にレーザー光を吸収させることにより衝撃波を発生させる。照射するレーザーとしてYAGの第2高調波を用いると、NiやFe-Ni合金に大きな衝撃波を発生できる。すなわち、Ni板や42アロイやインバ材のようなFe-Ni合金により支持基板15とし、その上に第1の薄膜層12を形成している。支持基板15のレーザー照射面側に衝撃波が発生するため、第1の薄膜層12を衝撃波により剥離・転送させるためには支持基板15の反対側の面(第1の薄膜層12が形成されている面)に衝撃波を伝える必要がある。そのため、支持基板15の厚みを厚くはできず、0.2mm以下とすることが望ましい。支持基板15の厚みは、より好ましくは10μmから50μmである。また、支持基板15にテンションを付与しておくと、照射するレーザーのパワーを低くできる。
FIG. 12 is a process flow diagram showing a second embodiment of the method for forming a thin film pattern according to the present invention. In the first embodiment, a shock wave is generated in the first
図12(a)および12(b)に示すように、支持基板15に薄膜層12を形成する。これによってドナー基板1200を形成する。真空排気するプロセス室で有機El基板100を対向させて配置し(図12(c))、支持基板15にレーザーを照射する(図12(d)。そうすると、衝撃波によって薄膜片が剥離し(図12(e))、有機El基板100に付着する(図12(f))。その後、有機El基板100をプロセス室から取り出す。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the
図13は、図12で示した薄膜パターン形成方法において、第1の薄膜層12を補助電極109のパターン形状にパターン化したものを示している。図13における第1の薄膜層は121である。これにより、第1の薄膜層12の剥離時の第1の薄膜層12切断の問題がなくなる。図13(a)から図13(g)までのプロセスは、第1の薄膜層の形状が121となっている他は、図12で説明したのと同様である。この場合、図6と図7に示すように、補助電極の断面形状を順テーパにしたり、逆テーパにすることが可能となる。図6(b)、図6(d)、および、図7(b)、図7(d)がこの様子を示している。
FIG. 13 shows the first
支持基板15に発生した衝撃波によって第1の薄膜層121の剥離転送を行っている点が、第1の薄膜層12、それ自身に発生した衝撃波を利用して剥離転送する第1の実施例と異なっている。その他は、第1の実施例と同じであり、同じ効果が得られる。
The first
本発明による薄膜パターンの形成方法の第3の実施例を図14に示す。この図は、補助電極109の形成方法に用いることができる薄膜パターンの形成方法を示した工程フロー図である。11は工程で用いるレーザー光を透過させる透光性支持基板を、12は補助電極109の構成部材と低抵抗材料からなる第1の薄膜層を、140はレーザー光を吸収する第2の薄膜層を、1400は透光性支持基板11と第2の薄膜層140、第1の薄膜層12からなるドナー基板を示している。10は成膜室であることを示しており、薄膜片の転送を伴う薄膜パターン形成に好適な雰囲気が維持されている。
FIG. 14 shows a third embodiment of the thin film pattern forming method according to the present invention. This figure is a process flow diagram showing a method for forming a thin film pattern that can be used in the method for forming the
図14(a)において、透光性支持基板11の一方の主表面に工程で用いるレーザー光を吸収する第2の薄膜層140を形成する。第2の薄膜層140は、Mo、W、Ti、Ni、Ta、Cr、Cu、Au、Al、Ag、Fe あるいはこれらを含む合金等の金属あるいはこれらを含む合金をスパッタ法や真空蒸着法、めっき法 等周知の技術を用いて成膜することができる。
In FIG. 14A, a second
図14(b)において、第2の薄膜層12上に補助電極109として用いる材料からなる第1の薄膜層13を形成する。これで補助電極を形成するためのドナー基板1400が出来上がる。第1の薄膜層12の材料としては抵抗の低いAl等を用いる。
In FIG. 14B, a first
図14(c)において、駆動回路基板101上に有機EL素子形成部110を設けた有機EL基板100とドナー基板1400を所定のギャップで対向させて補助電極形成室10内に設置する。次いで、100Pa以下の圧力まで真空排気を行い、ドナー基板1400に設けた第1の薄膜層12を前記有機EL基板に転送する雰囲気を作製する。この雰囲気は、残留ガスの影影響を抑制するため、高真空であることが望ましい。なお、前記薄膜片の転送雰囲気は大気圧であっても良いが、転送に対する抵抗が大きくなるとともに、残留ガスの影響を受けることに注意が必要である。
In FIG. 14C, the
図14(d)において、ドナー基板1400の背面側(第1の薄膜層を形成した面の反対側の面)からレーザー光LA(たとえば、YAGレーザーの第2高調波、波長:532nm)を第2の薄膜層140の所定の場所(補助電極パターンを形成する場所)に照射し、衝撃波を誘起する。レーザー光LAの照射場所は、コンピュータ制御による番地指定で行っても良いし、補助電極パターンに対応する開口部が設けられた遮光マスクを用いても良い。レーザー光LAの波長としては第2の薄膜層140に吸収されるものを選択する。
In FIG. 14 (d), the laser beam LA (for example, the second harmonic of the YAG laser, wavelength: 532 nm) is applied from the back side of the donor substrate 1400 (the surface opposite to the surface on which the first thin film layer is formed). Irradiate a predetermined place (place where the auxiliary electrode pattern is formed) of the second
レーザーとしてはパルスレーザーを用い、第2の薄膜層140の温度上昇を防止し、衝撃波を発生させるように、パワーとパルス幅、繰り返し周波数を設定する。第2の薄膜層140の温度上昇を防止し、衝撃波を発生させるためには、第2の薄膜層140によるレーザー光の吸収率を高くすることによりレーザーパワーを低くすることはもちろんであるが、第2の薄膜層140に弾性波が発生する繰り返し周波数内でパルス幅を狭くすることが有効である。
As the laser, a pulse laser is used, and the power, the pulse width, and the repetition frequency are set so as to prevent the temperature rise of the second
レーザーの照射時間に比べて非照射時間を十分長くすることによって、冷却時間を取れるからである。すなわち、レーザー照射によって温度が上昇した部分の冷却が可能になるからである。また、第2の薄膜層140に衝撃波を発生させるためには、発生する衝撃波の音圧により第2の薄膜層140が剥離しないように、第2の薄膜層140と支持基板11の接着強度を高めなければならない。さらに、第2の薄膜層140のアブレーション閾値が発生する衝撃波の音圧より十分大きいことが要求される。
図14(e)において、第2の薄膜層140のレーザー光LAが照射された部分には衝撃波が誘起され、発生した衝撃波によって、その場所に積層されていた第1の薄膜層12が剥離する。第1の薄膜層12が剥離して形成された薄膜片13は衝撃波からエネルギーを得て有機EL基板100に向かって飛び出す。第2の薄膜層140では、第1の薄膜層12が形成されている面とは反対側の表面に衝撃波が発生する。そのため、第2の薄膜層140は、発生した衝撃波の振動が反対側に伝わることができる厚みとする必要がある。膜応力と膜強度、薄膜形成手法を考えると、0.1〜50μmとすれば良い。また、第1の薄膜層12の一部を薄膜片として剥離させるためには、第1の薄膜層12と第2の薄膜層140の密着強度が発生する衝撃波の音圧より低いこと、第1の薄膜層12の膜強度が発生する衝撃波の音圧より高いこと、衝撃波発生境界での第1の薄膜層12の膜強度が発生する衝撃波の音圧より低いこと、第1の薄膜層12と第2の薄膜層140の密着強度が支持基板11と第2の薄膜層140の密着強度より低いこと、が要求される。第1の薄膜層12の一部が剥離して発生した薄膜片13をドナー基板1400から有機EL基板100に転送するには、ドナー基板1400と有機EL基板を接触させても良い。しかし、効率よく転送するためには、有機EL基板100とドナー基板1400を接触しないようにして、できるだけ接近して対向させることが必要であり、できれば、0.01〜0.1mmとするのが好ましい。
This is because the cooling time can be obtained by making the non-irradiation time sufficiently longer than the laser irradiation time. That is, it is possible to cool the portion whose temperature has been increased by laser irradiation. Further, in order to generate a shock wave in the second
In FIG. 14 (e), a shock wave is induced in the portion of the second
図14(f)において、有機EL基板100に向かって飛び出した薄膜片13はドナー基板1400と有機EL基板100の間の空間を移動し、有機EL基板100に到達して付着する。これにより、有機EL基板100上に補助電極109が形成された。
In FIG. 14 (f), the
図14(g)において、補助電極109を形成した有機EL基板100を成膜室10から取り出し、次の封止工程に送る。これにより、図9から図11に概略を示した有機ELパネル200が完成する。
In FIG. 14G, the
図15は、図14で示した本発明による薄膜パターンの形成方法において、レーザー光を吸収する第2の薄膜層140をパターン化したものであり、第1の実施例で図3に示したものに対応している。パターン化した第2の薄膜層を141で示す。従って、この場合にも、第1の薄膜層12のみが剥離し転送されても、パターン化された第2の薄膜層141と第1の薄膜層12の積層膜が剥離転送されても良い。このようにすることにより、パターン化された第2の薄膜層141のパターン境界において段差が発生し、このパターン境界での第1の薄膜層12の切断が容易になる。この効果をより有効にするには、パターン化された第2の薄膜層141のパターンの断面形状を、急峻にするか、逆テーパにすることが望ましい。
FIG. 15 shows a pattern of the second
図16は、図14で示した本発明による薄膜パターンの形成方法において、第1の薄膜層12をパターン化したものを示しており、第1の実施例で図5に示したものに対応している。パターン化した第1の薄膜層を121で示す。これにより、第1の薄膜層12の剥離時の第1の薄膜層12切断の問題が無くなる。この場合、図6と図7に示すように、補助電極の断面形状を順テーパにしたり、逆テーパにすることが可能となる。図6(c)、図6(d)、および、図7(c)、図7(d)がその例を示している。
FIG. 16 shows a pattern of the first
以上述べてきたように、本実施例では、レーザー光を透過する支持基板11上にレーザー光を吸収する第2の薄膜層140と少なくとも1層の導電性薄膜を含む第1の薄膜層12を順次積層してドナー基板1400とし、パルスレーザー光を照射することによって第2の薄膜層140に衝撃波を発生させ、このエネルギーによって剥離して形成された第1の薄膜層12の一部分からなる薄膜片13をドナー基板1400に対向して配置された有機EL基板100に転送・付着させることにより補助電極109を形成している。すなわち、第2の実施例のレーザー光を吸収する支持基板を薄膜状にし、透光性支持基板11上に形成したものに対応している。従って、本実施例の場合にも、第1の実施例と第2の実施例で得られた効果を得ることができる。
As described above, in this embodiment, the second
本発明による薄膜パターンの形成方法の第4の実施例を示す工程フローを図17に示す。本実施例では、レーザー光を透過する支持基板上に形成する少なくとも1層の導電性薄膜を含む第1の薄膜層を、レーザーアブレーションによる蒸発が容易な材質とし、レーザーアブレーションによって第1の薄膜層を蒸発させ、ドナー基板に対向して配置されたデバイス基板上に薄膜パターン(補助電極)を形成する。以下に、図17を用いて製造工程について説明する。 FIG. 17 shows a process flow showing a fourth embodiment of the thin film pattern forming method according to the present invention. In this embodiment, the first thin film layer including at least one conductive thin film formed on a support substrate that transmits laser light is made of a material that can be easily evaporated by laser ablation, and the first thin film layer is formed by laser ablation. Is evaporated to form a thin film pattern (auxiliary electrode) on the device substrate disposed opposite the donor substrate. The manufacturing process will be described below with reference to FIG.
図17(a)において、使用するレーザー光を透過できる支持基板11を準備する。エキシマレーザーやYAGレーザーの第3高調波、第4高調波等、波長が400nm以下の短波長レーザーを用いる場合には石英板を用いる。YAGレーザーの第2高調波、波長が700〜900nmの半導体レーザを用いる場合には、周知の耐熱ガラスや無アルカリガラス、ソーダガラスを用いることができる。ここでは、YAGレーザーの第2高調波(532nm)を用いることにする。
In FIG. 17A, a
図17(b)において、支持基板11上に補助電極109として用いる材料からなる第1の薄膜層12を形成する。これで補助電極を形成するためのドナー基板1700が出来上がる。この第1の薄膜層12の材料としては、熱伝導率が低く、比熱が小さく、アブレーション閾値が比較的低い、Cr、Ti、Ta、Ni等を用いる。
In FIG. 17B, the first
図17(c)において、補助電極形成室10内に、駆動回路基板101上に有機EL素子形成部110を設けた有機EL基板100とドナー基板1700を所定のギャップで対向させて設置する。次いで、100Pa以下の圧力まで真空排気を行い、ドナー基板200に設けた第1の薄膜層13を前記有機EL基板に転送する雰囲気を作製する。この雰囲気は、残留ガスの影響を抑制するため、高真空であることが望ましい。なお、前記薄膜片の転送雰囲気は大気圧であっても良いが、転送に対する抵抗が大きくなるとともに、残留ガスの影響を受けることとに注意が必要である。
In FIG. 17C, the
図17(d)において、ドナー基板1700の背面側(第1の薄膜層を形成した面の反対側の面)からレーザー光LA(たとえば、YAGレーザーの第2高調波、波長:532nm)を第1の薄膜層12の所定の場所(補助電極パターンを形成する場所)に照射する。レーザー光LAの照射場所は、コンピュータ制御による番地指定で行っても良いし、補助電極パターンに対応する開口部が設けられた遮光マスクを用いても良い。レーザー光LAの波長としては第1の薄膜層12に吸収されるものを選択する。レーザーとしてはパルスレーザーを用い、第1の薄膜層12の温度上昇を防止するために、パワーとパルス幅、繰り返し周波数を設定する。第1の薄膜層12のレーザー光LAが照射された場所において、アブレーション蒸発170が発生する。
In FIG. 17D, the laser beam LA (for example, the second harmonic of the YAG laser, wavelength: 532 nm) is applied from the back side of the donor substrate 1700 (the surface opposite to the surface on which the first thin film layer is formed). Irradiate a predetermined place (place where an auxiliary electrode pattern is formed) of one
図17(e)において、アブレーション蒸発した蒸発粒子170は、対向して配置された有機EL基板100の所定の場所に薄膜として堆積される。アブレーション蒸発した蒸発粒子170を薄膜として有機EL基板100に堆積させるためには、ドナー基板1700と有機EL基板100を接触させても良い。しかし、効率よく転送するためには、有機EL基板100とドナー基板300を接触しないようにして、できるだけ接近して対向させることが必要であり、できれば、0.01〜0.1mmとするのが好ましい。
In FIG. 17 (e), the evaporated
図17(f)において、有機EL基板100に向かって飛び出した蒸発粒子170はドナー基板1700と有機EL基板100の間の空間を移動し、有機EL基板100に到達して付着する。これにより、有機EL基板100上に補助電極109が形成された。
In FIG. 17 (f), the evaporated
図17(g)において、補助電極109を形成した有機EL基板100を成膜室10から取り出し、次の封止工程に送る。これにより、図9から図11に概略を示した有機ELパネル200が完成する。
In FIG. 17G, the
図18は、図17で示した本発明による薄膜パターン形成方法において、補助電極を形成するための第1の薄膜層12としてパターン化した例を示している。パターン化した第1の薄膜層を121で示す。第1の薄膜層12を所定の形状にパターン形成している以外は図17に示したプロセスと同じである。
FIG. 18 shows an example in which the thin film pattern forming method according to the present invention shown in FIG. 17 is patterned as the first
実施例1〜3では、第1の薄膜層12から剥離した薄膜片を破壊させないで転送し、デバイス基板上に付着させるため、レーザーのエネルギーを低くするかアブレーション閾値の高い材料を用いることによって、第1の薄膜層12や第2の薄膜層140にアブレーション蒸発が発生しないようにしている。それに対し、本実施例では、第1の薄膜層12をアブレーション蒸発させて成膜するもので、真空蒸着類似の技術である。従って、第1の薄膜層12を多層膜とした場合、本実施例では、同じ積層構造で補助電極109を形成することはできない。
In Examples 1 to 3, the thin film pieces peeled off from the first
図19は、図17で示したレーザーアブレーションを用いた薄膜パターン形成方法の変形例を示したものである。AlやCuなど、抵抗の低い金属膜などは高融点で、熱伝導性に優れるため、レーザーアブレーションで蒸発させると、高いエネルギーが必要となり、膜形成雰囲気を高温のものにしてしまう。これを解決するため、レーザーアブレーション蒸発のしやすい第4の薄膜層191を第1の薄膜層12と支持基板11の間に挿入したものである。
FIG. 19 shows a modification of the thin film pattern forming method using laser ablation shown in FIG. Since metal films with low resistance such as Al and Cu have a high melting point and excellent thermal conductivity, high energy is required when evaporated by laser ablation, and the film forming atmosphere becomes high temperature. In order to solve this problem, a fourth
第4の薄膜層191としては、図17の説明で述べた材料(Cr、Ti、Ta、Ni等)やポリイミド等の有機膜を用いることができる。工程フローは図17に示したものと基本的に同じである。ただし本実施例では、レーザーアブレーションにより、この第4の薄膜層191をアブレーション蒸発させ、このエネルギーによって第1の薄膜12をドナー基板1700から剥離し、ドナー基板に対向して配置されたデバイス基板(有機EL基板100)上に薄膜パターン(補助電極109)を形成している。
As the fourth
この例では、第1の薄膜層12と第4の薄膜層191をべた膜としているが、パターン化して用いても差し支えない。図15に示したドナー基板300と同様の構成において、パターン化された第2の薄膜層141をアブレーション蒸発させると、第2の薄膜層141のパターン境界での第1の薄膜層12の切断が容易になり、デバイス基板(有機EL基板100)上へのパターン形成が確実になる。本実施例では、第4の薄膜層のアブレーション蒸発がエネルギー源となっており、第1の薄膜層12の剥離・転送・付着が補助電極形成の基本プロセスとなっている。
In this example, the first
図20は、本発明による薄膜パターン形成方法で形成した補助電極109による有機EL素子の上部電極108(第2の電極)の抵抗低減効果を高めるための有機ELパネル200の第1の構造例を要部平面図で示したものである。図20のA-B断面を図21(a)に、図20のC-D断面を図21(b)に示す。この例では、回路基板内の電気回路と接続された第3の電極1080を有機ELパネル200の表示領域内の第2の電極(上部電極108)とは離間して設け、第2の電極(上部電極108)より低い電気抵抗を有する材料からなる補助電極109により前記第2の電極108と前記第3の電極1080を電気的に接続している。
FIG. 20 shows a first structural example of the
図22と図23は図20と図21図に示した第1の構造例の変形例を示すもので、補助電極109を断続して形成した場合の例である。なお、図22は要部平面図を、図23(a)は図22のA-B断面を、図23(b)は図22のC-D断面を示す。図22および図23の構造によれば、補助電極の長さを小さくすることが出来、補助電極109となる薄膜片の、レーザーによる転送が容易になる。
FIGS. 22 and 23 show a modification of the first structural example shown in FIGS. 20 and 21 and show an example where the
かかる構成によれば、駆動回路基板内の電気回路と接続された第3の電極1080と上部電極108のパターン側壁と補助電極109が接触することになり、この部分での電界集中により第3の電極1080と補助電極109の接触抵抗と上部電極108と補助電極109の接触抵抗を低くできる。すなわち、上部電極108の補助電極109による低抵抗化の効果が得られる。
According to such a configuration, the
図24は、本発明による薄膜パターン形成方法で形成した補助電極109による有機EL素子100の上部電極108(第2の電極)の抵抗低減効果を高めるための有機ELパネル200の第2の構造例を要部平面図で示したものであり、図25(a)は図24に示した要部平面図のA-B断面を、図25(b)は図24に示した要部平面図のC-D断面を示す。
FIG. 24 shows a second structure example of the
この例では、有機ELパネル200の表示領域内の第2の電極(上部電極108)を分割し、第2の電極より低い電気抵抗を有する材料からなる補助電極109により、分割された第2の電極(上部電極108)間を電気的に接続している。第2の電極108は該電極のパターン側壁の延伸方向と補助電極109の延伸方向がほぼ直交するように分割されている。
In this example, the second electrode (upper electrode 108) in the display area of the
本実施例の場合、分割された上部電極108のパターン側壁と補助電極109を接触させることにより、補助電極109による上部電極108の接触抵抗低減の効果を高めている。この場合にも、上部電極108のパターン側壁と補助電極109の間の電界集中が接触抵抗低減の理由となっている。
In the case of the present embodiment, the effect of reducing the contact resistance of the
図26は、本発明による薄膜パターン形成方法で形成した補助電極109による有機EL素子100の上部電極108(第2の電極)の抵抗低減効果を高めるための有機ELパネル200の第3の構造例を要部平面図で示したものであり、図27(a)は図26に示した要部平面図のA-B断面を、図27(b)は図26に示した要部平面図のC-D断面を示す。
FIG. 26 shows a third structural example of the
この例では、有機ELパネル200の表示領域内の第2の電極(上部電極) 108を分割し、第2の電極より低い電気抵抗を有する材料からなる補助電極109により、分割された第2の電極(上部電極) 108間を電気的に接続している。第2の電極108は該電極のパターン側壁の延伸方向と補助電極109の延伸方向がほぼ平行するように分割されている。
In this example, the second electrode (upper electrode) 108 in the display area of the
本実施例の場合、分割された上部電極108のパターン側壁と補助電極109を接触させることにより、補助電極109による上部電極108の接触抵抗低減の効果を高めている。この場合にも、上部電極108のパターン側壁と補助電極109の間の電界集中が接触抵抗低減の理由となっている。実施例7とは、第2の電極108の分割方向が異なっている。
In the case of the present embodiment, the effect of reducing the contact resistance of the
本発明による薄膜パターンの形成方法を配線基板の配線の断線補修に適用した例を図28に示す。図28(a)のA-B断面図が図28(b)である。281は半導体チップやコンデンサ等の電子部品を搭載する配線基板を、282は配線基板281上に設けられた配線パターンを表している。配線パターン282には断線箇所284が存在しており、この断線箇所284が補修配線283によって補修され、配線パターン281の断線が解消されている。
FIG. 28 shows an example in which the method for forming a thin film pattern according to the present invention is applied to wire breakage repair of a wiring board. FIG. 28B is a cross-sectional view taken along the line AB in FIG.
レーザーを照射することによって、ドナー基板から薄膜片を有機EL基板に付着させる、本発明による薄膜パターンの形成方法はこのような補修配線の形成方法としても適用できる。これにより、配線基板281の歩留まりを上げることができ、製造コスト低減に寄与できる。
The method for forming a thin film pattern according to the present invention, in which a thin film piece is attached to an organic EL substrate by irradiating a laser, can also be applied as a method for forming such repair wiring. Thereby, the yield of the
10…プロセス室、11…透明支持基板、 12…導電性薄膜層、 13…薄膜片、 14…下地薄膜層、 15…下地箔、支持基板、 100…有機EL基板、 101…駆動回路基板、 102…平坦化層、 103…下部電極、 104…バンク、 105、106R、106G、106B、107…有機EL膜、 108…上部電極、 109…補助電極、 110…有機EL素子形成部、 111…内部配線、 112…スルーホール、 113…封止ガラス、 114…樹脂シート、 115…薄膜封止層、 121…パターン化された第1の薄膜層、 140…第2の薄膜層、 141…パターン化された第2の薄膜層、 170…アブレーションによる蒸発粒子、 191…蒸発し易い薄膜層、 200…有機ELパネル、 281…配線基板、282…配線パターン、283…補修配線、284…断線部、281…配線基板、281…配線基板、281…配線基板、300…ドナー基板、1080…第3の電極、1200、1400、1700…ドナー基板。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
補助電極形成室内に、駆動回路基板上に有機EL素子を設けた有機EL基板と導電性薄膜を含む第1の薄膜層を形成したドナー基板とを、前記有機EL基板と前記ドナー基板とが接触しない所定のギャップをもって対向させて配置し、
前記補助電極形成室内を100Pa以下の圧力まで排気し、
前記ドナー基板の前記第1薄膜を形成した面とは反対側の面にレーザー光を照射することにより前記ドナー基板表面に衝撃波を発生させ、前記衝撃波により前記第1の薄膜層を前記ドナー基板から剥離させ、前記剥離した薄膜片を前記ドナー基板に対向して配置された前記有機EL基板上に転送し、前記有機EL基板の所定の場所に前記補助電極を形成することを特徴とする有機EL表示パネルの製造方法。 An organic EL panel having an organic EL substrate in which an organic EL layer including a light emitting layer is formed between a lower electrode and an upper electrode, and an auxiliary electrode for reducing a voltage drop in the upper electrode is formed on the upper electrode A manufacturing method of
In the auxiliary electrode forming chamber, the organic EL substrate provided with the organic EL element on the drive circuit substrate and the donor substrate formed with the first thin film layer including the conductive thin film are in contact with the organic EL substrate and the donor substrate. Do not arrange with a predetermined gap,
Evacuating the auxiliary electrode forming chamber to a pressure of 100 Pa or less,
A surface of the donor substrate opposite to the surface on which the first thin film is formed is irradiated with laser light to generate a shock wave on the surface of the donor substrate, and the shock wave generates the first thin film layer from the donor substrate. Peeling off, transferring the peeled thin film piece onto the organic EL substrate arranged to face the donor substrate, and forming the auxiliary electrode at a predetermined location of the organic EL substrate Manufacturing method of display panel.
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