JP6666530B2 - フレキシブルoledデバイス及びその製造方法並びに支持基板 - Google Patents
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Description
図1A及び図1Bを参照する。本実施形態におけるフレキシブルOLEDデバイスの製造方法では、まず、図1A及び図1Bに例示される積層構造体100を用意する。図1Aは、積層構造体100の平面図であり、図1Bは、図1Aに示される積層構造体100のB−B線断面図である。図1A及び図1Bには、参考のため、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸を有するXYZ座標系が示されている。
図2A及び図2Bを参照して、本開示の実施形態における支持基板及びその製造方法を説明する。図2A及び図2Bは、本開示の実施形態における支持基板200の製造方法を示す工程断面図である。
まず、図2Aに示すように、ベース10を用意する。ベース10は、プロセス用のキャリア基板であり、その厚さは、例えば0.3〜0.7mm程度であり得る。ベース10は、典型的にはガラスから形成される。ベース10は、後の工程で照射する剥離光を透過することが求められる。
次に、図2Bに示すように、ベース10の上に樹脂膜30を形成する。本実施形態における樹脂膜30は、例えば厚さ5μm以上20μm以下、例えば10μm程度のポリイミド膜である。ポリイミド膜は、前駆体であるポリアミド酸またはポリイミド溶液から形成され得る。ポリアミド酸の膜を支持基板200の表面に形成した後に熱イミド化を行ってもよいし、ポリイミドを溶融または有機溶媒に溶解したポリイミド溶液からベース10の表面に膜を形成してもよい。ポリイミド溶液は、公知のポリイミドを任意の有機溶媒に溶解して得ることができる。ポリイミド溶液をベース10の表面に塗布した後、乾燥することによってポリイミド膜が形成され得る。
次に、図2Cに示すように、樹脂膜30上に誘電体多層膜ミラー36を形成する。
次に、図3Aに示すように誘電体多層膜ミラー36上にガスバリア膜38を形成する。ガスバリア膜38は、種々の構造を有し得る。ガスバリア膜の例は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などの膜である。ガスバリア膜の他の例は、有機材料層及び無機材料層が積層された多層膜であり得る。このガスバリア膜は、機能層領域20を覆う後述のガスバリア膜から区別するため、「下層ガスバリア膜」と呼んでもよい。また、機能層領域20を覆うガスバリア膜は、「上層ガスバリア膜」と呼ぶことができる。
次に、TFT層20A及びOLED層20Bなどを含む機能層領域20、並びに上層ガスバリア膜40を形成する工程を説明する。機能層領域20は、より詳細には、下層に位置するTFT層20Aと、上層に位置するOLED層20Bとを含んでいる。TFT層20A及びOLED層20Bは、公知の方法によって順次形成される。TFT層20Aは、アクティブマトリクスを実現するTFTアレイの回路を含む。OLED層20Bは、各々が独立して駆動され得るOLED素子のアレイを含む。TFT層20Aの厚さは例えば4μmであり、OLED層20Bの厚さは例えば1μmである。
まず、図3Bに示すように下層ガスバリア膜38上に半導体層21を形成する。半導体層は、この段階において非晶質である。半導体層21の少なくとも一部を多結晶化する(改質する)ためにレーザ光で半導体層21を照射する。このとき、レーザ光の一部は、半導体層21を透過して誘電体多層膜ミラー36に入射する可能性がある。誘電体多層膜ミラー36によってレーザ光が反射されて半導体層21に入射すると、誘電体多層膜ミラー36が無い場合に比べて半導体層21の昇温レートなどの熱処理条件が変化する可能性がある。
次に、図3Dに示すように、有機平坦化膜25及び第二無機バリア層26にコンタクトホールを形成した後、OLED発光素子28のアノード電極E2及びカソード電極E3を形成する。バンク27を形成した後、アノード電極E2上にOLED発光素子28を形成する。OLED発光素子28は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などの有機半導体層を含んでいる。OLED発光素子28の電子輸送層とカソード電極E3とを電気的に接続する透明電極29を形成することにより、OLED層20Bが形成される。OLED層20Bの構成及び製造方法は、この例に限定されず、多様であり得る。こうして、機能層領域20が完成する。
機能層領域20を形成した後、図3Dに示すように、機能層領域20の全体を薄膜封止層(上層ガスバリア膜)40によって覆う。上層ガスバリア膜40の典型例は、無機材料層と有機材料層とが積層された多層膜である。なお、上層ガスバリア膜40と機能層領域20との間、または上層ガスバリア膜40の更に上層に、粘着膜、タッチスクリーンを構成する他の機能層、偏光膜などの要素が配置されていてもよい。上層ガスバリア膜40の形成は、薄膜封止(Thin Film Encapsulation:TFE)技術によって行うことができる。封止信頼性の観点から、薄膜封止構造のWVTR(Water Vapor Transmission Rate)は、典型的には1×10-4g/m2/day以下であることが求められている。本開示の実施形態によれば、この基準を達成している。上層ガスバリア膜40の厚さは例えば1.5μm以下である。
次に、積層構造体100の上面に保護シート50(図1B)を張り付ける。保護シート50は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)やポリ塩化ビニル(PVC)などの材料から形成され得る。前述したように、保護シート50の典型例は、離型剤の塗布層を表面に有するラミネート構造を有している。保護シート50の厚さは、例えば50μm以上150μm以下であり得る。
図4は、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイにおけるサブ画素の基本的な等価回路図である。ディスプレイの1個の画素は、例えばR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)などの異なる色のサブ画素によって構成され得る。図4に示される例は、選択用TFT素子Tr1、駆動用TFT素子Tr2、保持容量CH、及びOLED素子ELを有している。選択用TFT素子Tr1は、データラインDLと選択ラインSLとに接続されている。データラインDLは、表示されるべき映像を規定するデータ信号を運ぶ配線である。データラインDLは選択用TFT素子Tr1を介して駆動用TFT素子Tr2のゲートに電気的に接続される。選択ラインSLは、選択用TFT素子Tr1のオン/オフを制御する信号を運ぶ配線である。駆動用TFT素子Tr2は、パワーラインPLとOLED素子ELとの間の導通状態を制御する。駆動用TFT素子Tr2がオンすれば、OLED素子ELを介してパワーラインPLから接地ラインGLに電流が流れる。この電流がOLED素子ELを発光させる。選択用TFT素子Tr1がオフしても、保持容量CHにより、駆動用TFT素子Tr2のオン状態は維持される。駆動用TFT素子Tr2は、図3DのトランジスタTrに相当する。
本実施形態のフレキシブルOLEDデバイスの製造方法では、積層構造体100を用意する工程を実行した後、樹脂膜30の中間領域30iと複数のフレキシブル基板領域30dのそれぞれとを分割する工程を行う。分割を行う工程は、LLO工程の前に行う必要はなく、LLO工程の後に行ってもよい。
図7Aは、不図示の製造装置(剥離装置)におけるステージ212が積層構造体100を支持する直前の状態を模式的に示す図である。本実施形態におけるステージ212は、吸着のための多数の孔を表面に有する吸着ステージである。吸着ステージの構成は、この例に限定されず、積層構造体を支持する静電チャックまたは他の固定装置を備えていてもよい。積層構造体100は、積層構造体100の第2の表面100bがステージ212の表面212Sに対向するように配置され、ステージ212に密着している。
下記の表1、表2、表3及び表4に示す材料、屈折率、厚さを持つ層構成について、308nmの波長における剥離光の反射率を計算した。表1、表2、表3、表4の構成について、それぞれ、79%、56%、60%、60%の反射率が得られた。
以下、本実施形態における剥離光の照射を詳しく説明する。
図9Aは、剥離光の照射後、積層構造体100がステージ212に接触している状態を記載している。この状態を維持したまま、ステージ212からベース10までの距離を拡大する。このとき、本実施形態におけるステージ212は積層構造体100のOLEDデバイス部分を吸着している。
Claims (7)
- ベースと、TFT層及びOLED層を含む機能層領域と、前記ベースと前記機能層領域との間に位置して前記機能層領域を支持するフレキシブルフィルムと、前記フレキシブルフィルムと前記機能層領域との間に位置する誘電体多層膜ミラーとを備える積層構造体を用意する工程、及び
前記ベースを透過する紫外レーザ光でフレキシブルフィルムを照射して前記ベースから前記フレキシブルフィルムを剥離する工程と、
を含み、
前記積層構造体を用意する工程は、
前記フレキシブルフィルム上に前記誘電体多層膜ミラーを形成する工程と、
前記誘電体多層膜ミラー上にガスバリア膜を形成する工程と、
前記ガスバリア膜上に半導体層を形成する工程と、
前記紫外レーザ光が有する第1の波長とは異なる第2の波長を有するレーザ光で前記半導体層を照射して前記半導体層を改質する工程と、
を含み、
前記誘電体多層膜ミラーの反射率は、前記第1の波長よりも前記第2の波長において相対的に低い、フレキシブルOLEDデバイスの製造方法。 - 前記第1の波長を有する前記紫外レーザ光は、前記ベース及び前記フレキシブルフィルムを透過した後に前記誘電体多層膜ミラーに入射し、
前記第2の波長を有する前記レーザ光は、前記半導体層を透過した後に前記誘電体多層膜ミラーに入射する、請求項1に記載の製造方法。 - 前記積層構造体を用意する工程は、
前記フレキシブルフィルム上に前記誘電体多層膜ミラーを形成する工程であって、第1の屈折率を有する高屈折率層を形成すること、及び前記第1の屈折率よりも低い第2の屈折率を有する低屈折率層を形成することを繰り返す工程を含む、請求項1または2に記載の製造方法。 - 前記誘電体多層膜ミラーに含まれる前記高屈折率層の合計厚さは、100nm以上であ
る、請求項3に記載の製造方法。 - 前記ガスバリア膜の厚さは200nm以下である、請求項4に記載の製造方法。
- 前記高屈折率層は、Si3N4、SiNx、Al2O3、HfO2、Sc2O3、Y2O3、ZrO2、Ta2O5、TiO2、及びNb2O5からなる群から選択された少なくとも1つの材料から形成されており、
前記低屈折率層は、SiO2、MgF2、CaF2、AlF3、YF3、LiF、及びNaFからなる群から選択された少なくとも1つの材料から形成されている、請求項3から5のいずれかに記載の製造方法。 - 前記フレキシブルフィルムの厚さは、5μm以上20μm以下である、請求項1から6のいずれかに記載の製造方法。
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