JPWO2018189906A1 - 有機el表示装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
改質処理の一例として、プラズマ処理が適している。プラズマ処理を行うプラズマ発生装置6は、例えば図2にその一例の概略図が示されるような構成になっている。例えばプラズマ室61とプロセス室62とがシリコン遮蔽板63を介して連結されている。プラズマ室61は、例えばその周囲にコイル65が巻回され、高周波電源66から高周波電流が流されることにより、減圧されたプラズマ室61の内部で高電界によって分子が電離される。従って、窒素や酸素などの反応ガスが底板64から導入されて、減圧された状態で高電界が印加されると、図2に示されるように、中性粒子が、+(正)イオンと、−(負)イオン(電子)とに電離される。図2では、多くの正イオンと負イオンとが生成されたように示されているが、プラズマ室61の内部は、一部が電離され、大部分は電離されない中性粒子で存在する弱電離プラズマの状態でよい。プラズマ室61の内部では、正イオンと負イオンとが自由に動き回ることができて中立の状態で存在することになる。そして、中性粒子67がシリコン遮蔽板63を介してプロセス室62の内部に進み、マスクホルダー69上に載置された被処理物である蒸着マスク1の表面が改質処理される。なお、蒸着マスク1の周囲には、フレーム(枠体)14が形成されており、蒸着マスク1は、そのフレーム14の部分でマスクホルダー69により保持される。蒸着マスク1の表面に堆積した有機層(図2には図示されていないが、図5の51a参照)の表面の活性化などの改質処理がなされる。
改質処理の他の例として、コロナ放電処理が適している。コロナ放電装置7は、図3に概略図が示されるように、一対の電極71、72の間に誘電体(絶縁体)73が挿入され、電源75より高周波高電圧が印加される構成になっている。この装置で、電源75から高周波高電圧が印加されると、一対の電極71、72の間にストリーマコロナと呼ばれるフィラメント状のプラズマ74が時間的、空間的にランダムに形成される。誘電体73を介することで、放電はアークに移行しないで放電を続ける。しかも、ストリーマはナノセカンドオーダで生成と消滅を繰り返すため、高熱のプラズマ化が抑制される。
前述の各例では、プラズマの照射によって蒸着マスク1に付着した有機層51aの表面が改質されている。しかし、加熱装置(熱処理装置)により、改質処理が行われてもよい。雰囲気は特に限定されないが、例えば窒素中(100%のN2雰囲気)又は乾燥空気中で加熱処理がされることが好ましい。この場合、乾燥空気は露点−50℃以下の乾燥空気が特に好ましい。
改質処理装置の他の例として、紫外線照射(UV光照射)装置が挙げられる。UV光照射が有機層51aの表面に行われることによって、有機物の結合が切断される。この結合が切断されることによって、有機層51aの表面改質効果(つまり活性化されることによる密着力向上)が期待される。この場合の処理は、例えば76Torr程度に減圧された空気中(できれば乾燥空気中)、又は酸素中で行うことが好ましい。紫外線は、特に波長が185nmと254nmの紫外線を組み合せであることが好ましい。波長が185nmの紫外線は雰囲気中の酸素からオゾン(O3)を発生させる。このオゾンに波長が254nmの紫外線を照射することによって、強い酸化力を有する「活性酸素(=励起酸素原子)」が生成されるからである。この活性酸素が、有機層51aの表面に付着した不純物と結合して不純物を除去するからである。その結果、強力な表面改質効果が生まれる。光源としては、185nmの紫外線を透過するガラスを用いたオゾンタイプの低圧水銀ランプが使用され得る。低圧水銀ランプの発光スペクトラムは、波長が253.7nmで100%とすると、184.9nmで20数%、他の波長では数%以下の放射特性を有しているので、特にこの実施形態の光源に適している。
その他の表面改質の装置としては、薄膜製造装置が挙げられる。有機層51aの表面に密着性を向上させる物質の薄膜(数Å〜数10nm程度)が形成されてもよい。薄膜は、蒸着マスク1の表面に、塗布、スパッタリング、真空蒸着などの手段で成膜される。例えば、10nm程度の厚さのTi(チタン)薄膜は、真空蒸着装置やスパッタリング装置などにより形成され得る。このような薄膜が形成されれば、薄膜の介在によって、その後に堆積する有機材料と有機層51aとの密着力が向上する。その他、いわゆるシランカップリング材という界面活性剤的な物質が、薄膜として形成されてもよい。以下に、有機EL表示装置の製造方法及び製造装置の詳細が説明される。
第1の実施形態の有機EL表示装置の製造方法で、まず、本実施形態の特徴である改質処理を除いたプロセスは、支持基板21に図示しないTFT及び第1電極22(図5参照)が少なくとも形成される(S1)。具体的には、ガラス又はフィルムで形成される支持基板21は、完全には図示されていないが、各画素のRGBのサブ画素ごとにTFTなどのスイッチ素子が形成され、そのスイッチ素子に接続された第1電極22が、平坦化膜上に、AgあるいはAPCなどの金属膜と、ITO膜との組み合わせにより形成される。サブ画素間には、図5に示されるように、サブ画素間を区分するSiO2又はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などからなる絶縁バンク23が形成される。このような支持基板21の絶縁バンク23上に、前述の蒸着マスク1が位置合せして固定される。
第2の実施形態である有機EL表示装置の製造装置は、有機層25の形成に特徴があるので、その部分の構成例が例えば図6〜7に示されている。例えば図6に示されるように、複数個の蒸着チャンバ81が減圧クラスタ82の周囲に配置され、減圧クラスタ82の周囲には、交換するための予備の蒸着マスク1が格納されるマスクストッカ83及び図示しない改質処理装置が配置され得る。改質処理装置は、別途設けられなくても、例えば図7に示されるように、マスクストッカ83の内部などに設けられ得る。このような構成であれば、必要な蒸着マスク1及び蒸着源5(図4A参照)が配置された蒸着チャンバ81に支持基板21を移動させることで、支持基板21に対する蒸着マスク1が交換され得る。このような構成は、大量生産に適する。なお、図6において、84は前工程からの支持基板21が準備されるローダ、85は有機層25などの堆積が終った支持基板21を次工程に送るためのアンローダである。
(1)本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の製造方法は、少なくともTFT及び第1電極が形成された支持基板を準備し、蒸着チャンバの内部に配置された蒸着マスクに、前記第1電極を対向させて前記支持基板を装着し、前記蒸着マスクの前記支持基板と対向する面と反対面に向かって前記蒸着マスクと離れた位置から有機材料を飛散させることによって複数層からなる有機層を積層し、前記有機層の上に第2電極を形成することを含み、前記複数層からなる有機層の積層の前、前記複数層からなる有機層の各有機層の積層の前又は後、及び前記第2電極の形成の前の少なくとも1つのタイミングで、前記蒸着マスクの露出面又は前記蒸着マスクに形成された有機層の露出面を改質させる改質処理を行うことである。
4 タッチプレート
5 蒸着源
6 プラズマ発生装置
7 コロナ放電装置
11 樹脂フィルム
11a 開口
12 金属支持層
12a 開口
14 フレーム
15 マスクホルダー
21 支持基板
22 第1電極
23 絶縁バンク
25 有機層
26 第2電極
27 保護膜
29 基板ホルダー
41 支持フレーム
51 有機材料
51a 有機層
61 プラズマ室
62 プロセス室
63 シリコン遮蔽板
64 底板
65 コイル
66 高周波電源
67 中性粒子
69 マスクホルダー
71、72 電極
73 誘電体
74 フィラメント状のプラズマ
75 電源
81 蒸着チャンバ
82 減圧クラスタ
82a 搬送ロボット
83 マスクストッカ
83a 搬送口
84 ローダ
85 アンローダ
86 仕切弁
Claims (15)
- 少なくともTFT及び第1電極が形成された支持基板を準備し、
蒸着チャンバの内部に配置された蒸着マスクに、前記第1電極を対向させて前記支持基板を装着し、
前記蒸着マスクの前記支持基板と対向する面と反対面に向かって前記蒸着マスクと離れた位置から有機材料を飛散させることによって複数層からなる有機層を積層し、
前記有機層の上に第2電極を形成する
ことを含み、
前記複数層からなる有機層の積層の前、前記複数層からなる有機層の各有機層の積層の前又は後、及び前記第2電極の形成の前の少なくとも1つのタイミングで、前記蒸着マスクの露出面又は前記蒸着マスクに形成された有機層の露出面を改質させる改質処理を行う、有機EL表示装置の製造方法。 - 前記複数層からなる有機層の積層は、前記蒸着チャンバと異なる蒸着チャンバに前記支持基板を移動し、又は蒸着マスクを交換して行い、前記支持基板の移動の際、又は前記蒸着マスクの交換の際に前記改質処理を行う、請求項1に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記改質処理が、酸素プラズマ処理、コロナ処理、加熱処理、及び紫外線照射処理の少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記改質処理は、前記蒸着マスクに有機材料が新たに0.05μm以上であって、1μm以下堆積したタイミングで行われる、請求項2又は3に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記改質処理は、前記蒸着マスクと交換するための予備の蒸着マスクを保管するマスクストッカの内部もしくは搬出口、又は前記蒸着マスクを交換するための減圧クラスタの内部で行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記蒸着マスクが、前記蒸着マスクにおいて有機材料を通過させるために設けられた開口の少なくとも周辺が樹脂フィルムのみで形成されたマスクである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 有機材料を蒸着する蒸着チャンバと、
前記蒸着チャンバと仕切弁を介して接続され、前記蒸着チャンバ内の蒸着マスクの出し入れを中継する減圧クラスタと、
前記減圧クラスタと仕切弁を介して接続され、交換用の蒸着マスクを保管するマスクストッカと、
前記蒸着マスクの表面又は該蒸着マスクに堆積した有機材料の表面を改質する改質処理装置と
を含む有機EL表示装置の製造装置。 - 前記改質処理装置が、前記マスクストッカ又は前記減圧クラスタとは別に、前記減圧クラスタと仕切弁を介して設けられる、処理装置である請求項7に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記改質処理装置が、前記マスクストッカの内部、又は前記蒸着マスクの出し入れをする搬出口の近傍に設けられる一対の電極と、前記マスクストッカの外部に配置され、前記一対の電極に高周波の高電圧を印加する電源とを含んでいる、請求項7に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記改質処理装置が、前記マスクストッカ又は前記減圧クラスタの内部にプラズマを生成する窒素又は酸素のガスの供給源と、高周波電界を形成し得る高周波電源とで形成されている、請求項7に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記改質処理装置が、窒素又は乾燥空気を満たす容器と、前記容器内を80℃以上であって、500℃以下で保持する加熱器とを有している、請求項7に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記乾燥空気が、露点−50℃以下の乾燥空気である、請求項11に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記改質処理装置が、蒸着マスクを収納する容器と、前記容器内の前記蒸着マスクの表面に照射する紫外線を供給する紫外線供給装置とを有している、請求項7に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記照射する紫外線が、185nm及び/又は254nmの紫外線である、請求項13に記載の有機EL表示装置の製造装置。
- 前記紫外線供給装置が、低圧水銀ランプである、請求項13又は14に記載の有機EL表示装置の製造装置。
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