JP6333889B2 - 有機電界発光表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機発光表示装置の製造方法に関する。
有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ）は、２つの電極とその間に位置する有機発光層を含み、１つの電極から注入された電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と他の電極から注入された正孔（ｈｏｌｅ）が有機発光層で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、励起子がエネルギーを放出しながら発光する。
このような有機発光層を形成するためには、有機物を薄膜トランジスタパネル上に蒸着しなければならず、このために有機物が満たされている蒸着源を加熱して有機物を蒸発させ、薄膜トランジスタパネル上に噴射させる。このとき、蒸発して噴射した有機物を画素領域に蒸着させるために、有機物が通過する開口部と有機物が遮断される金属からなる遮断部とを含む蒸着マスクを使用する。
しかし、有機発光表示装置が大型化するに伴い、金属からなる蒸着マスクの整列が困難になる。これを解決するために、蒸着源から有機物が傾斜して蒸着マスクに噴射される方法が開発されたが、この場合、視差（ｐａｒａｌｌａｘ）補正のために蒸着源と薄膜トランジスタパネルの間の距離が薄膜トランジスタパネルのサイズの何倍以上とならなければならず、一般的に大型薄膜トランジスタパネルのサイズは数メートル（ｍ）であるため、このような蒸着方法の実現は困難である。
本発明は、上述したような背景技術の問題点を解決するためのものであって、整列が容易であり、大型有機発光表示装置の製造に適用することができる蒸着マスクを利用した有機発光表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置は、複数の薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタパネル、前記薄膜トランジスタパネル上に互いに離隔して形成されている第１色有機発光層および第２色有機発光層、前記薄膜トランジスタパネル、第１色有機発光層および第２色有機発光層を覆っている第３色有機発光層を含み、積層された前記第１色有機発光層および第３色有機発光層は第１副画素に対応し、積層された前記第２色有機発光層および第３色有機発光層は第２副画素に対応し、前記第１色有機発光層および第２色有機発光層の間に形成されている前記第３色有機発光層は第３副画素に対応してもよい。
前記第１副画素、第２副画素、および第３副画素は、１つの四角画素をなしてもよい。
前記第１色有機発光層は赤色有機発光層、前記第２色有機発光層は緑色有機発光層、前記第３色有機発光層は青色有機発光層であってもよい。
また、本発明の他の実施形態に係る有機発光表示装置は、複数の薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタパネル、前記薄膜トランジスタパネル上に互いに隣接して形成されている菱形状の第１色有機発光層、第２色有機発光層、および第３色有機発光層を含み、前記第１色有機発光層、第２色有機発光層、および第３色有機発光層はそれぞれ第１副画素、第２副画素、および第３副画素に対応し、前記第１副画素、第２副画素および第３副画素は１つの六角画素をなしてもよい。
複数の前記六角画素は互いに離隔して形成されており、ハニカム形状に配置されていてもよい。
前記第１色有機発光層は赤色有機発光層、前記第２色有機発光層は緑色有機発光層、前記第３色有機発光層は青色有機発光層であってもよい。
また、本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタパネルを形成する段階、前記薄膜トランジスタパネル上にフォトエッチング工程によって蒸着マスクを形成する段階、線状蒸着源から前記蒸着マスクに有機物を傾斜して噴射して前記薄膜トランジスタパネル上に有機発光層を形成する段階、接着フィルムを利用して前記蒸着マスクを除去する段階を含み、前記蒸着マスクは遮断角以下に噴射される前記有機物を遮断する複数の蒸着壁を含んでもよい。
前記蒸着マスクは、２つの前記蒸着壁が互いに平行に離隔した平行蒸着壁を含んでもよい。
前記蒸着壁の間の間隔をＷｐ、前記蒸着壁によって前記有機物が遮断される遮断角をα、前記平行蒸着壁内部に前記有機物が蒸着される蒸着長さをＷｓｐとするとき、前記蒸着壁の高さｈは
であってもよい。
前記有機発光層を形成する段階は、第１方向から第１有機物を噴射して前記平行蒸着壁内部に第１色有機発光層を形成する段階、前記第１方向から１８０度回転した第２方向から第２有機物を噴射して前記平行蒸着壁内部に第２色有機発光層を形成する段階、前記蒸着壁の高さ方向と平行な第３方向から第３有機物を噴射して前記平行蒸着壁内部に第３色有機発光層を形成する段階を含んでもよい。
前記第２色有機発光層は、前記第１色有機発光層と離隔して形成されてもよい。
前記蒸着マスクは、６つの蒸着壁が互いに連結して六角形状をなす六角蒸着壁を含んでもよい。
前記蒸着壁の長さをａ、前記蒸着壁によって前記有機物が遮断される遮断角をαとするとき、前記蒸着壁の高さｈは
であってもよい。
前記有機発光層を形成する段階は、第１六角方向から第１有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第１色有機発光層を形成する段階、前記第１六角方向から１２０度回転した第２六角方向から第２有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第２色有機発光層を形成する段階、前記第２六角方向から１２０度回転した第３六角方向から第３有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第３色有機発光層を形成する段階を含んでもよい。
前記第１六角方向、第２六角方向、および第３六角方向のうちのいずれか一方向は、前記六角蒸着壁の対向する角部を連結する方向と平行してもよい。
本発明の実施形態によれば、フォトエッチング工程によって蒸着マスクを形成するため、大型有機発光表示装置を製造する場合にも蒸着マスクの整列が容易となる。
また、六角蒸着壁を含む蒸着マスクを利用して有機発光層を形成する場合には、青色有機発光層が赤色有機発光層および緑色有機発光層と重ならないため、視認性および透過率が向上する。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態ついて、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は多様に相違した形態に実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されることはない。
また、明細書全体に渡り、同一または類似する構成要素については同一する参照符号を付与する。
また、図面に示す各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示すものであり、本発明が必ずしも示されたものに限定されることはない。
以下、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置について、図１および図２を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置の平面図である。
図１および図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置は、複数の薄膜トランジスタ１１０が形成されている薄膜トランジスタパネル１００、薄膜トランジスタパネル１００上に互いに離隔して形成されている第１色有機発光層２１０および第２色有機発光層２２０、薄膜トランジスタパネル１００、第１色有機発光層２１０および第２色有機発光層２２０をすべて覆っている第３色有機発光層２３０を含む。
薄膜トランジスタパネル１００は、走査信号を伝達する複数のゲート線、データ信号を伝達する複数のデータ線、および駆動電圧を伝達する複数の駆動電圧線と、これらに連結している複数の薄膜トランジスタ１１０を含む。複数の薄膜トランジスタ１１０は、スイッチング薄膜トランジスタ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、駆動薄膜トランジスタ（ｄｒｉｖｉｎｇｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、駆動薄膜トランジスタの出力端子に連結しているアノード（ａｎｏｄｅ）１２０を含む。
スイッチング薄膜トランジスタは、ゲート線に印加される走査信号に応答してデータ線に印加されるデータ信号を駆動薄膜トランジスタに伝達し、駆動薄膜トランジスタは、制御端子と出力端子の間にかかる電圧に応じてその大きさが変わる出力電流を流す。
第３色有機発光層２３０上には、共通電圧（Ｖｓｓ）に連結しているカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）３００が形成されている。アノード１２０、有機発光層２１０、２２０、２３０、およびカソード３００は有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）をなし、駆動薄膜トランジスタ（Ｑｄ）の出力電流（ＩＬＤ）に応じて強度を相違させて発光することによって映像を表示する。
第１色有機発光層２１０および第３色有機発光層２３０は積層して第１副画素（Ｐ１）に対応し、第２色有機発光層２２０および第３色有機発光層２３０は積層して第２副画素（Ｐ２）に対応し、第１色有機発光層２１０および第２色有機発光層２２０の間に形成されている第３色有機発光層２３０は第３副画素（Ｐ３）に対応する。また、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、および第３副画素（Ｐ３は）１つの四角画素（Ｐ）をなし、隣接する四角画素（Ｐ）は互いに所定の間隔だけ離隔して配置されている。隣接する四角画素の間の領域（ｄ）は、除去された蒸着マスク４００が形成されていた領域である。
第１色有機発光層２１０は赤色有機発光層、第２色有機発光層２２０は緑色有機発光層、第３色有機発光層２３０は青色有機発光層であってもよい。したがって、第１副画素からは赤色（Ｒ）が発光し、第２副画素からは緑色（Ｇ）が発光し、第３副画素からは青色（Ｂ）が発光する。これは、赤色有機発光層２１０と青色有機発光層２３０が積層した第１副画素（Ｐ１）からは赤色の視認性が青色より優れているためであり、緑色有機発光層２２０と青色有機発光層２３０が積層した第２副画素（Ｐ２）からは緑色の視認性が青色より優れているためである。
以下では、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法について、図３〜図１１を参照しながら詳しく説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法の一段階であって、蒸着マスクを形成する段階を示す図面である。図４は、図３の次の段階であって、第１有機物を噴射する段階を示す図である。図５は、図４で蒸着された第１有機物の蒸着平面図を示す図である。図６は、図４の次の段階であって、第２有機物を噴射する段階を示す図である。図７は、図６で蒸着された第２有機物の蒸着平面図を示す図である。図８は、図６の次の段階であって、第３有機物を噴射する段階を示す図である。図９は、図８で蒸着された第３有機物の蒸着平面図を示す図である。図１０は、図８の次の段階であって、接着フィルムを蒸着マスクに接着させる段階を示す図である。図１１は、図１０の次の段階であって、接着フィルムを利用して蒸着マスクを薄膜トランジスタパネルから分離させる段階を示す図である。
図３に示すように、本発明の第１実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法は、まず、薄膜トランジスタパネル１００を形成する。そして、薄膜トランジスタパネル１００上にフォトエッチング工程によって蒸着マスク４００を形成する。
このような蒸着マスク４００は、遮断角（α）以下に噴射される有機物１０、２０、３０を遮断する複数の蒸着壁４１０を含み、２つの蒸着壁４１０が互いに平行に離隔して平行蒸着壁４１をなす。蒸着壁４１０は、上端面４１０ｂ、上端面４１０ｂから下方に伸びる第１壁４１０ａ、および第２壁４１０ｃを含む。
このとき、蒸着壁４１０の間の間隔をＷｐ、蒸着壁４１０によって有機物１０、２０、３０が遮断される遮断角をα、平行蒸着壁４１内部に有機物１０、２０、３０が蒸着される蒸着長さをＷｓｐとするとき、蒸着壁４１０の高さｈは下記の数式（１）のように定義される。
次に、図４および図５に示すように、線状蒸着源５００から蒸着マスク４００に第１有機物１０を傾斜して噴射して薄膜トランジスタパネル１００上に第１色有機発光層２１０を形成する。このために、線状蒸着源５００から噴射される第１有機物１０の噴射方向と薄膜トランジスタパネル１００の表面の間に遮断角（α）が形成されるように線状蒸着源５００を傾斜して設置する。そして、薄膜トランジスタパネル１００を固定し、線状蒸着源５００を水平方向に移動させて第１有機物１０を噴射したり、線状蒸着源５００を固定し、薄膜トランジスタパネル１００を水平方向に移動させて第１有機物１０を噴射したりする。
このとき、第１有機物１０の噴射方向である第１方向（ｋ１）から第１有機物１０を噴射して平行蒸着壁４１内部に第１色有機発光層２１０を形成する。このとき、第１方向（ｋ１）を向く蒸着壁４１０の第１壁４１０ａ、蒸着壁４１０の上端面４１０ｂ、第１壁４１０ａに隣接した第１副画素（Ｐ１）に第１有機物１０が蒸着され、第１壁４１０ａに隣接した第１副画素に蒸着した第１有機物１０が第１色有機発光層２１０となる。
次に、図６および図７に示すように、第１方向（ｋ１）から１８０度回転した第２方向（ｋ２）から第２有機物２０を噴射して平行蒸着壁４１内部に第２色有機発光層２２０を形成する。このとき、薄膜トランジスタパネル１００を固定し、線状蒸着源５００を水平方向に移動させて第２有機物２０を噴射したり、線状蒸着源５００を固定し、薄膜トランジスタパネル１００を水平方向に移動させて第２有機物２０を噴射したりする。
このとき、第２有機物２０は、蒸着壁４１０の上端面４１０ｂ、第２方向（ｋ２）を向く蒸着壁４１０の第２壁４１０ｃ、第２壁４１０ｃに隣接した第２副画素（Ｐ２）に蒸着され、第２壁４１０ｃに隣接した第２副画素（Ｐ２）に蒸着した第２有機物２０が第２色有機発光層２２０となる。第２色有機発光層２２０は、第１色有機発光層２１０と離隔して形成される。
次に、図８および図９に示すように、蒸着壁４１０の高さ方向と平行な第３方向（ｋ３）から第３有機物３０を噴射して平行蒸着壁４１内部に第３色有機発光層２３０を形成する。このとき、薄膜トランジスタパネル１００を固定し、線状蒸着源５００を水平方向に移動させて第３有機物３０を噴射したり、線状蒸着源５００を固定し、薄膜トランジスタパネル１００を水平方向に移動させて第３有機物３０を噴射したりする。
このとき、第３有機物３０は、蒸着壁４１０の上端面４１０ｂ、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、および第３副画素（Ｐ３）にすべて蒸着され、第１副画素（Ｐ１）と第２副画素（Ｐ２）の間に蒸着した第３有機物３が第３色有機発光層２３０となる。
次に、図１０に示すように、接着フィルム６００を蒸着マスク４００の上端に接着させる。そして、図１１に示すように、接着フィルム６００を上部に引き離すと同時に、蒸着マスク４００を薄膜トランジスタパネル１００から分離させる。これは、接着フィルム６００の接着力によって蒸着マスク４００が接着フィルム６００に接着しているためである。
したがって、図２に示すように、第３色有機発光層２３０上にカソード３００を形成することにより、互いに分離している四角画素（Ｐ）が完成する。このように、フォトエッチング工程によって蒸着マスクを形成するため、大型有機発光表示装置を製造する場合にも蒸着マスクの整列が容易となる。
一方、前記第１実施形態では平行蒸着壁を利用して四角画素を形成したが、六角蒸着壁を利用して六角画素を形成する第２実施形態も可能である。
以下、図１２を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置について詳しく説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置の断面図である。
図１２に示す第２実施形態は、図１および図２に示す第１実施形態と比較し、六角画素を形成したことのみを除いては実質的に同じであるため、繰り返される説明は省略する。
図１２に示すように、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置は、複数の薄膜トランジスタ１１０が形成されている薄膜トランジスタパネル１００、薄膜トランジスタパネル１００上に互いに隣接して形成されている菱形状の第１色有機発光層２１０、第２色有機発光層２２０、および第３色有機発光層２３０を含む。
第１色有機発光層２１０、第２色有機発光層２２０、および第３色有機発光層２３０はそれぞれ第１副画素（Ｑ１）、第２副画素（Ｑ２）、および第３副画素（Ｑ３）に対応する。そして、第１副画素（Ｑ１）、第２副画素（Ｑ２）、および第３副画素（Ｑ３）は１つの六角画素（Ｑ）をなし、隣接する六角画素（Ｑ）は互いに所定の間隔だけ離隔してハニカム形状に配置されている。隣接する六角画素の間の領域（ｄ２）は、除去された蒸着マスク４００が形成されていた領域である。
第１色有機発光層２１０は赤色有機発光層、第２色有機発光層２２０は緑色有機発光層、第３色有機発光層２３０は青色有機発光層であってもよい。したがって、第１副画素（Ｑ１）からは赤色（Ｒ）が発光し、第２副画素（Ｑ２）からは緑色（Ｇ）が発光し、第３副画素（Ｑ３）からは青色（Ｂ）が発光する。この場合、第１実施形態とは異なり、青色有機発光層２３０が赤色有機発光層２１０および緑色有機発光層２２０と重ならないため、視認性および透過率が向上する。
以下、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法について、図１３〜図１８を参照しながら詳しく説明する。
図１３は、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法であって、蒸着マスクに有機物を噴射する状態を示す図である。図１４は、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法であって、第１有機物を噴射する段階を示す図である。図１５は、図１４の次の段階であって、第２有機物を噴射する段階を示す図である。図１６は、図１５の次の段階であって、第３有機物を噴射する段階を示す図である。図１７は、図１６の次の段階であって、接着フィルムを蒸着マスクに接着させる段階を示す図である。図１８は、図１７の次の段階であって、接着フィルムを利用して蒸着マスクを薄膜トランジスタパネルから分離させる段階を示す図である。
図１３に示すように、本発明の第２実施形態に係る有機発光表示装置の製造方法は、まず、薄膜トランジスタパネル１００を形成する。そして、薄膜トランジスタパネル１００上にフォトエッチング工程によって蒸着マスク４００を形成する。
このような蒸着マスク４００は、遮断角（α）以下に噴射される有機物１０、２０、３０を遮断する複数の蒸着壁４１０を含み、６つの蒸着壁４１０が互いに連結して六角形状をなす六角蒸着壁４２をなす。蒸着壁４１０は、上端面４１０ｂ、上端面４１０ｂから下方に伸びる第１壁４１０ａ、および第２壁４１０ｃを含む。
このとき、蒸着壁４１０の長さをａ、蒸着壁４１０によって有機物１０、２０、３０が遮断される遮断角をαとするとき、蒸着壁４１０の高さｈは下数の数式（２）のように定義される。
次に、図１３および図１４に示すように、線状蒸着源５００から蒸着マスク４００に第１有機物を傾斜して噴射し、薄膜トランジスタパネル１００上に第１色有機発光層２１０を形成する。このために、線状蒸着源５００から噴射される第１有機物の噴射方向と薄膜トランジスタパネルの表面の間に遮断角（α）が形成されるように線状蒸着源５００を傾斜して設置する。
このとき、第１有機物の噴射方向の第１六角方向（ｊ１）から第１有機物１０を噴射して六角蒸着壁４２内部に第１色有機発光層２１０を形成する。このとき、六角蒸着壁４２によって遮断されない六角蒸着壁４２の内部に菱形状の第１色有機発光層２１０が形成される。このような第１六角方向（ｊ１）は、六角蒸着壁４２の対向する角部を連結する方向と平行する。
次に、図１３および図１５に示すように、第１六角方向（ｊ１）から１２０度回転した第２六角方向（ｊ２）から第２有機物を噴射して六角蒸着壁４２内部に菱形状の第２色有機発光層２２０を形成する。
次に、図１３および図１６に示すように、第２六角方向（ｊ２）から１２０度回転した第３六角方向（ｊ３）から第３有機物を噴射して六角蒸着壁４２内部に菱形状の第３色有機発光層２３０を形成する。
次に、図１７に示すように、接着フィルム６００を蒸着マスク４００の上端に接着させる。そして、図１８に示すように、接着フィルム６００を上方に力を加えて引き離すと同時に、蒸着マスク４００を薄膜トランジスタパネル１００から分離させる。これは、接着フィルム６００の接着力によって蒸着マスク４００が接着フィルム６００に接着しているためである。
したがって、図１２に示すように、互いに分離している六角画素（Ｑ）が完成する。
このように、フォトエッチング工程によって蒸着マスクを形成するため、大型有機発光表示装置を製造する場合にも蒸着マスクの整列が容易となる。
また、六角蒸着壁を含む蒸着マスクを利用して有機発光層を形成するため、青色有機発光層が赤色有機発光層および緑色有機発光層と重ならず、視認性および透過率が向上する。
本発明を上述した好ましい実施形態を参照しながら説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、添付の特許請求の範囲の概念と範囲を逸脱しない限り、多様な修正および変形が可能であるということは、本発明が属する技術分野に従事する者によって簡単に理解できるであろう。
１００：薄膜トランジスタパネル
２１０：第１色有機発光層30
２２０：第２色有機発光層
２３０：第３色有機発光層
４００：蒸着マスク
４１０：蒸着壁
５００：線状蒸着源
６００：接着フィルム
２１０：第１色有機発光層30
２２０：第２色有機発光層
２３０：第３色有機発光層
４００：蒸着マスク
４１０：蒸着壁
５００：線状蒸着源
６００：接着フィルム
Claims (5)
- 薄膜トランジスタパネルを形成する段階、
前記薄膜トランジスタパネル上にフォトエッチング工程によって蒸着マスクを形成する段階、
線状蒸着源から前記蒸着マスクに有機物を傾斜して噴射して前記薄膜トランジスタパネル上に有機発光層を形成する段階、
接着フィルムを利用して前記蒸着マスクを除去する段階、
を含み、
前記蒸着マスクは遮断角以下に噴射される前記有機物を遮断する複数の蒸着壁を含み、
前記蒸着マスクは、複数の蒸着壁が互いに連結して六角形状をなす六角形状蒸着壁であって、前記有機発光層は１つの前記六角形状で一画素を形成し、画素間は前記六角形状蒸着壁の厚みを隔てて、画素を構成する副画素が隣接し、
１つの前記六角形状内に配置される複数の副画素は、平面視において、前記六角形状を構成する、有機発光表示装置の製造方法。 - 前記蒸着マスクは、２つの前記蒸着壁が互いに平行に離隔した平行蒸着壁を含む、請求項１に記載の有機発光表示装置の製造方法。
- 前記蒸着壁の長さをａ、前記蒸着壁によって前記有機物が遮断される遮断角をαとするとき、
前記蒸着壁の高さｈは
- 前記有機発光層を形成する段階は、
第１六角方向から第１有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第１色有機発光層を形成する段階、
前記第１六角方向から１２０度回転した第２六角方向から第２有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第２色有機発光層を形成する段階、
前記第２六角方向から１２０度回転した第３六角方向から第３有機物を噴射して前記六角蒸着壁内部に菱形状の第３色有機発光層を形成する段階、
を含む、請求項１に記載の有機発光表示装置の製造方法。 - 前記第１六角方向、第２六角方向、および第３六角方向のうちのいずれか一方向は、前記六角蒸着壁の対向する角部を連結する方向と平行である、請求項４に記載の有機発光表示装置の製造方法。
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