TWI224476B - Method for vapor deposition and method for making display device - Google Patents
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Description
1224476 五、發明說明（2) 關用TFT之第1TFT30。該TFT3 0之源極33s，除了作為在保 持電容電極線5 4之間形成電容之電容電極5 5之外，並且與 作為EL元件驅動用TFT之第2TFT40之閘極41相連接，第 ” 2TFT源極43s係與有機EL元件60之陽極61相連接，而另一 侧之沒極43d則與作為供給至有機El元件60之電流源的· 動電源線5 3相連接。 此外’以與閘極訊號線5丨平行之方式配置有保持電容 電極線5 4。該保持電容電極線5 4係由鉻等所形成，並隔著 閘極絕緣膜1 2而在與τ F T之源極3 3 s連接的電容電極5 5之間 蓄積電荷而形成電容。該保持電容5 6係用以保持施加於第 2 T F T 4 0之閘極電極4 1的電壓而設置者。 如第9圖所示，有機虬顯示裝置係在由玻璃或合成樹 脂等所形成之基板、或具有導電性之基板、或半導體基板 等之基板1 0上，依序層積形成有TFT以及有機EL元件。但 是’在使用具有導電性之基板以及半導體基板作為基板i 〇 時，係在該等基板1 〇上形成S i 〇咸S丨n等之絕緣膜後，再形 成第2TFT及有機EL元件。不論哪一個TFT皆為閘極電極隔 著閘極絕緣膜而位於可動層上方之頂閘極構造。 首先’針對開關用T F T之第1 T F T 3 0進行說明。 如第9圖（a )所示，在石英玻璃、無鹼玻璃等所形成之 系巴緣性基板 1 0上’藉由 CVD(chemical vapor deposition 化學A相成長法）法專形成非晶石夕膜（以下，稱之為r a — S i 膜」）’在該a-S i膜上照射雷射光使之溶融再結晶化而形 成多晶矽膜（以下，稱之為r p-Si膜」。），並將該p-以膜
314414.ptd 第6頁 1224476 五、發明說明（3) 作為主動層3 3，且於該主動層3 3上形成S i 0臈、S i N膜之單 層或層積體以作為閘極絕緣膜3 2。此外，在該主動層3 3 上，又具備有由Cr、Mo等之高融點金屬所形成且兼做閘極 電極3 1之閘極信號線5 1以及由A 1所形成之汲極信號線5 2， 並配置作為有機E L元件之驅動電源且由A 1所形成之驅動電 源線5 3。 然後，在閘極絕緣膜3 2及主動層3 3上之整面，形成有 依序層積在S i 0联、S i N膜及S i 0媒之層間絕緣膜1 5，並在 對應汲極3 3 d而設置之接觸孔中設置填充有A 1等金屬之汲 極電極3 6，另外，並在整面形成由有機樹脂所形成且用以 使表面平坦之平坦化絕緣膜1 7。 接著，針對作為有機EL元件之驅動用TFT之第2之 TFT4 0進行說明。如第9圖（b)所示，在由石英玻璃、無鹼 玻璃等所形成之絕緣性基板1 0上，依序形成有在A - S i膜上 照射雷射光並予以多結晶化之主動層4 3、閘極絕緣膜1 2、 以及由Cr、Mo等高融點金屬所形成之閘極電極4 1，在該主 動層43中設有通道43c，而於該通道43 c兩側設有源極4 3 s 以及汲極4 3 d。此外，在閘極絕緣膜1 2以及主動層4 3上之 整面，形成有依序層積在S i 0媒、S i N膜以及S i 0媒之層間 絕緣膜1 5，並在對應汲極4 3 d而設置的接觸孔中，設置填 充有A 1等之金屬且與驅動電源相連接之驅動電源線5 3。此 外，在整面具備由例如有機樹脂所形成且用以使表面平坦 之平坦化絕緣膜1 7。然後，在與該平坦化絕緣膜1 7之源極 4 3 s相對應的位置上形成接觸孔，而經由該接觸孔在平坦
3]44]4.ptd 第7頁 1224476 五、發明說明（4) 化絕緣膜1 7上設置由與源極4 3 s相接觸之丨T0所形成之透明 電極、亦即有機EL元件之陽極6 1。該陽極6 1係在各顯示像 素中分離形成為島狀。 有機E L元件6 0係依序層積形成：由lTO(Indium Tin Oxide)等之透明電極所形成之陽極61、由MTDATA(4， 4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl)所形成之 第1電洞輸送層、由TPD(4，4， 4- tris(3iethylPhenylPhenylamino)triPhenylanine)所 形成之第2電洞輸送層所形成之電洞輸送層6 2、包含喹吖 啶（Quinacridone)衍生物之Bebfl2(1〇-苯并[h]喹啉驗L鈹 絡合物）所形成之發光層63、以及由Bebq2所形成之電子輸 送層64、由鎂·銦合金或是鋁或是鋁合金所形成之陰極π 有機EL元件6 0係藉由從陽 所注入之電子在發光層内部再 層之有機分子而產生激子。於 發光層發光，該光會從透明之 出至外部而進行發光。 極6 1所注入之孔與從陰極6 5 度結合，激發用以形成發光 该激子放射鈍化的過程中由 陽極6 1經由透明絕緣基板放 此外， 號公報。 上这技術係刊載於例如日本特開平1 1 - 2 8 3 1 8 2 使用在上述有機El元件6 〇之带 63、電子輸送層64之有 电/輸t 3 2、散先層 不耐水的特性，因此：f L材#’由於具有耐溶劑性低卫 術。因此，乃藉由使用、Ϊ利用半導體製程中的光微影技 用所谓遮罩的蒸鍍進行有機EL元件6 1224476 五、發明說明（5) 之笔洞輸送層62、發光層63、電子輸送層6 4之圖案形成。 接著，參照第1 〇圖至第1 3圖說明有關藉由有機el材料 之蒸鍍而形成圖案之方法。首先，在第丨〇圖中，1 〇 〇為真 空蒸鍍裝置，1 〇 1為併設於真空蒸鍍裝置1 〇 〇之排氣系統， 1 1 0係設置在真空蒸鍍裝置之真空室的支撐台，在該支撐 台1 1 0上’載置有由鎳（N i )或因瓦（i nvar )合金（Fe 64N i 36)等 磁性材料所形成之遮罩（蒸鍍遮罩）丨丨丨。在遮罩n丨的預定 位置上設置有複數個開口部1 1 2。 載置在支撐台1 1 〇上的遮罩1 1 1上配置有磁鐵1 2 〇，其 可朝上下方向移動。13 〇係插入於磁鐵1 2 〇與遮罩1 1 1之間 且稱之為母玻璃之玻璃基板。i 4 0係配置在遮罩1 1 1下方且 可沿著遮罩1 1 1朝左右方向移動之蒸鍍源。 在第10圖中，真空蒸鍍裝置1〇〇之真空室内係藉由排 氣系統1 0 1保持在真空狀態。因此，玻璃基板1 3 〇係藉由未 圖示之搬送機構插入於磁鐵1 2 〇與遮罩u丨之間。同時，如 第1 1圖所示’玻璃基板1 3 0係藉由搬送機構載置在遮罩1 i i 上。 接著’如第1 2圖所示，使磁鐵1 2 〇朝下方移動至與玻 璃基板1 30之上面相接觸的位置。如此一來，遮罩丄丨丨受到 磁鐵120的磁力而與玻璃基板13〇之下面、亦即圖案形成面 密接。 、接著’ 第1 3圖所示，藉由未圖示之移動機構，使蒸 鍍源、1 40朝著水平方向從破璃基板i 3〇左端移動至右端，同 呤通過遮罩1 1 1之開口部i丨2而在玻璃基板丨3 〇之表面進行
314414.ptd 第9頁 1224476 五、發明說明（6) ' ^述有機EL材料之蒸鍍。在此，蒸鍍源i 4〇係由沿著第丨3 · 回^紙面垂直方向細長延伸之坩堝所構成，收納於坩堝内 之蒸鍍材料係藉由加熱器加熱而蒸發。 完成蒸鑛後’使磁鐵1 2 0朝上方移動。而玻璃基板1 3 0 則藉由搬送機構從遮罩n丨提起後，搬送至下一程序之作 業位置。 然而，若藉由上述之習知蒸鍍方法，會對玻璃基板 1 3 0之圖案形成面造成機械性損傷，而導致有機EL元件6 〇 等受損之問題。 此乃是因為：在①藉由搬送機構將玻璃基板1 3 〇載置 於遮罩1 1 1上時、②藉由磁鐵1 2 0使玻璃基板1 3 0與遮罩1 1 1 密接時、③藉由搬送機構將玻璃基板1 3 〇從遮罩上提起而 分離時’會因遮罩1 1 1與玻璃基板1 3 0之接觸產生摩擦，而 對玻璃基板1 3 0表面造成機械性損傷。 特別是，在近幾年中，玻璃基板1 3 0逐漸大型化。因 此，在上述①、③之步驟中玻璃基板1 3 0之撓性變大，相 關之撓性部分與遮罩1 1 1之表面接觸時會造成極大的損 傷。 [發明内容] 本發明係有鑑於上述習知技術之課題而創作者，藉由 使蒸鍍遮罩密接於基板表面，並由蒸鍍源通過前述蒸鍍遮 罩之開口部而將蒸鍵材料蒸鐘在基板之表面，而形成圖案 之条鐘方法’其特徵為·在蒸鑛遮罩與基板表面相對向之 表面上係施以粗面化處理。
314414.ptd 第10頁 1224476 五、發明說明（7) 根據該種構成，由於係在蒸鍍遮罩上施以粗面化處 理，因此可減少在使蒸鍍遮罩與基板表面密接時的接觸面 積，並抑制對基板表面所造成之損傷。 此外，其特徵為：蒸鍍遮罩與前述基板表面相對向的 一側的表面之凹部與凸部的高低差係在1 0// m以下。藉由 該種構成，由於可確保蒸鍍遮罩與基板之密接性，故可防 止因蒸鍍所引起之圖案形成精密度的劣化、例如圖案之模 糊。 此外，其特徵為：在蒸鍍遮罩與蒸鍍源相對向的一側 之表面上係施以粗面化處理。藉由該構成，蒸鍍於蒸鍍遮 罩之蒸鑛材料不易剝離，而得以防止因蒸鍵之蒸鍵材料剝 離而造成蒸鍍源之污染。此外，上述蒸鍍遮罩之粗面化處 理，例如可藉由噴砂處理或使用遮罩之蝕刻處理進行。 [實施方式] 接著，參照圖式詳細說明本發明之實施型態。第1圖 係本發明之實施型態之蒸鍍方法及有機EL顯示裝置之製造 方法之說明圖。此外，在第1圖中，與第9圖至第1 3圖為相 同構成部分者係標註相同符號。 本實施型態係在遮罩1的構成上具有特徵，而有關蒸 鍍的程序，基本上係與第1 0圖至第1 3所示之程序相同。第 1圖顯示與第1 3圖的蒸鍍程序相對應的程序，係在遮罩1藉 由磁鐵1 2 0的磁力密接於玻璃基板1 3 0的狀態下，使蒸鍍材 料例如有機EL材料、陰極6 5之材料（例如鋁）從蒸鍍源1 4 0 通過遮罩1之開口部2，而蒸鍍於玻璃基板1 3 0的圖案形成
314414.ptd 第11頁 1224476 五、發明說明（8) ------- 面’以形成有機E L元件6 0等之圖案1 3 1。 、 ’圖中雖無顯示，但係在玻璃基板1 3 0之圖案形 成，上i預先形成第9圖所示之TFT、層間絕緣膜15、平坦 化、、、巴、、彖膜1 7、I τ 〇 ( I n d i u m T i η Ο X i d e )等透明電極所形成 之陽極6 1。 ^ 在本貫施型態中，係在遮罩1與玻璃基板1 3 〇之表面相 對向的一側之表面3上施以粗面化處理，並形成凹凸。具 體而§ ，该粗面化處理可藉由喷砂處理、於後詳述之使用 遮罩之蝕刻處理來實現。 在遮罩1上施以粗面化處理時，與玻璃基板1 3〇的接觸 面積’將比未施以粗面化處理的鏡面處理的遮罩丨小。藉 此’在①藉由搬送機構將玻璃基板1 3 〇載置於遮罩1 1 1上 時、②藉由磁鐵i 2〇使玻璃基板1 30與遮罩i丨丨相密接時、 ③藉由搬送機構將玻璃基板i 3〇從遮罩n丨上提而分離時， 雖會產生遮罩Π1與玻璃基板13〇的接觸，但由於該接觸面 積小，故可抑制對玻璃基板1 3 〇表面所造成的機械性損 傷。 、 此外，施加有粗面化處理之遮罩丨表面3的凸部形狀 好加工成圓形狀。此乃因為可分散施加於凸部的壓力， 使玻璃基板1 3 0表面更不容易受到損傷。 此外，施加有粗面化處理夕、洛$ 4 ± ^ & I之遮罩1表面3的凹部與凸邱 的咼低差h係以在1 〇// m以下為佳。屮只ra达π # α 士 口 ^ 〇住 此乃因為可藉此確保碱 罩1與玻璃基板1 3 0之密接性，故可 ^ ^ ^ ^ 故可防止因蒸鍍所引起之圖 案形成精密度的劣化、例如圖案之模糊。 口
1224476 五、發明說明（9) 此外，因真空蒸鍍裝置1 0 0之真空室内存在有灰塵， 故經過鏡面處理的習知遮罩，會因灰塵捲入遮罩與玻璃基 板1 3 0之間，使該灰塵附著於玻璃基板1 3 0而損傷玻璃基板 1 3 0，導致黑點般之顯示裝置不良情形的產生。但是，如 本實施型態所示一般，藉由在遮罩1上施以粗面化處理， 並於其表面形成凹凸，如此即具有使灰塵進入遮罩1之表 面之凹部，並防止灰塵附著於玻璃基板1 3 0而造成損傷之 效果。 此外，遮罩1之開口部2之剖面係形成朝蒸鍍源1 4 0側 擴展的錐形形狀。此乃係考慮到蒸鍍材料會等向性地從蒸 鍍源1 4 0飛出之故。 但是，在遮罩1與蒸鍍源1 4 0相對向的一側之表面上， 係蒸鑛來自蒸鑛源1 4 0之蒸鐘材料，例如有機E L材料、陰 極6 5之材料（例如紹），而形成蒸鍍層4。蒸鑛材料係由遮 罩1所遮蔽，而從該開口部1 2到達玻璃基板1 3 0之表面。但 是，當附著有該蒸鍍層4之遮罩1之表面為鏡面時，蒸鍍層 4在蒸鍵的程序中較容易產生剝落的情形。 同時，由於剝落之蒸鍍層4的碎片中含有雜質之故， 一旦該碎片進入蒸鍍源1 4 0，而再度進行蒸鍍時，將使得 形成於玻璃基板130之有機EL元件60等之圖案131受到污 染。因此，恐怕會對有機E L元件6 0之特性造成不良影響。 因此，如第2圖所示，對於遮罩1與蒸鍍源1 4 0相對向 之一側的表面，與相反側相同地，最好施以粗面化處理。 藉由該粗面化處理，可使遮罩1之表面積增加，因此蒸鍍
314414.pid 第13頁 1224476 五、發明說明（ίο) 層4與遮罩1將以更大的面積接觸，並藉由錨固效果而更不 易產生剝落情形。 第3圖係上述遮罩1之例之俯視圖。該遮罩1係對應電 洞輸送層62、電子輸送層64、陰極6 5之遮罩，並在與有機 EL顯示裝置之顯示領域相對應之領域設有複數個開口部 2 A。此外，在不包含開口部2 A的遮罩1之表面（或是背面） 上施以粗面化處理。 第4圖係顯示上述遮罩1之其他例之俯視圖。該遮罩1 係與發光層6 3相對應的遮罩，在與有機EL顯示裝置之顯示 領域相對應的領域D中，在R，G，B之每一像素中設置複數 個更小的開口部2 B，並在不包含開口部2 B的遮罩1之表面 (或是背面）上施以粗面化處理。 接著，參照第5圖至第7圖之剖視圖說明遮罩1之粗面 化處理之一例。如第5圖所示，係在由鎳（N i )或因瓦合金 (F e 64N i 36)等之磁性材料所形成之遮罩母材上施以粗面化處 理，並藉由蝕刻而形成蒸鍍用之開口部2。亦可以此開口 部2作為遮罩1使用，而在本例中，則於表面另外形成所希 望之光阻圖案5。光阻圖案5係在離開開口部3的位置設有 複數個開口部6。 接著，如第6圖所示，以阻劑圖案5作為遮罩以#刻遮 罩1之表面。接著，如第7圖所示去除光阻圖案5。如此一 來，即可藉由併用喷砂處理及使用遮罩之蝕刻處理，而依 照遮罩1之位置來改變凹凸的深度。在本例中，離開開口 部2的部分的凹凸7深度係變得較深。
314414.ptd 第14頁 1224476 五、發明說明（11) 藉此，在開口部2附近可確保與玻璃基板1 3 0之密接 性，並在離開開口部2的領域中縮小接觸面積，而降低對 玻璃基板1 3 0所造成之損傷。 在上述例中，雖併用喷砂處理及蝕刻處理，但亦可僅 使用喷砂處理或蝕刻處理。此外，經由粗面化處理所形成 的凹凸亦可形成為條狀。在該情況下，係以使用條狀之光 阻圖案之蝕刻處理，較喷砂處理更為合適。 根據本發明之蒸鍍方法以及顯示裝置之製造方法，由 於係在蒸鍍遮罩與基板表面相對向的表面上施以粗面化處 理，因此，可減少在蒸鍍遮罩與基板表面相密接時之接觸 面積，以抑制對基板表面所造成之損傷。特別是，就顯示 裝置而言，可提升其品質。
314414.ptd 第15頁 1224476 圖式簡單說明 [圖式之簡單說明] 第1圖係本發明之實施型態之蒸鍍方法及有機EL顯示 裝置之製造方法之說明圖。 第2圖係本發明之實施型態之蒸鍍方法及有機EL顯示 裝置之製造方法之說明圖。 第3圖係顯示本發明之實施型態之遮罩1之例之俯視 圖。 第4圖係顯示本發明之實施型態之遮罩1之例之另一俯 視圖。 第5圖係說明本發明之實施型態之遮罩1之粗面化處理 之剖視圖。 第6圖係說明本發明之實施型態之遮罩1之粗面化處理 之剖視圖。 第7圖係說明本發明之實施型態之遮罩1之粗面化處理 之剖視圖。 第8圖係習知EL顯示裝置之俯視圖。 第9圖（a)及第9圖（b)係第8圖中之B-B線之剖視圖。 第1 0圖係顯示由有機EL材料之蒸鍍而形成圖案之形成 方法的示意圖。 第1 1圖係顯示由有機EL材料之蒸鍍而形成圖案之形成 方法的示意圖。 第1 2圖係顯示由有機EL材料之蒸鍍而形成圖案之形成 方法的示意圖。 第1 3圖係顯示由有機EL材料之蒸鍍而形成圖案之形成
314414.ptd 第16頁 1224476
圖式簡單說明 方法 的 示 意 圖 〇 1 遮 罩 2、 6 開口部 3 遮 罩 1之表面 4 蒸 鍍層 5 光 阻 圖 案 7 凹 凸 10 絕 緣 性 基 板 12^ 3^ ί 閘極 絕 緣 15 層 間 絕 緣 膜 17 平 坦化絕 緣 膜 33 > 43 主 動 30 第 1TFT 33> 43s 源 極 33d 、4 3 d 汲 極 36 汲 極 電 極 40 第 2TFT 41 閘 極 電 極 43c 通 道 51 閘 極 信 號 線 52 汲 極信號 線 53 驅 動 電 源 線 54 保 持電容 電 極 55 電 容 電 極 60 有 機EL元 件 61 陽 極 62 電 洞輸送 層 63 發 光 層 64 電 子輸送 層 65 陰 極 100 真 空蒸鍍 裝 置 101 排 氣 系 統 110 支 撐台 111 遮 罩 112 開 口部 120 磁 鐵 130 玻 璃基板 131 圖 案 132 灰 塵 140 蒸 鍍 源 314414.ptd 第17頁
Claims (1)
1224476 六、申請專利範圍 1. 一種蒸鍍方法，係藉由使蒸鍵遮罩密接於基板表面， 並從蒸鍍源通過前述蒸鍍遮罩之開口部而將蒸鍍材料 蒸鍍在前述基板之表面，而形成圖案之蒸鍍方法，其 特徵為：在前述蒸鍍遮罩與前述基板表面相對向的表 面上施以粗面化處理。 2. 如申請專利範圍第1項之蒸鍍方法，其中，前述蒸鍍遮 罩與前述基板表面相對向的一側之表面的凹部與凸部 的南低差係在1 0 # πι以下。 3. 如申請專利範圍第1項之蒸鍍方法，其中，係在前述蒸 鍍遮罩與前述蒸鍍源相對向的一侧之表面上施以粗面 化處理。 4. 如申請專利範圍第1項或第3項之蒸鍍方法，其中，前 述粗面化處理係喷砂處理。 5. 如申請專利範圍第1項或第3項之蒸鍍方法，其中，前 述粗面化處理係使用遮罩之蝕刻處理。 6. —種顯示裝置之製造方法，係藉由在磁鐵與由磁性材 料所形成的蒸鍍遮罩之間插入絕緣性基板，並使前述 絕緣性基板與前述蒸鍍遮罩相密接，並從蒸鍍源通過 前述蒸鍍遮罩之開口部而在前述絕緣性基板之表面進 行有機EL元件材料之蒸鍍，而形成有機EL元件之圖 案，其特徵為：在前述蒸鍍遮罩與前述基板表面相對 向的一側的表面施以粗面化處理。 7. 如申請專利範圍第6項之顯示裝置之製造方法，其中， 前述蒸鍍遮罩與前述絕緣性基板表面相對向的一側之
314414.pld 第18頁 1224476 六、申請專利範圍 表面的凹部與凸部的高低差係在1 0// m以下。 8. 如申請專利範圍第6項之顯示裝置之製造方法，其中， 係在前述蒸鍵遮罩與前述蒸鍍源相對向的一側之表面 上施以粗面化處理。 9. 如申請專利範圍第6項或第8項之顯示裝置之製造方 法’其中’前述粗面化處理係一種喷砂處理。 1 0 .如申請專利範圍第6項或第8項之顯示裝置之製造方 法，其中，前述粗面化處理係使用遮罩之I虫刻處理。
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