JP6709746B2 - METHOD FOR FORMING PROTECTIVE FILM FOR ORGANIC EL DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND DISPLAY DEVICE - Google Patents

METHOD FOR FORMING PROTECTIVE FILM FOR ORGANIC EL DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND DISPLAY DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、有機EL素子用の保護膜の形成方法、表示装置の製造方法および表示装置に関するものである。 The present invention relates to a method of forming a protective film for an organic EL element, a method of manufacturing a display device, and a display device.

発光素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子(organic electroluminescence device)の開発が進められている。エレクトロルミネッセンスとは、物質に電圧を印加した際の発光現象である。この発光現象を有機物質で生じさせる素子を有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)と呼ぶ。有機EL素子は、電流注入型デバイスであり、かつ、ダイオード特性を示すため、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)とも呼ばれる。 As a light emitting element, an organic electroluminescence device is being developed. Electroluminescence is a light emission phenomenon when a voltage is applied to a substance. An element that causes this light emission phenomenon with an organic substance is called an organic EL element (organic electroluminescence element). The organic EL element is a current injection type device and exhibits diode characteristics, and thus is also called an organic light emitting diode (OLED).

特開1996−048369号公報(特許文献1)には、透明高分子からなる基材上に、基材との密着性に優れる酸化珪素単独からなる第一層と、引張りや屈曲に対する耐性に優れる炭素を含む酸化珪素からなる第二層と、印刷層や接着剤層との密着性に優れる酸化珪素単独からなる第三層を順次形成する技術が開示されている。そして、この第一層の酸化珪素層は、有機珪素化合物ガスまたはシラン(SiH4 )ガスおよび酸素ガスを主原料ガスとして、PECVDによって形成された二酸化珪素(SiO2 )層である。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1996-048369 (Patent Document 1) discloses that a first layer made of silicon oxide alone, which has excellent adhesion to a substrate, is provided on a substrate made of a transparent polymer, and has excellent resistance to pulling and bending. A technique for sequentially forming a second layer made of silicon oxide containing carbon and a third layer made of silicon oxide alone, which has excellent adhesion to a printing layer and an adhesive layer, is disclosed. The first silicon oxide layer is a silicon dioxide (SiO 2 ) layer formed by PECVD using organic silicon compound gas or silane (SiH 4 ) gas and oxygen gas as main raw material gases.

また、国際公開第2004/017383号(特許文献2)には、有機シリコン前駆体及びオゾンから酸化シリコン及び/又は酸窒化シリコンを形成するための低温の原子層堆積(ALD)プロセスに関する技術が開示されている。そして、有機シリコン前駆体として、R及びRが、水素、C1〜C6アルキル、C5〜C6環状アルキル、ハロゲン、並びに、置換アルキル及び置換環状アルキルから独立に選択され、Wが、1、2、3、又は4であり、Lが、水素又はハロゲンから選択される式Si(NR4−Wであることが例示されている。 In addition, WO 2004/017383 (Patent Document 2) discloses a technique related to a low temperature atomic layer deposition (ALD) process for forming silicon oxide and/or silicon oxynitride from an organosilicon precursor and ozone. Has been done. Then, as the organosilicon precursor, R 1 and R 2 are independently selected from hydrogen, C 1 -C 6 alkyl, C 5 -C 6 cyclic alkyl, halogen, and substituted alkyl and substituted cyclic alkyl, and W is 1, 2, 3, or 4 and L is exemplified by the formula Si(NR 1 R 2 ) 4-W L W selected from hydrogen or halogen.

特開1996−048369号公報JP, 1996-048369, A 国際公開第2004/017383号International Publication No. 2004/017383

有機EL素子を用いた表示装置は、情報機器等などに応用され、フレキシブル化が進められている。このような、フレキシブル有機ELディスプレイは、モバイル用としてばかりではなく、大型ディスプレイ用としての利用も期待されている。 A display device using an organic EL element is applied to information equipment and the like, and is being made flexible. Such a flexible organic EL display is expected not only for mobile use but also for large-scale display.

このようなフレキシブル化に対応するため、有機EL素子の保護膜には、水分の侵入を防ぐための水分バリア性と、フレキシブル化に対応した柔軟性を満たすことが求められ、これらの両立を満たす保護膜の開発が望まれる。 In order to deal with such flexibility, the protective film of the organic EL element is required to satisfy the moisture barrier property for preventing the invasion of moisture and the flexibility corresponding to the flexibility, and satisfy both of them. Development of a protective film is desired.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

本発明の一実施の形態の有機EL素子用の保護膜の形成方法は、(a)フレキシブル基板上に、有機EL素子を形成する工程、(b)前記有機EL素子を覆うように、SiOC膜を含む保護膜を形成する工程、を有する。そして、前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成され、前記SiとCとを有する化合物は、SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている。 A method of forming a protective film for an organic EL element according to an embodiment of the present invention includes (a) a step of forming an organic EL element on a flexible substrate, and (b) a SiOC film so as to cover the organic EL element. Forming a protective film containing. The SiOC film is formed by an ALD method using a compound having Si and C as a raw material, and the compound having Si and C is at least one in the main chain between Si and Si. An amino group is bonded to Si at both ends of the main chain having the above C.

本発明の一実施の形態の表示装置の製造方法は、(a)フレキシブル基板上に、有機EL素子を形成する工程、(b)前記有機EL素子を覆うように、SiOC膜を含む保護膜を形成する工程、を有する。そして、前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成され、前記SiとCとを有する化合物は、SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている。 A method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present invention includes (a) a step of forming an organic EL element on a flexible substrate, and (b) a protective film including a SiOC film so as to cover the organic EL element. Forming. The SiOC film is formed by an ALD method using a compound having Si and C as a raw material, and the compound having Si and C is at least one in the main chain between Si and Si. An amino group is bonded to Si at both ends of the main chain having the above C.

本発明の一実施の形態の表示装置は、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に形成された有機EL素子と、前記有機EL素子を覆うように形成された、SiOC膜を含む保護膜と、を有する。そして、前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成された膜であり、前記SiとCとを有する化合物は、SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている。 A display device according to an embodiment of the present invention includes a flexible substrate, an organic EL element formed on the flexible substrate, and a protective film including a SiOC film formed so as to cover the organic EL element. Have. The SiOC film is a film formed by an ALD method using a compound containing Si and C as a raw material, and the compound containing Si and C forms a main chain between Si and Si. , And at least one C, and amino groups are bonded to Si at both ends of the main chain.

本発明の一実施の形態によれば、有機EL素子用の保護膜の性能を向上させることができる。 According to the embodiment of the present invention, the performance of the protective film for the organic EL element can be improved.

実施の形態1の有機EL素子用の保護膜の断面図である。3 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の有機EL素子用の保護膜の原料であるSiとCとを有する化合物の構造を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of a compound having Si and C, which are raw materials for the protective film for the organic EL device of the first embodiment. DMSEの構造とDMSEを用いたSiOC膜の成膜の反応機構を示す図である。It is a figure which shows the structure of DMSE, and the reaction mechanism of film-forming of the SiOC film using DMSE. DMSEを用いたALD法によるSiOC膜の成膜の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of film-forming of the SiOC film by the ALD method using DMSE. 実施の形態2の表示装置の全体構成を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the overall configuration of the display device according to the second embodiment. 表示装置の要部平面図である。It is a principal part top view of a display apparatus. 表示装置の要部断面図である。It is a principal part sectional drawing of a display apparatus. 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; 実施の形態2の表示装置の製造工程を示す要部断面図である。FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a display device in Embodiment 2; ALD法による成膜を行うチャンバの構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of the chamber which forms into a film by ALD method. 有機EL形成層上の異物を示す図である。It is a figure which shows the foreign material on an organic EL formation layer. 有機EL形成層上の異物上にCVD法を用いて保護膜を形成した場合の図である。It is a figure in the case of forming a protective film on a foreign material on an organic EL formation layer using a CVD method. 有機EL形成層上の異物上にALD法を用いて保護膜を形成した場合の図である。It is a figure in the case of forming a protective film on the foreign material on the organic EL formation layer by using the ALD method. 実施の形態3の第1例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of a first example of the third embodiment. 実施の形態3の第2例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of a second example of the third embodiment. 実施の形態3の第3例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of a third example of the third embodiment. 実施の形態3の第4例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of a fourth example of the third embodiment. ビス(ジメチルアミノ)シランを用いたALD法によるSiO膜の成膜の様子を模式的に示す図である。The state of formation of the SiO 2 film is a diagram schematically illustrating by bis ALD method using (dimethylamino) silane.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are designated by the same reference numeral, and the repeated description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態の有機EL素子用の保護膜の断面図である。図1に示すように、有機EL素子用の保護膜PROは、フレキシブル基板S上の有機EL形成層L上に形成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a protective film for an organic EL element of this embodiment. As shown in FIG. 1, the protective film PRO for the organic EL element is formed on the organic EL formation layer L on the flexible substrate S.

この保護膜PROは、ALD(Atomic Layer Deposition:原子層堆積)法で形成されたSiOC膜よりなる。このSiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成された膜である。このように、炭素(C)を含有する膜を有機膜と言い、ALD法により有機膜を形成する方法を有機ALD法と言う。そして、上記SiとCとを有する化合物は、(1)SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、(2)主鎖の両端のSiに、それぞれアミノ基が結合されていると言う2つの特徴を有する。 This protective film PRO is made of a SiOC film formed by an ALD (Atomic Layer Deposition) method. This SiOC film is a film formed by the ALD method using a compound having Si and C as a raw material. Such a film containing carbon (C) is called an organic film, and a method of forming an organic film by the ALD method is called an organic ALD method. The compound having Si and C has (1) at least one C in the main chain between Si and Si, and (2) amino groups at both ends of the main chain. Have two characteristics that are combined.

図2に、本実施の形態の有機EL素子用の保護膜の原料であるSiとCとを有する化合物の構造を模式的に示す。 FIG. 2 schematically shows the structure of a compound having Si and C, which are raw materials for the protective film for the organic EL device of the present embodiment.

図2の式(1)で示されるシリコン化合物の一例として、例えば、1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタン(以下、単に“DMSE”と示す)が挙げられる。 An example of the silicon compound represented by the formula (1) in FIG. 2 is 1,2-bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane (hereinafter, simply referred to as “DMSE”).

図3は、DMSEの構造とDMSEを用いたSiOC膜の成膜の反応機構を示す図である。図3に示すように、(a)有機EL形成層Lの表面の−OHと、DMSEの一方の端のアミノ基とが反応し、副生成物として、N(CHHが生じる(b)。次いで、(c)に示すように、酸化剤である酸素ラジカル(Oラジカル)の作用により、DMSEの他方の端のアミノ基が、−OHとなる。次いで、この−OHが、他のDMSEと(a)と同様に反応することにより、SiOC膜が成長する(d)。なお、図3において、隣り合う原子間のSi同士が直接、または、他の原子(例えば、OやC)を介して結合する反応が生じてもよい。また、確率は小さいが、上記原料分子の両端のアミノ基の双方が、有機EL形成層Lの表面の−OHと反応する場合もある。 FIG. 3 is a diagram showing a structure of DMSE and a reaction mechanism of forming a SiOC film using DMSE. As shown in FIG. 3, (a) —OH on the surface of the organic EL formation layer L reacts with the amino group at one end of DMSE, and N(CH 3 ) 2 H is produced as a by-product ( b). Then, as shown in (c), the amino group at the other end of DMSE becomes —OH by the action of the oxygen radical (O radical) that is an oxidant. Then, this —OH reacts with other DMSE in the same manner as in (a), so that the SiOC film grows (d). Note that, in FIG. 3, a reaction may occur in which Si between adjacent atoms is bonded directly to each other or via another atom (for example, O or C). Although the probability is low, both amino groups at both ends of the raw material molecule may react with —OH on the surface of the organic EL formation layer L in some cases.

図4は、DMSEを用いたALD法によるSiOC膜の成膜の様子を模式的に示す図である。 FIG. 4 is a diagram schematically showing how the SiOC film is formed by the ALD method using DMSE.

まず、第1ステップ(原料ガス供給ステップ)として、基板が配置されたチャンバ内へ原料ガスであるDMSEを導入(供給)する。これにより処理対象物である有機EL形成層Lの表面上に、DMSEの分子が物理吸着する(図4(a))。そして、有機EL形成層Lの表面の−OHと、DMSEの一方の端のアミノ基とが反応し、NRH(R=CH)が離脱し、O(酸素原子)とSi(シリコン原子)が化学的に結合する(図4(b))。 First, as the first step (raw material gas supply step), DMSE as a raw material gas is introduced (supplied) into the chamber in which the substrate is placed. As a result, DMSE molecules are physically adsorbed on the surface of the organic EL formation layer L that is the processing target (FIG. 4A). Then, —OH on the surface of the organic EL formation layer L reacts with the amino group at one end of DMSE, NR 2 H (R═CH 3 ) is released, and O (oxygen atom) and Si (silicon atom) are released. ) Is chemically bonded (Fig. 4(b)).

次に、第2ステップ(パージステップ)として、チャンバ内への原料ガスの導入を停止し、パージガスを導入(供給)する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができるが、窒素ガス(Nガス)を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、有機EL形成層Lの表面の−OHと反応したDMSE以外の原料ガスや副生成物NRH(R=CH)は、パージガスと一緒にチャンバ外に排出される。 Next, as a second step (purge step), the introduction of the source gas into the chamber is stopped and the purge gas is introduced (supplied). An inert gas can be preferably used as the purge gas, but a nitrogen gas (N 2 gas) may be used in some cases. By introducing the purge gas, the source gas other than DMSE and the by-product NR 2 H (R=CH 3 ) that have reacted with —OH on the surface of the organic EL formation layer L are discharged outside the chamber together with the purge gas. ..

次に、第3ステップ(反応ガス供給ステップ)として、反応ガスを、チャンバ内に導入(供給)する。反応ガスとしては、Oプラズマを用いることができる。ここでは、Oガス(酸素ガス)をチャンバ内に導入し、高周波電力の印加により、Oプラズマを生成する。なお、予め、チャンバ外において生成したOプラズマをチャンバ内に導入(供給)してもよい。このOプラズマの作用(反応)により、DMSEの他方の端のアミノ基が、−OHとなる(図4(c))。言い換えれば、Oラジカルとの反応物が生成する。これにより、有機EL形成層Lの表面に、SiOCの原子層(第一層1L)が形成される。なお、Oガス(酸素ガス)に代えてOガス(オゾンガス)や水蒸気(HO)を用いてもよい。但し、低温(例えば、200℃以下)の成膜においては、OガスによるOプラズマを用いた方が反応性が良好である。 Next, as a third step (reaction gas supply step), a reaction gas is introduced (supplied) into the chamber. O plasma can be used as the reaction gas. Here, O 2 gas (oxygen gas) is introduced into the chamber, and high-frequency power is applied to generate O 2 plasma. The O plasma generated outside the chamber may be introduced (supplied) into the chamber in advance. By the action (reaction) of this O plasma, the amino group at the other end of DMSE becomes —OH (FIG. 4(c)). In other words, a reaction product with the O radical is generated. As a result, an atomic layer of SiOC (first layer 1L) is formed on the surface of the organic EL formation layer L. Note that O 3 gas (ozone gas) or water vapor (H 2 O) may be used instead of O 2 gas (oxygen gas). However, in the film formation at a low temperature (for example, 200° C. or lower), the reactivity is better when using O plasma with O 2 gas.

次に、第4ステップ(パージステップ)として、チャンバ内への反応ガスの導入と、高周波電力の印加を停止し、パージガスをチャンバ内に導入(供給)する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができるが、窒素ガス(Nガス)を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、未反応物質(反応ガスなど)は、パージガスと一緒にチャンバ外に排出される(パージされる)。 Next, as a fourth step (purge step), introduction of the reaction gas into the chamber and application of high-frequency power are stopped, and the purge gas is introduced (supplied) into the chamber. An inert gas can be preferably used as the purge gas, but a nitrogen gas (N 2 gas) may be used in some cases. By introducing the purge gas, unreacted substances (reaction gas and the like) are discharged (purged) out of the chamber together with the purge gas.

次いで、同様にして第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを行い、SiOCの原子層(第二層2L)が形成される(図4(d))。 Next, similarly, the first step, the second step, the third step and the fourth step are performed to form an atomic layer of SiOC (second layer 2L) (FIG. 4(d)).

このように、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを、複数サイクル繰り返すことで、有機EL形成層Lの表面上に、所望の膜厚のSiOC膜を形成することができる。例えば、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを、30サイクル繰り返せば、30層の原子層からなる膜が形成される。 Thus, by repeating the first step, the second step, the third step, and the fourth step for a plurality of cycles, a SiOC film having a desired film thickness can be formed on the surface of the organic EL formation layer L. .. For example, by repeating the first step, the second step, the third step and the fourth step for 30 cycles, a film composed of 30 atomic layers is formed.

このように、本実施の形態の有機EL素子用の保護膜の製造方法(形成方法)によれば、SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有する原料を用いたので、形成される膜中に効果的に炭素(C)を取り込み、SiOC膜を形成することができる。このSiOC膜は、水分バリア性(耐水性)を有し、柔軟性を有する。これにより、有機EL素子を水分から保護できるとともに、フレキシブル基板に追随してSiOC膜に曲げ応力が加わったとしても、曲げによる亀裂などを防止することができ、曲げ耐性を向上させることができる。 As described above, according to the manufacturing method (forming method) of the protective film for the organic EL element of the present embodiment, the raw material having at least one C in the main chain between Si and Si is used. Therefore, carbon (C) can be effectively taken into the formed film to form the SiOC film. This SiOC film has a moisture barrier property (water resistance) and is flexible. As a result, the organic EL element can be protected from moisture, and cracks due to bending can be prevented and bending resistance can be improved even if bending stress is applied to the SiOC film following the flexible substrate.

また、SiとSiとの間の主鎖中のCの数を調整することで、柔軟度を調整することができる。例えば、SiとSiとの間の主鎖中のCの数を多くすることで、柔軟性を向上させることができる。 In addition, the flexibility can be adjusted by adjusting the number of C in the main chain between Si and Si. For example, the flexibility can be improved by increasing the number of C in the main chain between Si and Si.

また、本実施の形態の有機EL素子用の保護膜の製造方法によれば、SiとSiとの間の主鎖により、比較的分子長さが長くなるため、1サイクル当たりの原子層の厚さを大きくすることができ、SiOC膜の成膜速度を向上させることができる(図4参照)。 Further, according to the method for manufacturing a protective film for an organic EL device of the present embodiment, the main chain between Si and Si makes the molecular length relatively long, so that the atomic layer thickness per cycle is large. The thickness can be increased, and the deposition rate of the SiOC film can be improved (see FIG. 4).

なお、SiとSiとの間の主鎖に、−C−、−C−C−、−C−C−C−などの他、ベンゼン環などを含んでもよい。また、−O−C−C−O−など、炭素と酸素の化合物を含んでもよい。 Note that the main chain between Si and Si may include a benzene ring or the like in addition to —C—, —C—C—, —C—C—C— and the like. Further, a compound of carbon and oxygen such as —O—C—C—O— may be included.

また、上記フレキシブル基板は、繰り返しの折り曲げも可能であり、ベンダブル(bendable)基板とみなすこともでき、また、折りたたむことも可能であり、フォルダブル(foldable)基板とみなすこともできる。このように、フレキシブル基板には、ベンダブル基板やフォルダブル基板も包括されている。 The flexible substrate can be repeatedly bent and can be regarded as a bendable substrate, or can be folded and can be regarded as a foldable substrate. As described above, flexible substrates include bendable substrates and foldable substrates.

また、本実施の形態の有機EL素子用の保護膜は、後述する表示装置や、有機EL素子を用いた照明などの電子機器に広く適用可能である。 Further, the protective film for an organic EL element of the present embodiment can be widely applied to a display device described later and electronic devices such as a lighting device using the organic EL element.

(実施の形態2)
次いで、実施の形態1で説明した保護膜を有する表示装置について以下に詳細に説明する。
(Embodiment 2)
Next, the display device having the protective film described in Embodiment 1 will be described in detail below.

<表示装置の構造>
本実施の形態の表示装置は、有機EL素子を利用した有機EL表示装置(有機エレクトロルミネッセンス表示装置)である。本実施の形態の表示装置を、図面を参照して説明する。
<Structure of display device>
The display device of the present embodiment is an organic EL display device (organic electroluminescence display device) using an organic EL element. A display device of this embodiment will be described with reference to the drawings.

図5は、本実施の形態の表示装置1の全体構成を示す平面図である。 FIG. 5 is a plan view showing the overall configuration of the display device 1 of this embodiment.

図5に示される表示装置1は、表示部2と、回路部3とを有している。表示部2には、複数の画素がアレイ状に配列されており、画像の表示を可能としている。回路部3には、必要に応じて種々の回路が形成されており、例えば、駆動回路または制御回路などが形成されている。回路部3内の回路は、必要に応じて、表示部2の画素に接続されている。回路部3は、表示装置1の外部に設けることもできる。表示装置1の平面形状は、種々の形状を採用できるが、例えば矩形状である。 The display device 1 shown in FIG. 5 includes a display unit 2 and a circuit unit 3. The display unit 2 has a plurality of pixels arranged in an array, and is capable of displaying an image. Various circuits are formed in the circuit unit 3 as necessary, and, for example, a drive circuit or a control circuit is formed. The circuits in the circuit unit 3 are connected to the pixels of the display unit 2 as needed. The circuit unit 3 can also be provided outside the display device 1. The planar shape of the display device 1 can be various shapes, but is, for example, a rectangular shape.

図6は、表示装置1の要部平面図であり、図7は、表示装置1の要部断面図である。図6には、表示装置1の表示部2の一部(図5に示される領域4)を拡大して示してある。図7は、例えば、図6のA1−A1部に対応している。 6 is a plan view of relevant parts of the display device 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view of relevant parts of the display device 1. In FIG. 6, a part of the display unit 2 of the display device 1 (area 4 shown in FIG. 5) is shown in an enlarged manner. FIG. 7 corresponds to, for example, the A1-A1 portion of FIG.

表示装置1のベースを構成する基板11は、絶縁性を有している。また、基板11は、フレキシブル基板(フィルム基板)であり、可撓性を有している。このため、基板11は、絶縁性を有するフレキシブル基板、すなわちフレキシブル絶縁基板である。基板11は、更に透光性を有する場合もあり得る。基板11として、例えばフィルム状のプラスチック基板(プラスチックフィルム)を用いることができる。基板11は、図5の表示装置1の平面全体に存在しており、表示装置1の最下層を構成している。このため、基板11の平面形状は、表示装置1の平面形状とほぼ同じであり、種々の形状を採用できるが、例えば矩形状とすることができる。なお、基板11の互いに反対側に位置する2つの主面のうち、有機EL素子が配置される側の主面、すなわち後述のパッシベーション膜12、電極層13、有機層14、電極層15および保護膜16を形成する側の主面を、基板11の上面と称することとする。また、基板11における上面とは反対側の主面を、基板11の下面と称することとする。 The substrate 11 forming the base of the display device 1 has an insulating property. The substrate 11 is a flexible substrate (film substrate) and has flexibility. Therefore, the substrate 11 is a flexible substrate having an insulating property, that is, a flexible insulating substrate. The substrate 11 may also be translucent. As the substrate 11, for example, a film-shaped plastic substrate (plastic film) can be used. The substrate 11 exists on the entire plane of the display device 1 in FIG. 5 and constitutes the lowermost layer of the display device 1. Therefore, the planar shape of the substrate 11 is almost the same as the planar shape of the display device 1, and various shapes can be adopted, but for example, a rectangular shape can be used. It should be noted that, of the two main surfaces of the substrate 11 that are located on opposite sides, the main surface on the side where the organic EL element is disposed, that is, the passivation film 12, electrode layer 13, organic layer 14, electrode layer 15, and protection described later. The main surface on which the film 16 is formed will be referred to as the upper surface of the substrate 11. The main surface of the substrate 11 opposite to the upper surface is referred to as the lower surface of the substrate 11.

基板11の上面上には、パッシベーション膜(パッシベーション層)12が形成されている。パッシベーション膜12は、絶縁材料(絶縁膜)からなり、例えば酸化シリコン膜からなる。パッシベーション膜12は、形成しない場合もあり得るが、形成した方がより好ましい。パッシベーション膜12は、基板11の上面のほぼ全体にわたって形成することができる。 A passivation film (passivation layer) 12 is formed on the upper surface of the substrate 11. The passivation film 12 is made of an insulating material (insulating film), for example, a silicon oxide film. Although the passivation film 12 may not be formed in some cases, it is more preferable to form it. The passivation film 12 can be formed on almost the entire upper surface of the substrate 11.

パッシベーション膜12は、基板11側から有機EL素子(特に有機層14)への水分の伝達を防止(遮断)する機能を有している。このため、パッシベーション膜12は、有機EL素子の下側の保護膜として機能することができる。一方、後述の保護膜16は、有機EL素子の上側の保護膜として機能することができ、上側から有機EL素子(特に有機層14)への水分の伝達を防止(遮断)する機能を有している。 The passivation film 12 has a function of preventing (blocking) the transmission of moisture from the substrate 11 side to the organic EL element (in particular, the organic layer 14). Therefore, the passivation film 12 can function as a protective film below the organic EL element. On the other hand, a protective film 16 described later can function as a protective film on the upper side of the organic EL element, and has a function of preventing (blocking) the transmission of moisture from the upper side to the organic EL element (in particular, the organic layer 14). ing.

基板11の上面上には、パッシベーション膜12を介して、有機EL素子が形成されている。有機EL素子は、電極層13と有機層14と電極層15とからなる。つまり、基板11上のパッシベーション膜12上には、電極層13と有機層14と電極層15とが、下から順に形成(積層)されており、これら電極層13と有機層14と電極層15とにより、有機EL素子が形成されている。 An organic EL element is formed on the upper surface of the substrate 11 via a passivation film 12. The organic EL element includes an electrode layer 13, an organic layer 14 and an electrode layer 15. That is, the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15 are sequentially formed (laminated) from the bottom on the passivation film 12 on the substrate 11, and the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15 are formed. An organic EL element is formed by

電極層13は、下部電極層であり、電極層15は、上部電極層である。電極層13は、陽極および陰極のうちの一方を構成し、電極層15は、陽極および陰極のうちの他方を構成する。すなわち、電極層13が陽極(陽極層)の場合は、電極層15は陰極(陰極層)であり、電極層13が陰極(陰極層)の場合は、電極層15は陽極(陽極層)である。電極層13および電極層15は、それぞれ導電膜からなる。 The electrode layer 13 is a lower electrode layer, and the electrode layer 15 is an upper electrode layer. The electrode layer 13 constitutes one of the anode and the cathode, and the electrode layer 15 constitutes the other of the anode and the cathode. That is, when the electrode layer 13 is an anode (anode layer), the electrode layer 15 is a cathode (cathode layer), and when the electrode layer 13 is a cathode (cathode layer), the electrode layer 15 is an anode (anode layer). is there. The electrode layers 13 and 15 are each made of a conductive film.

電極層13および電極層15のうちの一方は、反射電極として機能できるように、アルミニウム(Al)膜などの金属膜により形成することが好ましく、また、電極層13および電極層15のうちの他方は、透明電極として機能できるように、ITO(インジウムスズオキサイド)などからなる透明導体膜により形成することが好ましい。基板11の下面側から光を取出す、いわゆるボトムエミッション方式を採用する場合は、電極層13を透明電極とすることができ、基板11の上面側から光を取出す、いわゆるトップエミッション方式を採用する場合は、電極層15を透明電極とすることができる。また、ボトムエミッション方式を採用する場合は、基板11として透光性を有する透明基板(透明フレキシブル基板)を用いることができる。 One of the electrode layer 13 and the electrode layer 15 is preferably formed of a metal film such as an aluminum (Al) film so that it can function as a reflective electrode, and the other of the electrode layer 13 and the electrode layer 15 is formed. Is preferably formed of a transparent conductor film made of ITO (indium tin oxide) or the like so that it can function as a transparent electrode. When the so-called bottom emission method is adopted, in which light is extracted from the lower surface side of the substrate 11, the electrode layer 13 can be a transparent electrode, and the so-called top emission method is adopted in which light is extracted from the upper surface side of the substrate 11. The electrode layer 15 can be a transparent electrode. When the bottom emission method is adopted, a transparent substrate (transparent flexible substrate) having a light transmitting property can be used as the substrate 11.

基板11上のパッシベーション膜12上に電極層13が形成され、電極層13上に有機層14が形成され、有機層14上に電極層15が形成されているため、電極層13と電極層15との間には、有機層14が介在している。 Since the electrode layer 13 is formed on the passivation film 12 on the substrate 11, the organic layer 14 is formed on the electrode layer 13, and the electrode layer 15 is formed on the organic layer 14, the electrode layer 13 and the electrode layer 15 are formed. The organic layer 14 is interposed between and.

有機層14は、少なくとも有機発光層を含んでいる。有機層14は、有機発光層以外にも、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層および電子注入層のうちの任意の層を、必要に応じて更に含むことができる。このため、有機層14は、例えば、有機発光層の単層構造、ホール輸送層と有機発光層と電子輸送層との積層構造、あるいは、ホール注入層とホール輸送層と有機発光層と電子輸送層と電子注入層との積層構造などを有することができる。 The organic layer 14 includes at least an organic light emitting layer. The organic layer 14 can further include any layer of a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, if necessary, in addition to the organic light emitting layer. Therefore, the organic layer 14 is, for example, a single layer structure of an organic light emitting layer, a laminated structure of a hole transport layer, an organic light emitting layer and an electron transport layer, or a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer and an electron transport layer. It may have a laminated structure of a layer and an electron injection layer.

電極層13は、例えば、X方向に延在するストライプ状のパターンを有している。すなわち、電極層13は、X方向に延在するライン状の電極(電極パターン)13aが、Y方向に所定の間隔で複数配列した構成を有している。電極層15は、例えば、Y方向に延在するストライプ状のパターンを有している。すなわち、電極層15は、Y方向に延在するライン状の電極(電極パターン)15aが、X方向に所定の間隔で複数配列した構成を有している。つまり、電極層13は、X方向に延在するストライプ状の電極群からなり、電極層15は、Y方向に延在するストライプ状の電極群からなる。ここで、X方向とY方向とは、互いに交差する方向であり、より特定的には、互いに直交する方向である。また、X方向およびY方向は、基板11の上面に略平行な方向でもある。 The electrode layer 13 has, for example, a striped pattern extending in the X direction. That is, the electrode layer 13 has a configuration in which a plurality of linear electrodes (electrode patterns) 13a extending in the X direction are arranged in the Y direction at predetermined intervals. The electrode layer 15 has, for example, a striped pattern extending in the Y direction. That is, the electrode layer 15 has a configuration in which a plurality of linear electrodes (electrode patterns) 15a extending in the Y direction are arranged in the X direction at predetermined intervals. That is, the electrode layer 13 is composed of a striped electrode group extending in the X direction, and the electrode layer 15 is composed of a striped electrode group extending in the Y direction. Here, the X direction and the Y direction are directions intersecting with each other, and more specifically, directions orthogonal to each other. The X direction and the Y direction are also directions substantially parallel to the upper surface of the substrate 11.

電極層15を構成する各電極15aの延在方向はY方向であり、電極層13を構成する各電極13aの延在方向はX方向であるため、電極15aと電極13aとは、平面視において互いに交差している。なお、平面視とは、基板11の上面に略平行な平面で見た場合を言うものとする。電極15aと電極13aとの各交差部においては、電極15aと電極13aとで有機層14が上下に挟まれた構造を有している。このため、電極15aと電極13aとの各交差部に、電極13aと電極15aと電極13a,15a間の有機層14とで構成される有機EL素子(画素を構成する有機EL素子)が形成され、その有機EL素子により画素が形成される。電極15aと電極13aとの間に所定の電圧が印加されることで、その電極15a,電極13a間に挟まれた部分の有機層14中の有機発光層が発光することができる。すなわち、各画素を構成する有機EL素子が発光することができる。電極15aが、有機EL素子の上部電極(陽極または陰極の一方)として機能し、電極13aが、有機EL素子の下部電極(陽極または陰極の他方)として機能する。 Since the extending direction of each electrode 15a forming the electrode layer 15 is the Y direction and the extending direction of each electrode 13a forming the electrode layer 13 is the X direction, the electrode 15a and the electrode 13a are in a plan view. Cross each other. It should be noted that the plan view refers to a case when viewed in a plane substantially parallel to the upper surface of the substrate 11. At each intersection of the electrode 15a and the electrode 13a, the organic layer 14 is vertically sandwiched between the electrode 15a and the electrode 13a. Therefore, an organic EL element (organic EL element forming a pixel) including the electrode 13a, the electrode 15a, and the organic layer 14 between the electrodes 13a and 15a is formed at each intersection of the electrode 15a and the electrode 13a. A pixel is formed by the organic EL element. By applying a predetermined voltage between the electrode 15a and the electrode 13a, the organic light emitting layer in the portion of the organic layer 14 sandwiched between the electrode 15a and the electrode 13a can emit light. That is, the organic EL element forming each pixel can emit light. The electrode 15a functions as an upper electrode (one of the anode and the cathode) of the organic EL element, and the electrode 13a functions as a lower electrode (the other of the anode and the cathode) of the organic EL element.

なお、有機層14は、表示部2全体にわたって形成することもできるが、電極層13と同じパターン(すなわち電極層13を構成する複数の電極13aと同じパターン)として形成することもでき、あるいは、電極層15と同じパターン(すなわち電極層15を構成する複数の電極15aと同じパターン)として形成することもできる。いずれにしても、電極層13を構成する複数の電極13aと電極層15を構成する複数の電極15aとの各交点には、有機層14が存在している。 The organic layer 14 can be formed over the entire display portion 2, or can be formed in the same pattern as the electrode layer 13 (that is, the same pattern as the plurality of electrodes 13a forming the electrode layer 13), or It can also be formed as the same pattern as the electrode layer 15 (that is, the same pattern as the plurality of electrodes 15a forming the electrode layer 15). In any case, the organic layer 14 exists at each intersection of the plurality of electrodes 13a forming the electrode layer 13 and the plurality of electrodes 15a forming the electrode layer 15.

このように、平面視において、表示装置1の表示部2では、平面視において、基板11上に有機EL素子(画素)がアレイ状に複数配列した状態になっている。 As described above, in the plan view, the display unit 2 of the display device 1 has a plurality of organic EL elements (pixels) arranged in an array on the substrate 11 in the plan view.

なお、ここでは、電極層13,15がストライプ状のパターンを有している場合について説明した。このため、アレイ状に配列した複数の有機EL素子(画素)において、X方向に並んだ有機EL同士では、下部電極(電極13a)同士が繋がっており、また、Y方向に並んだ有機EL同士では、上部電極(電極15a)同士が繋がっている。しかしながら、これに限定されず、アレイ状に配列する有機EL素子の構造は、種々変更可能である。 Here, the case where the electrode layers 13 and 15 have a striped pattern has been described. Therefore, in a plurality of organic EL elements (pixels) arranged in an array, the lower electrodes (electrodes 13a) of the organic EL elements arranged in the X direction are connected to each other, and the organic EL elements arranged in the Y direction are connected to each other. Then, the upper electrodes (electrodes 15a) are connected to each other. However, the structure of the organic EL elements arranged in an array is not limited to this, and various changes can be made.

例えば、アレイ状に配列した複数の有機EL素子が、上部電極でも下部電極でも互いにつながっておらず、独立に配置されている場合もあり得る。この場合は、各有機EL素子は、下部電極と有機層と上部電極との積層構造を有する孤立パターンにより形成され、この孤立した有機EL素子が、アレイ状に複数配列することになる。この場合は、各画素において有機EL素子に加えてTFT(薄膜トランジスタ)などのアクティブ素子を設けるとともに、画素同士を必要に応じて配線を介して接続することができる。 For example, a plurality of organic EL elements arranged in an array may not be connected to each other in the upper electrode or the lower electrode but may be arranged independently. In this case, each organic EL element is formed by an isolated pattern having a laminated structure of a lower electrode, an organic layer, and an upper electrode, and a plurality of these isolated organic EL elements are arranged in an array. In this case, each pixel can be provided with an active element such as a TFT (thin film transistor) in addition to the organic EL element, and the pixels can be connected to each other via a wiring as necessary.

基板11(パッシベーション膜12)の上面上には、有機EL素子を覆うように、従って電極層13と有機層14と電極層15とを覆うように、保護膜(保護層)16が形成されている。本実施の形態では、保護膜16は、実施の形態1で説明した有機ALD法で形成されたSiOC膜よりなる(図3、図4参照)。このSiOC膜は、前述したように、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成された、炭素(C)を含有する有機膜である。そして、上記SiとCとを有する化合物は、(1)SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、(2)主鎖の両端のSiに、それぞれアミノ基が結合されている。 A protective film (protective layer) 16 is formed on the upper surface of the substrate 11 (passivation film 12) so as to cover the organic EL element and thus the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15. There is. In the present embodiment, the protective film 16 is made of the SiOC film formed by the organic ALD method described in the first embodiment (see FIGS. 3 and 4). As described above, this SiOC film is an organic film containing carbon (C) formed by the ALD method using a compound having Si and C as a raw material. The compound having Si and C has (1) at least one C in the main chain between Si and Si, and (2) amino groups at both ends of the main chain. Are combined.

表示部2に有機EL素子がアレイ状に配列している場合は、それらアレイ状に配列した有機EL素子を覆うように、上記保護膜16が形成される。このため、保護膜16は、表示部2全体に形成されていることが好ましく、また、基板11の上面のほぼ全体上に形成されていることが好ましい。有機EL素子(電極層13、有機層14および電極層15)を保護膜16により覆うことで、有機EL素子(電極層13、有機層14および電極層15)を保護し、また、有機EL素子への水分の伝達、特に有機層14への水分の伝達を、保護膜16によって防止(遮断)することができる。また、保護膜16は、柔軟性を有するため緩衝材としての機能を有している。例えば、保護膜16と、その下層の有機EL形成層(13、14、15等)との間の応力を緩和する。また、保護膜16と、その上層の樹脂膜17との間の応力を緩和する。 When the organic EL elements are arrayed in the display unit 2, the protective film 16 is formed so as to cover the organic EL elements arrayed in the array. Therefore, the protective film 16 is preferably formed on the entire display unit 2, and is preferably formed on almost the entire upper surface of the substrate 11. By covering the organic EL element (electrode layer 13, organic layer 14, and electrode layer 15) with the protective film 16, the organic EL element (electrode layer 13, organic layer 14, and electrode layer 15) is protected, and the organic EL element is also protected. The protective film 16 can prevent (block) the transmission of moisture to the organic layer 14, especially the transmission of moisture to the organic layer 14. Further, since the protective film 16 has flexibility, it has a function as a cushioning material. For example, the stress between the protective film 16 and the organic EL formation layer (13, 14, 15, etc.) below it is relaxed. Further, the stress between the protective film 16 and the resin film 17 above it is relieved.

ここで、電極または配線などの一部を、保護膜16から露出させる場合には、後述する保護膜16のパターニング工程により、部分的に保護膜16を除去し、電極または配線などの一部を露出させる。但し、そのような場合でも、保護膜16を形成していない領域から、有機層14は露出しないようにすることが好ましい。 Here, when exposing a part of the electrode or wiring from the protective film 16, the protective film 16 is partially removed by a patterning process of the protective film 16 described later, and a part of the electrode or wiring is exposed. Expose. However, even in such a case, it is preferable that the organic layer 14 is not exposed from the region where the protective film 16 is not formed.

保護膜16上には、樹脂膜(樹脂層、樹脂絶縁膜、有機絶縁膜)17が形成されている。樹脂膜17の材料としては、例えばPET(polyethylene terephthalate:ポリエチレンテレフタレート)などを好適に用いることができる。樹脂膜17は、その形成を省略することもできる。 A resin film (resin layer, resin insulating film, organic insulating film) 17 is formed on the protective film 16. As the material of the resin film 17, for example, PET (polyethylene terephthalate) can be preferably used. The formation of the resin film 17 can be omitted.

<表示装置の製造方法>
本実施の形態の表示装置1の製造方法について、図面を参照して説明する。図8〜図13は、本実施の形態の表示装置1の製造工程を示す要部断面図である。なお、ここでは、主として、表示装置1の表示部2の製造工程を説明する。
<Method of manufacturing display device>
A method for manufacturing the display device 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 8 to 13 are main-portion cross-sectional views showing the manufacturing process of the display device 1 of the present embodiment. The manufacturing process of the display unit 2 of the display device 1 will be mainly described here.

図8に示されるように、ガラス基板9とフレキシブル基板である基板11とが貼り合わされた基板10を用意(準備)する。基板11は可撓性を有しているが、基板11がガラス基板9に貼り合わされていることで、基板11はガラス基板9に固定される。これにより、基板11上への各種の膜の形成やその膜の加工などが容易になる。なお、基板11の下面が、ガラス基板9に貼り付けられている。 As shown in FIG. 8, a substrate 10 in which a glass substrate 9 and a substrate 11 which is a flexible substrate are bonded together is prepared (prepared). Although the substrate 11 has flexibility, the substrate 11 is fixed to the glass substrate 9 by being attached to the glass substrate 9. This facilitates formation of various films on the substrate 11 and processing of those films. The lower surface of the substrate 11 is attached to the glass substrate 9.

次に、図9に示されるように、基板10の上面上に、パッシベーション膜12を形成する。なお、基板10の上面は、基板11の上面と同義である。 Next, as shown in FIG. 9, a passivation film 12 is formed on the upper surface of the substrate 10. The upper surface of the substrate 10 is synonymous with the upper surface of the substrate 11.

パッシベーション膜12は、スパッタリング法、CVD法またはALD法などを用いて形成することができる。パッシベーション膜12は、絶縁材料からなり、例えば酸化シリコン膜からなる。例えば、CVD法により形成した酸化シリコン膜を、パッシベーション膜12として好適に用いることができる。 The passivation film 12 can be formed by a sputtering method, a CVD method, an ALD method, or the like. The passivation film 12 is made of an insulating material, for example, a silicon oxide film. For example, a silicon oxide film formed by the CVD method can be preferably used as the passivation film 12.

次に、図10に示されるように、基板10の上面上に、すなわちパッシベーション膜12上に、電極層13と電極層13上の有機層14と有機層14上の電極層15とからなる有機EL素子を形成する。すなわち、パッシベーション膜12上に、電極層13と有機層14と電極層15とを順に形成する。この工程は、例えば、次のようにして行うことができる。 Next, as shown in FIG. 10, on the upper surface of the substrate 10, that is, on the passivation film 12, an organic layer including an electrode layer 13, an organic layer 14 on the electrode layer 13, and an electrode layer 15 on the organic layer 14 is formed. An EL element is formed. That is, the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15 are sequentially formed on the passivation film 12. This step can be performed as follows, for example.

すなわち、基板10の上面上に、すなわちパッシベーション膜12上に、電極層13を形成する。電極層13は、例えば、導電膜をパッシベーション膜12上に形成してから、この導電膜を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いてパターニングすることなどにより、形成することができる。それから、電極層13上に有機層14を形成する。有機層14は、例えば、マスクを用いた蒸着法(マスク蒸着法)などにより、形成することができる。それから、有機層14上に電極層15を形成する。電極層15は、例えば、マスクを用いた蒸着法などにより、形成することができる。なお、有機層14や電極層15をパターニングにより加工してもよい。 That is, the electrode layer 13 is formed on the upper surface of the substrate 10, that is, on the passivation film 12. The electrode layer 13 can be formed, for example, by forming a conductive film on the passivation film 12 and then patterning the conductive film using a photolithography technique, an etching technique, or the like. Then, the organic layer 14 is formed on the electrode layer 13. The organic layer 14 can be formed by, for example, a vapor deposition method using a mask (mask vapor deposition method). Then, the electrode layer 15 is formed on the organic layer 14. The electrode layer 15 can be formed by, for example, a vapor deposition method using a mask. The organic layer 14 and the electrode layer 15 may be processed by patterning.

電極層13と有機層14と電極層15とからなる有機EL素子を形成した後、基板10の上面上に、すなわち電極層15上に、保護膜16を形成する。保護膜16は、有機EL素子を覆うように形成される。 After forming the organic EL element including the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15, the protective film 16 is formed on the upper surface of the substrate 10, that is, on the electrode layer 15. The protective film 16 is formed so as to cover the organic EL element.

保護膜16は、実施の形態1において説明したように、ALD法を用いて形成する。 The protective film 16 is formed by using the ALD method as described in the first embodiment.

図14は、ALD法による成膜を行うチャンバ(処理室)25の構成の一例を示す断面図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a chamber (processing chamber) 25 for forming a film by the ALD method.

図14に示されるように、チャンバ25内には、処理対象物27を配置するためのステージ41と、ステージ41の上方に配置された上部電極42とが、配置されている。チャンバ25の排気部(排気口)43は、真空ポンプ(図示せず)などに接続されており、チャンバ25内を所定の圧力に制御できるようになっている。また、チャンバ25には、チャンバ25内にガスを導入するためのガス導入部44と、チャンバ25内からガスを排出するためのガス排出部45と、を有している。なお、図14では、理解を簡単にするために、ガス導入部44からチャンバ25内に導入するガスの流れと、ガス排出部45からチャンバ25外に排出するガスの流れとを、それぞれ矢印で模式的に示してある。このような構成の装置を用い、実施の形態1において詳細に説明したように、保護膜(PRO、16)を形成する(図3、図4参照)。 As shown in FIG. 14, in the chamber 25, a stage 41 for arranging the processing object 27 and an upper electrode 42 arranged above the stage 41 are arranged. The exhaust part (exhaust port) 43 of the chamber 25 is connected to a vacuum pump (not shown) or the like so that the inside of the chamber 25 can be controlled to a predetermined pressure. Further, the chamber 25 has a gas introduction part 44 for introducing gas into the chamber 25 and a gas discharge part 45 for discharging gas from the chamber 25. Note that, in FIG. 14, in order to facilitate understanding, the flow of gas introduced from the gas introduction unit 44 into the chamber 25 and the flow of gas discharged from the gas discharge unit 45 to the outside of the chamber 25 are respectively indicated by arrows. It is shown schematically. The protective film (PRO, 16) is formed as described in detail in the first embodiment using the apparatus having such a configuration (see FIGS. 3 and 4).

また、電極または配線などの一部を、保護膜16から露出させる必要がある場合は、保護膜16を形成した後、保護膜16を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いてパターニングすることにより、電極または配線などの一部を露出させることができる。このように、SiOやSiOCなどのシリコン系の化合物は、ドライエッチングが容易であり、加工性に優れる。これに対し、例えば、酸化アルミニウムなどのAlconeは、ドライエッチングが困難であり、マスクを用いて、保護膜16を形成しない領域を覆い、マスクで覆われずに露出されていた領域に、保護膜16として酸化アルミニウム(Alcone)を形成するという方法(マスク蒸着法)を用いる必要があり、加工性が悪い。 In addition, when it is necessary to expose a part of the electrode or the wiring from the protective film 16, after forming the protective film 16, the protective film 16 is patterned by using a photolithography technique and an etching technique. It is possible to expose a part of the electrodes or wirings. As described above, silicon-based compounds such as SiO 2 and SiOC are easily dry-etched and have excellent workability. On the other hand, for example, Alcone such as aluminum oxide is difficult to dry-etch, and a mask is used to cover a region where the protective film 16 is not formed, and a protective film is formed on a region exposed without being covered with the mask. Since it is necessary to use a method of forming aluminum oxide (Alcone) as 16 (mask vapor deposition method), workability is poor.

有機EL素子(特に有機層14)は高温に弱いため、有機層14の形成後の成膜温度は、有機EL素子(特に有機層14)に悪影響を及ぼさないように、比較的低温であることが好ましく、具体的には、300℃以下であることが好ましく、200℃以下とすることがより好ましい。例えば、実施の形態1においても説明したとおり、上記保護膜16の成膜温度は、200℃以下である。このように、本実施の形態によれば、比較的低い成膜温度でも、水分バリア性および柔軟性を有する保護膜16を形成することができる。 Since the organic EL element (especially the organic layer 14) is vulnerable to high temperature, the film forming temperature after the formation of the organic layer 14 should be relatively low so as not to adversely affect the organic EL element (especially the organic layer 14). Is preferable, and specifically, it is preferably 300° C. or lower, and more preferably 200° C. or lower. For example, as described in the first embodiment, the film forming temperature of the protective film 16 is 200° C. or lower. As described above, according to the present embodiment, it is possible to form the protective film 16 having a moisture barrier property and flexibility even at a relatively low film forming temperature.

保護膜16を形成した後、図12に示されるように、基板10の上面上に、すなわち保護膜16上に、樹脂膜17を形成する。樹脂膜17は、例えばPETなどからなり、スピンコート法(塗布法)などを用いて形成することができる。 After forming the protective film 16, as shown in FIG. 12, a resin film 17 is formed on the upper surface of the substrate 10, that is, on the protective film 16. The resin film 17 is made of PET, for example, and can be formed by using a spin coating method (coating method) or the like.

その後、図13に示されるように、基板11をガラス基板9から引きはがすことにより、基板11とその上面上の構造体とを、ガラス基板9から分離する。このようにして、表示装置1を製造することができる。 After that, as shown in FIG. 13, the substrate 11 and the structure on the upper surface thereof are separated from the glass substrate 9 by peeling the substrate 11 from the glass substrate 9. In this way, the display device 1 can be manufactured.

なお、表示装置の製造工程において、前述のチャンバ25の側壁などに付着した不所望なSiOやSiOCなどのシリコン系の化合物を、クリーニング(除去)してもよい。前述したように、SiOやSiOCなどのシリコン系の化合物は、ドライエッチングが容易であり、エッチングガスをチャンバ25内に流すことで、チャンバ25内のクリーニングが可能となり、チャンバ25のメンテナンスが容易である。 In the manufacturing process of the display device, the unwanted silicon-based compound such as SiO 2 or SiOC attached to the sidewall of the chamber 25 may be cleaned (removed). As described above, a silicon-based compound such as SiO 2 or SiOC is easily dry-etched, and by flowing an etching gas into the chamber 25, the inside of the chamber 25 can be cleaned and maintenance of the chamber 25 is easy. Is.

(応用例)
図15は、有機EL形成層L上の異物31を示す図である。有機EL形成層Lは、例えば、図10に示す基板10とパッシベーション膜12と電極層13と有機層14と電極層15とを合わせたものと対応する。
(Application example)
FIG. 15 is a diagram showing the foreign matter 31 on the organic EL formation layer L. The organic EL formation layer L corresponds to, for example, a combination of the substrate 10, the passivation film 12, the electrode layer 13, the organic layer 14, and the electrode layer 15 shown in FIG.

図15に示すように、有機EL形成層Lの表面に異物(パーティクル、粒子)31が付着する場合がある。このような、異物31の発生率は、低いことが好ましいが、発生率をゼロとすることは困難である。このため、異物の31の発生率を抑止しつつ、異物31が生じた際の不具合を極力回避するための対策が望まれる。このような対策の一つとして、異物を膜により固着する方法がある。 As shown in FIG. 15, foreign matter (particles, particles) 31 may adhere to the surface of the organic EL formation layer L. The generation rate of such foreign matter 31 is preferably low, but it is difficult to reduce the generation rate to zero. For this reason, it is desirable to take measures to suppress the occurrence rate of the foreign matter 31 and at the same time to avoid problems when the foreign matter 31 occurs. As one of such measures, there is a method of fixing a foreign matter by a film.

図16は、有機EL形成層上の異物上にCVD法を用いて保護膜を形成した場合の図であり、図17は、有機EL形成層上の異物上にALD法を用いて保護膜を形成した場合の図である。 FIG. 16 is a diagram showing a case where a protective film is formed on a foreign substance on the organic EL formation layer by the CVD method, and FIG. 17 is a diagram showing a protective film formed on the foreign substance on the organic EL formation layer by the ALD method. It is a figure at the time of forming.

図16に示すように、有機EL形成層L上に異物31が付着した状態で、CVD法により保護膜32を形成した場合には、被覆性が低く、異物31を固着するように、連続した保護膜32が形成されない。別の言い方をすれば、異物31の影となる部分には保護膜32が形成されない。このような状態においては、異物31の下部を通して水分が侵入する恐れがある。また、異物31が脱落しやすく、その後の工程において、異物31が脱落した場合には、異物31の大きさに対応する保護膜32の孔(開口部)が生じることとなり、水分バリア性がさらに悪化する。 As shown in FIG. 16, when the protective film 32 is formed by the CVD method with the foreign matter 31 attached on the organic EL formation layer L, the covering property is low and the foreign matter 31 is continuously adhered so as to be fixed. The protective film 32 is not formed. In other words, the protective film 32 is not formed on the shadow of the foreign matter 31. In such a state, water may enter through the lower portion of the foreign matter 31. Further, the foreign matter 31 is likely to fall off, and when the foreign matter 31 falls off in the subsequent process, a hole (opening) of the protective film 32 corresponding to the size of the foreign matter 31 is generated, which further improves the moisture barrier property. Getting worse.

これに対し、本実施の形態において説明したように、ALD法により保護膜16を形成した場合においては、図17に示すように、被覆性が良く、異物31を強固に固着することができ、水分バリア性を維持することができる。 On the other hand, as described in the present embodiment, when the protective film 16 is formed by the ALD method, as shown in FIG. 17, the covering property is good and the foreign matter 31 can be firmly fixed, The moisture barrier property can be maintained.

(実施の形態3)
実施の形態1、2においては、保護膜(PRO、16)が単層膜である場合について説明したが、保護膜を積層膜としてもよい。保護膜を、例えば、SiOC膜/無機絶縁膜、無機絶縁膜/SiOC膜、SiOC膜/無機絶縁膜/SiOC膜、または、無機絶縁膜/SiOC膜/無機絶縁膜としてもよい。以下に、図18〜図21を参照しながら、本実施の形態の第1例〜第4例を説明する。
(Embodiment 3)
Although the case where the protective film (PRO, 16) is a single layer film has been described in the first and second embodiments, the protective film may be a laminated film. The protective film may be, for example, a SiOC film/inorganic insulating film, an inorganic insulating film/SiOC film, a SiOC film/inorganic insulating film/SiOC film, or an inorganic insulating film/SiOC film/inorganic insulating film. Hereinafter, first to fourth examples of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 21.

(第1例)
図18は、本実施の形態の第1例の有機EL素子用の保護膜(SiOC膜/無機絶縁膜)の断面図である。図18に示すように、本第1例において、保護膜16は、SiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16SとSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hとの積層膜よりなる。フレキシブル基板S上の有機EL形成層L上に、SiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sが形成され、その上にSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hが形成されている。前述したように、炭素(C)を含有する膜を有機膜と言い、ALD法により有機膜を形成する方法を有機ALD法と言う。これに対し、ALD法により無機膜を形成する方法を無機ALD法と言う。
(First example)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the protective film (SiOC film/inorganic insulating film) for the organic EL element of the first example of the present embodiment. As shown in FIG. 18, in the first example, the protective film 16 is a laminated film of a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S and a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H. .. A SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S is formed on the organic EL formation layer L on the flexible substrate S, and a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H is formed thereon. .. As described above, a film containing carbon (C) is called an organic film, and a method of forming an organic film by the ALD method is called an organic ALD method. On the other hand, a method of forming an inorganic film by the ALD method is called an inorganic ALD method.

SiOC膜16Sは、実施の形態1において説明したように、例えば、1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタンとOプラズマとを用いた有機ALD法により形成することができる。このSiOC膜16Sは、水分バリア性を有し、柔軟性を有する。 As described in the first embodiment, the SiOC film 16S can be formed by, for example, the organic ALD method using 1,2-bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane and O plasma. The SiOC film 16S has a moisture barrier property and flexibility.

このように、SiOC膜16SとSiO膜16Hとを積層することにより、水分バリア性が向上する。また、SiOC膜16Sは、柔軟性を有するため緩衝材としての機能を有し、例えば、SiO膜16Hと、有機EL形成層Lとの間の応力を緩和する。 By thus stacking the SiOC film 16S and the SiO 2 film 16H, the moisture barrier property is improved. Further, the SiOC film 16S has a function as a buffer material because it has flexibility, and relaxes the stress between the SiO 2 film 16H and the organic EL formation layer L, for example.

例えば、実施の形態1において図4を参照しながら説明した、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを複数サイクル繰り返し、SiOC膜16Sを形成した後、ビス(ジメチルアミノ)シランとOプラズマとを用いた無機ALD法によりSiO膜16Hを形成する。この際、図14を参照しながら説明した、チャンバ(処理室)25を用いて、SiOC膜16SとSiO膜16Hとを連続して形成することができる。 For example, the first step, the second step, the third step, and the fourth step described in Embodiment 1 with reference to FIG. 4 are repeated for a plurality of cycles to form the SiOC film 16S, and then bis(dimethylamino)silane is formed. A SiO 2 film 16H is formed by an inorganic ALD method using a plasma and O plasma. At this time, the SiOC film 16S and the SiO 2 film 16H can be continuously formed by using the chamber (processing chamber) 25 described with reference to FIG.

例えば、図4を参照しながら説明した、第1〜第4ステップにおいて、原料ガスの1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタンを用いて、SiOC膜16Sを形成した後、原料ガスをビス(ジメチルアミノ)シランに代えて、同様に処理を行い、SiO膜16Hを形成する。図22は、ビス(ジメチルアミノ)シランを用いたALD法によるSiO膜の成膜の様子を模式的に示す図である。 For example, in the first to fourth steps described with reference to FIG. 4, the raw material gas 1,2-bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane is used to form the SiOC film 16S, and then the raw material gas is used. In place of bis(dimethylamino)silane, the same process is performed to form the SiO 2 film 16H. FIG. 22 is a diagram schematically showing how a SiO 2 film is formed by an ALD method using bis(dimethylamino)silane.

まず、第1ステップ(原料ガス供給ステップ)として、基板が配置されたチャンバ内へ原料ガスであるビス(ジメチルアミノ)シランを導入(供給)する。これにより処理対象物である有機EL形成層Lの表面の−OHと、ビス(ジメチルアミノ)シランの一方の端のアミノ基とが化学的に緩く結合する(図22(a))。 First, as the first step (raw material gas supply step), bis(dimethylamino)silane, which is a raw material gas, is introduced (supplied) into the chamber in which the substrate is placed. As a result, -OH on the surface of the organic EL formation layer L, which is the object to be treated, and the amino group at one end of bis(dimethylamino)silane are chemically and loosely bonded (FIG. 22(a)).

次に、第2ステップ(パージステップ)として、チャンバ内への原料ガスの導入を停止し、パージガスを導入(供給)する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができるが、窒素ガス(Nガス)を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、有機EL形成層Lの表面の−OHと化学的に緩く結合したビス(ジメチルアミノ)シラン以外の原料ガスは、パージガスと一緒にチャンバ外に排出される。この第2ステップにおいて、200℃以下の熱処理により、有機EL形成層Lの表面の−OHと、ビス(ジメチルアミノ)シランの一方の端のアミノ基とが化学的に反応し、NRH(R=CH)が離脱し、O(酸素原子)とSi(シリコン原子)が結合する(図22(b))。 Next, as a second step (purge step), the introduction of the source gas into the chamber is stopped and the purge gas is introduced (supplied). An inert gas can be preferably used as the purge gas, but a nitrogen gas (N 2 gas) may be used in some cases. By introducing the purge gas, the raw material gas other than bis(dimethylamino)silane that is chemically loosely bonded to -OH on the surface of the organic EL formation layer L is discharged outside the chamber together with the purge gas. In the second step, by heat treatment at 200° C. or lower, —OH on the surface of the organic EL formation layer L chemically reacts with an amino group at one end of bis(dimethylamino)silane, and NR 2 H( R=CH 3 ) is released, and O (oxygen atom) and Si (silicon atom) are bonded (FIG. 22B).

次に、第3ステップ(反応ガス供給ステップ)として、反応ガスを、チャンバ内に導入(供給)する。反応ガスとしては、Oプラズマを用いることができる。ここでは、Oガス(酸素ガス)をチャンバ内に導入し、高周波電力の印加により、Oプラズマを生成する。なお、予め、チャンバ外において生成したOプラズマをチャンバ内に導入(供給)してもよい。このOプラズマの作用により、ビス(ジメチルアミノ)シランの他方の端のアミノ基が、−OHとなる(図22(c))。これにより、有機EL形成層Lの表面に、SiOの原子層(第一層1L)が形成される。 Next, as a third step (reaction gas supply step), a reaction gas is introduced (supplied) into the chamber. O plasma can be used as the reaction gas. Here, O 2 gas (oxygen gas) is introduced into the chamber, and high-frequency power is applied to generate O 2 plasma. The O plasma generated outside the chamber may be introduced (supplied) into the chamber in advance. By the action of this O plasma, the amino group at the other end of bis(dimethylamino)silane becomes -OH (Fig. 22(c)). As a result, an atomic layer of SiO (first layer 1L) is formed on the surface of the organic EL formation layer L.

次に、第4ステップ(パージステップ)として、チャンバ内への反応ガスの導入と、高周波電力の印加を停止し、パージガスをチャンバ内に導入(供給)する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができるが、窒素ガス(Nガス)を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、未反応物質(反応ガスなど)は、パージガスと一緒にチャンバ外に排出される(パージされる)。 Next, as a fourth step (purge step), introduction of the reaction gas into the chamber and application of high-frequency power are stopped, and the purge gas is introduced (supplied) into the chamber. An inert gas can be preferably used as the purge gas, but a nitrogen gas (N 2 gas) may be used in some cases. By introducing the purge gas, unreacted substances (reaction gas and the like) are discharged (purged) out of the chamber together with the purge gas.

次いで、同様にして第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを行い、SiOの原子層(第二層2L)が形成される(図22(d))。 Next, similarly, the first step, the second step, the third step and the fourth step are performed to form an atomic layer of SiO (second layer 2L) (FIG. 22(d)).

このように、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを、複数サイクル繰り返すことで、有機EL形成層Lの表面上に、所望の膜厚のSiOC膜を形成することができる。例えば、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップおよび第4ステップを、30サイクル繰り返せば、30層の原子層からなる膜が形成される。 Thus, by repeating the first step, the second step, the third step, and the fourth step for a plurality of cycles, a SiOC film having a desired film thickness can be formed on the surface of the organic EL formation layer L. .. For example, by repeating the first step, the second step, the third step and the fourth step for 30 cycles, a film composed of 30 atomic layers is formed.

なお、図22において、隣り合う原子間のSi同士が直接、または、酸素原子を介して結合する反応が生じてもよい。 Note that, in FIG. 22, a reaction may occur in which Si between adjacent atoms is bonded to each other directly or via an oxygen atom.

このように、本実施の形態においては、原料ガスの切り替えにより、柔軟性を有するSiOC膜16Sと、緻密なSiO膜16Hとの積層膜を形成することができる。 As described above, in the present embodiment, the laminated film of the flexible SiOC film 16S and the dense SiO 2 film 16H can be formed by switching the source gas.

(第2例)
図19は、本実施の形態の第2例の有機EL素子用の保護膜(無機絶縁膜/SiOC膜)の断面図である。図19に示すように、本第2例において、保護膜16は、SiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hと、SiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sとの積層膜よりなる。フレキシブル基板S上の有機EL形成層L上に、SiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hが形成され、その上にSiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sが形成されている。
(Second example)
FIG. 19 is a sectional view of a protective film (inorganic insulating film/SiOC film) for an organic EL element of the second example of the present embodiment. As shown in FIG. 19, in the second example, the protective film 16 is formed of a laminated film of a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H and a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S. Become. A SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H is formed on the organic EL formation layer L on the flexible substrate S, and a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S is formed thereon. ..

第1例の場合と同様に、SiO膜16Hは、例えば、ビス(ジメチルアミノ)シランとOプラズマとを用いた無機ALD法により形成することができ、SiOC膜16Sは、例えば、1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタンとOプラズマとを用いた有機ALD法により形成することができる。 Similar to the case of the first example, the SiO 2 film 16H can be formed by, for example, an inorganic ALD method using bis(dimethylamino)silane and O plasma, and the SiOC film 16S can be formed by It can be formed by an organic ALD method using -bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane and O plasma.

本応用例においても、SiO膜16HとSiOC膜16Sとを積層することにより、水分バリア性が向上する。また、SiOC膜16Sは、柔軟性を有するため緩衝材としての機能を有し、例えば、SiO膜16Hと、樹脂膜17との間の応力を緩和する。 Also in this application example, the moisture barrier property is improved by stacking the SiO 2 film 16H and the SiOC film 16S. Further, the SiOC film 16S has a function as a cushioning material because it has flexibility, and relaxes the stress between the SiO 2 film 16H and the resin film 17, for example.

(第3例)
図20は、本実施の形態の第3例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。図20に示すように、本第3例において、保護膜16は、SiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16SとSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16HとSiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sとの積層膜よりなる。フレキシブル基板S上の有機EL形成層L上に、SiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sが形成され、その上にSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hが形成され、さらに、その上にSiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sが形成されている。
(Third example)
FIG. 20 is a cross-sectional view of the protective film for the organic EL element of the third example of the present embodiment. As shown in FIG. 20, in the third example, the protective film 16 includes a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S, a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H, and a SiOC film (organic insulating film). Film, organic ALD film) 16S. A SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S is formed on the organic EL formation layer L on the flexible substrate S, and a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H is formed on it. Further, a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S is formed thereon.

第1例の場合と同様に、SiO膜16Hは、例えば、ビス(ジメチルアミノ)シランとOプラズマとを用いた無機ALD法により形成することができ、SiOC膜16Sは、例えば、1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタンとOプラズマとを用いた有機ALD法により形成することができる。 Similar to the case of the first example, the SiO 2 film 16H can be formed by, for example, an inorganic ALD method using bis(dimethylamino)silane and O plasma, and the SiOC film 16S can be formed by It can be formed by an organic ALD method using -bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane and O plasma.

本応用例においても、SiOC膜16SとSiO膜16HとSiOC膜16Sとを積層することにより、水分バリア性が向上する。また、SiOC膜16Sは、柔軟性を有するため緩衝材としての機能を有し、例えば、有機EL形成層LとSiO膜16Hとの間の応力を緩和する。また、SiO膜16Hと、樹脂膜17との間の応力を緩和する。 Also in this application example, the moisture barrier property is improved by stacking the SiOC film 16S, the SiO 2 film 16H, and the SiOC film 16S. Further, the SiOC film 16S has a function as a cushioning material because it has flexibility, and for example, relaxes the stress between the organic EL formation layer L and the SiO 2 film 16H. Further, the stress between the SiO 2 film 16H and the resin film 17 is relieved.

(第4例)
図21は、本実施の形態の第4例の有機EL素子用の保護膜の断面図である。図21に示すように、本第4例において、保護膜16は、SiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16HとSiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16SとSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hとの積層膜よりなる。フレキシブル基板S上の有機EL形成層L上に、SiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hが形成され、その上にSiOC膜(有機絶縁膜、有機ALD膜)16Sが形成され、さらに、その上にSiO膜(無機絶縁膜、無機ALD膜)16Hが形成されている。
(Fourth example)
FIG. 21 is a cross-sectional view of the protective film for the organic EL element of the fourth example of the present embodiment. As shown in FIG. 21, in the fourth example, the protective film 16 includes a SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H, a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S, and a SiO 2 film (inorganic film). Insulating film, inorganic ALD film) 16H. A SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H is formed on the organic EL formation layer L on the flexible substrate S, and a SiOC film (organic insulating film, organic ALD film) 16S is formed thereon. A SiO 2 film (inorganic insulating film, inorganic ALD film) 16H is formed thereon.

第1例の場合と同様に、SiO膜16Hは、例えば、ビス(ジメチルアミノ)シランとOプラズマとを用いた無機ALD法により形成することができ、SiOC膜16Sは、例えば、1,2−ビス[(ジメチルアミノ)ジメチルシリル]エタンとOプラズマとを用いた有機ALD法により形成することができる。 Similar to the case of the first example, the SiO 2 film 16H can be formed by, for example, an inorganic ALD method using bis(dimethylamino)silane and O plasma, and the SiOC film 16S can be formed by It can be formed by an organic ALD method using -bis[(dimethylamino)dimethylsilyl]ethane and O plasma.

本応用例においても、SiO膜16HとSiOC膜16SとSiO膜16Hとを積層することにより、水分バリア性が向上する。また、SiOC膜16Sは、柔軟性を有するため緩衝材としての機能を有し、例えば、SiO膜16H間の応力を緩和する。 Also in this application example, the moisture barrier property is improved by stacking the SiO 2 film 16H, the SiOC film 16S, and the SiO 2 film 16H. Further, since the SiOC film 16S has flexibility, it has a function as a buffer material, and relaxes the stress between the SiO 2 films 16H, for example.

(他の例)
上記第1例〜第4例においては、無機絶縁膜としてSiO膜を例示したが、SiOC膜と他の無機絶縁膜との積層膜を保護膜としてもよい。無機絶縁膜としては、SiO膜の他、SiN膜、Al膜、TiO膜、ZrO膜などを用いることができる。これらの膜は、ALD法での成膜が可能である。また、これらの膜のうち、SiO膜やSiN膜は、ドライエッチングが可能であり、保護膜の加工性が良く、チャンバのクリーニングも容易である。
(Other examples)
In the above first to fourth examples, the SiO 2 film is exemplified as the inorganic insulating film, but a laminated film of a SiOC film and another inorganic insulating film may be used as the protective film. As the inorganic insulating film, a SiN film, an Al 2 O 3 film, a TiO 2 film, a ZrO 2 film, or the like can be used in addition to the SiO 2 film. These films can be formed by the ALD method. Further, among these films, the SiO 2 film and the SiN film can be dry-etched, the workability of the protective film is good, and the chamber can be easily cleaned.

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

1 表示装置
1L 第一層
2 表示部
2L 第二層
3 回路部
4 領域
9 ガラス基板
10 基板
11 基板
12 パッシベーション膜
13 電極層
13a 電極
14 有機層
15 電極層
15a 電極
16 保護膜
16H SiO
16S SiOC膜
17 樹脂膜
25 チャンバ
27 処理対象物
31 異物
32 保護膜
41 ステージ
42 上部電極
43 排気部(排気口)
44 ガス導入部
45 ガス排出部
L 有機EL形成層
PRO 保護膜
S フレキシブル基板
1 Display Device 1L First Layer 2 Display Part 2L Second Layer 3 Circuit Part 4 Region 9 Glass Substrate 10 Substrate 11 Substrate 12 Passivation Film 13 Electrode Layer 13a Electrode 14 Organic Layer 15 Electrode Layer 15a Electrode 16 Protective Film 16H SiO 2 Film 16S SiOC film 17 Resin film 25 Chamber 27 Object to be treated 31 Foreign matter 32 Protective film 41 Stage 42 Upper electrode 43 Exhaust part (exhaust port)
44 gas introduction part 45 gas discharge part L organic EL formation layer PRO protective film S flexible substrate

Claims (23)

(a)フレキシブル基板上に、有機EL素子を形成する工程、
(b)前記有機EL素子を覆うように、SiOC膜を含む保護膜を形成する工程、
を有し、
前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成され、
前記SiとCとを有する化合物は、
SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、
前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
(A) a step of forming an organic EL element on a flexible substrate,
(B) a step of forming a protective film including a SiOC film so as to cover the organic EL element,
Have
The SiOC film is formed by using the ALD method using a compound having Si and C as a raw material,
The compound having Si and C is
Having at least one or more C in the main chain between Si and Si,
A method for forming a protective film for an organic EL device, wherein amino groups are bonded to Si at both ends of the main chain.
請求項1記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記SiとCとを有する化合物は、酸化剤との反応により、前記SiOC膜を形成する、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 1,
The method of forming a protective film for an organic EL device, wherein the compound having Si and C forms the SiOC film by reacting with an oxidizing agent.
請求項2記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記酸化剤は、酸素ラジカルである、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 2,
The method for forming a protective film for an organic EL device, wherein the oxidizing agent is an oxygen radical.
請求項3記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記(b)工程は、
前記有機EL素子が形成された前記フレキシブル基板をチャンバ内に配置した後、
(b1)前記原料を前記チャンバ内へ導入し、前記有機EL素子の上方に原料分子を吸着させる工程、
(b2)第1パージガスを前記チャンバ内へ導入し、前記原料のうち吸着されていない原料分子を前記第1パージガスとともに前記チャンバ内から除去する工程、
(b3)前記酸素ラジカルを、前記チャンバ内に導入または前記チャンバ内で生成し、前記原料分子と前記酸素ラジカルとの反応物を生成する工程、
(b4)第2パージガスを前記チャンバ内へ導入し、未反応の物質を前記第2パージガスとともに前記チャンバ内から除去する工程、を有する、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 3,
In the step (b),
After disposing the flexible substrate having the organic EL element formed therein,
(B1) a step of introducing the raw material into the chamber to adsorb the raw material molecules above the organic EL element,
(B2) introducing a first purge gas into the chamber, and removing unadsorbed raw material molecules of the raw material from the chamber together with the first purge gas,
(B3) introducing the oxygen radicals into the chamber or generating the oxygen radicals in the chamber to generate a reaction product of the raw material molecules and the oxygen radicals,
(B4) a step of introducing a second purge gas into the chamber, and removing unreacted substances from the chamber together with the second purge gas, a method of forming a protective film for an organic EL device.
請求項4記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記(b)工程は、200℃以下で行われる、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 4,
The step (b) is a method for forming a protective film for an organic EL element, which is performed at 200° C. or lower.
請求項5記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記SiOC膜は、異物を固着する、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 5,
The SiOC film is a method of forming a protective film for an organic EL element, which fixes foreign matter.
請求項5記載の有機EL素子用の保護膜の形成方法において、
前記保護膜は、前記SiOC膜より硬い無機絶縁膜を有し、
前記(b)工程の前または後に、
(c)前記無機絶縁膜を形成する工程、を有する、有機EL素子用の保護膜の形成方法。
The method for forming a protective film for an organic EL device according to claim 5,
The protective film has an inorganic insulating film that is harder than the SiOC film,
Before or after the step (b),
(C) A method of forming a protective film for an organic EL device, which comprises the step of forming the inorganic insulating film.
(a)フレキシブル基板上に、有機EL素子を形成する工程、
(b)前記有機EL素子を覆うように、SiOC膜を含む保護膜を形成する工程、
を有し、
前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成され、
前記SiとCとを有する化合物は、
SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、
前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている、表示装置の製造方法。
(A) a step of forming an organic EL element on a flexible substrate,
(B) a step of forming a protective film including a SiOC film so as to cover the organic EL element,
Have
The SiOC film is formed by using the ALD method using a compound having Si and C as a raw material,
The compound having Si and C is
Having at least one or more C in the main chain between Si and Si,
A method for manufacturing a display device, wherein amino groups are bonded to Si at both ends of the main chain.
請求項8記載の表示装置の製造方法において、
前記SiとCとを有する化合物は、酸化剤との反応により、前記SiOC膜を形成する、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 8,
The method of manufacturing a display device, wherein the compound having Si and C forms the SiOC film by reacting with an oxidizing agent.
請求項9記載の表示装置の製造方法において、
前記酸化剤は、酸素ラジカルである、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 9,
The method for manufacturing a display device, wherein the oxidant is an oxygen radical.
請求項10記載の表示装置の製造方法において、
前記(b)工程は、
前記有機EL素子が形成された前記フレキシブル基板をチャンバ内に配置した後、
(b1)前記原料を前記チャンバ内へ導入し、前記有機EL素子の上方に原料分子を吸着させる工程、
(b2)第1パージガスを前記チャンバ内へ導入し、前記原料のうち吸着されていない原料分子を前記第1パージガスとともに前記チャンバ内から除去する工程、
(b3)前記酸素ラジカルを、前記チャンバ内に導入または前記チャンバ内で生成し、前記原料分子と前記酸素ラジカルとの反応物を生成する工程、
(b4)第2パージガスを前記チャンバ内へ導入し、前記酸素ラジカルのうち未反応の物質を前記第2パージガスとともに前記チャンバ内から除去する工程、を有する、表示装置の製造方法。
The method of manufacturing a display device according to claim 10,
In the step (b),
After disposing the flexible substrate having the organic EL element formed therein,
(B1) a step of introducing the raw material into the chamber to adsorb the raw material molecules above the organic EL element,
(B2) introducing a first purge gas into the chamber, and removing unadsorbed raw material molecules of the raw material from the chamber together with the first purge gas,
(B3) introducing the oxygen radicals into the chamber or generating the oxygen radicals in the chamber to generate a reaction product of the raw material molecules and the oxygen radicals,
(B4) a step of introducing a second purge gas into the chamber and removing unreacted substances of the oxygen radicals from the chamber together with the second purge gas.
請求項11記載の表示装置の製造方法において、
前記(b3)工程は、200℃以下で行われる、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 11,
The step (b3) is a method for manufacturing a display device, which is performed at 200° C. or lower.
請求項12記載の表示装置の製造方法において、
前記SiOC膜は、異物を固着する、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 12,
A method of manufacturing a display device, wherein the SiOC film fixes foreign matter.
請求項12記載の表示装置の製造方法において、
前記保護膜は、前記SiOC膜より硬い無機絶縁膜を有し、
前記(b)工程の前または後に、
(c)前記無機絶縁膜を形成する工程、を有する、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 12,
The protective film has an inorganic insulating film that is harder than the SiOC film,
Before or after the step (b),
(C) A method of manufacturing a display device, including the step of forming the inorganic insulating film.
請求項14記載の表示装置の製造方法において、
前記保護膜は、SiOC膜/無機絶縁膜、無機絶縁膜/SiOC膜、SiOC膜/無機絶縁膜/SiOC膜、および、無機絶縁膜/SiOC膜/無機絶縁膜、から選択されるいずれかの積層膜を有する、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 14,
The protective film is any laminated layer selected from SiOC film/inorganic insulating film, inorganic insulating film/SiOC film, SiOC film/inorganic insulating film/SiOC film, and inorganic insulating film/SiOC film/inorganic insulating film. A method for manufacturing a display device having a film.
請求項15記載の表示装置の製造方法において、
前記保護膜を構成する各膜は、前記チャンバ内において連続して成膜される、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 15,
A method of manufacturing a display device, wherein each film forming the protective film is continuously formed in the chamber.
請求項15記載の表示装置の製造方法において、
前記(c)工程の後に、
(d)前記チャンバ内に付着した前記保護膜の除去工程、を有する表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 15,
After the step (c),
(D) A method of manufacturing a display device, including a step of removing the protective film attached to the chamber.
請求項15記載の表示装置の製造方法において、
前記無機絶縁膜は、SiO膜、SiN膜、Al膜、TiO膜、および、ZrO膜から選択される膜である、表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 15,
The method for manufacturing a display device, wherein the inorganic insulating film is a film selected from a SiO 2 film, a SiN film, an Al 2 O 3 film, a TiO 2 film, and a ZrO 2 film.
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に形成された有機EL素子と、
前記有機EL素子を覆うように形成された、SiOC膜を含む保護膜と、
を有する表示装置であって、
前記SiOC膜は、SiとCとを有する化合物を原料としたALD法を用いて形成された膜であり、
前記SiとCとを有する化合物は、SiとSiとの間の主鎖に、少なくとも1つ以上のCを有し、前記主鎖の両端のSiには、それぞれアミノ基が結合されている、表示装置。
Flexible board,
An organic EL device formed on the flexible substrate;
A protective film including a SiOC film formed so as to cover the organic EL element;
A display device having:
The SiOC film is a film formed by using an ALD method using a compound having Si and C as a raw material,
The compound having Si and C has at least one or more C in the main chain between Si and Si, and amino groups are respectively bonded to Si at both ends of the main chain, Display device.
請求項19記載の表示装置において、
前記SiOC膜は、前記SiとCとを有する化合物と、酸素ラジカルとの反応により、形成された膜である、表示装置。
The display device according to claim 19,
The display device, wherein the SiOC film is a film formed by a reaction between the compound having Si and C and an oxygen radical.
請求項20記載の表示装置において、
前記保護膜は、前記SiOC膜より硬い無機絶縁膜を有する、表示装置。
The display device according to claim 20,
The display device, wherein the protective film has an inorganic insulating film that is harder than the SiOC film.
請求項21記載の表示装置において、
前記保護膜は、SiOC膜/無機絶縁膜、無機絶縁膜/SiOC膜、SiOC膜/無機絶縁膜/SiOC膜、および、無機絶縁膜/SiOC膜/無機絶縁膜、から選択されるいずれかの積層膜を有する、表示装置。
The display device according to claim 21,
The protective film is any laminated layer selected from SiOC film/inorganic insulating film, inorganic insulating film/SiOC film, SiOC film/inorganic insulating film/SiOC film, and inorganic insulating film/SiOC film/inorganic insulating film. A display device having a membrane.
請求項21記載の表示装置において、
前記無機絶縁膜は、SiO膜、SiN膜、Al膜、TiO膜、および、ZrO膜から選択される膜である、表示装置。
The display device according to claim 21,
The display device, wherein the inorganic insulating film is a film selected from a SiO 2 film, a SiN film, an Al 2 O 3 film, a TiO 2 film, and a ZrO 2 film.
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