WO2019087255A1 - 表示デバイスの製造方法、および表示デバイスの製造装置 - Google Patents

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WO2019087255A1
WO2019087255A1 PCT/JP2017/039146 JP2017039146W WO2019087255A1 WO 2019087255 A1 WO2019087255 A1 WO 2019087255A1 JP 2017039146 W JP2017039146 W JP 2017039146W WO 2019087255 A1 WO2019087255 A1 WO 2019087255A1
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light
display device
photomask
electrode
photosensitive resin
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PCT/JP2017/039146
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English (en)
French (fr)
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達 岡部
信介 齋田
博己 谷山
遼佑 郡司
市川 伸治
芳浩 仲田
浩治 神村
彬 井上
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a display device and the like.
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a display device using photolithography using a gray tone mask.
  • the width of the gray tone mask pattern is limited to a range of values. For this reason, when forming a pattern of pixels of a display device using a gray tone mask, the size of one pixel is limited to an integral multiple of the width of the pattern of the gray tone mask. For this reason, the design freedom of the display device is limited.
  • a method of manufacturing a display device includes a light emitting element including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode in order from the lower layer, and the first electrode And a photosensitive resin film covering the edges of the plurality of pixels.
  • the method includes: applying a photosensitive resin to the first electrode; and exposing the photosensitive resin using a photomask, wherein the photomask includes a light shielding portion, a light transmitting portion, and the light shielding.
  • a semi-transmissive portion having a light transmittance between the portion and the transmissive portion having a fine pattern of a plurality of strip patterns and a plurality of slits, the strip pattern
  • the width of the strip pattern inside the pixel and the width of the slit inside the pixel are respectively equal between the two pixels, at the boundary of the two pixels
  • the width of the strip pattern is larger than the width of the strip pattern inside the pixel, and the opening of the photosensitive resin film to which the first electrode is exposed at the position corresponding to the transmitted light portion in the exposure step.
  • a display device manufacturing apparatus includes a light emitting element layer including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode in order from the lower layer;
  • An apparatus for manufacturing a display device comprising: a photosensitive resin film covering an edge of a first electrode, wherein a plurality of pixels are formed, wherein the photosensitive resin is applied to the first electrode, and the photomask is used.
  • the film forming apparatus is configured to perform exposure of a photosensitive resin, and the photomask includes a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmission light portion having a light transmittance between the light shielding portion and the light transmitting portion.
  • the semi-transmission light portion has a fine pattern of a plurality of strip patterns and a plurality of slits, and a strip inside the pixel for two pixels of the display device adjacent in the direction in which the strip patterns are arranged.
  • Pattern width and slit inside pixel The width is equal between the two pixels, and at the boundary between the two pixels, the width of the strip pattern is larger than the width of the strip pattern inside the pixel, and the position corresponding to the transmitted light portion in the exposure Forming an opening of the photosensitive resin film to which the first electrode is exposed, forming a first flat portion of the photosensitive resin film at a position corresponding to the semi-transmission light portion, and corresponding to the light shielding portion At a position, a second flat portion of the photosensitive resin film, which is higher than the first flat portion, is formed.
  • the photomask can manufacture a display device in which the freedom of design of the spacing between pixels is improved.
  • a display device having a pixel interval of a width different from an integral multiple of the pattern width of the photomask is manufactured by photolithography using the photomask it can.
  • Embodiment 1 means being formed of the same material in the same process. Also, “lower layer” means that it is formed in a process prior to the layer to be compared, and “upper layer” means that it is formed in a process later than the layer to be compared . Further, in this specification, the direction from the lower layer to the upper layer of the display device is referred to as upper.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view in the display area of the display device 2 according to the present embodiment.
  • the display device 2 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
  • the support substrate 10 As shown in FIG. 2, in the display device 2 according to the present embodiment, the support substrate 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer 4, the light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 and the top film 39.
  • the support substrate 10 may be, for example, a glass substrate.
  • Examples of the material of the resin layer 12 include polyimide.
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign matter such as water and oxygen from penetrating into the TFT layer 4 and the light emitting element layer 5 when the display device is used.
  • the barrier layer 3 can be formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by CVD.
  • the TFT layer 4 includes, in order from the lower layer, the semiconductor layer 15, the first inorganic layer 16 (gate insulating film), the gate electrode GE, the second inorganic layer 18, the capacitance wiring CE, and the third inorganic layer 20.
  • Source interconnection SH and planarizing film 21 are included.
  • a thin film transistor (TFT) Tr is configured to include the semiconductor layer 15, the first inorganic layer 16, and the gate electrode GE.
  • the semiconductor layer 15 is made of, for example, low temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor.
  • LTPS low temperature polysilicon
  • FIG. 2 shows the TFT having the semiconductor layer 15 as a channel in a top gate structure, it may have a bottom gate structure (for example, when the channel of the TFT is an oxide semiconductor).
  • the gate electrode GE, the capacitor electrode CE, or the source wiring SH is, for example, aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), copper (Cu) And at least one of them may be included. Further, the gate electrode GE, the capacitor electrode CE, or the source wiring SH is formed of a single layer film or a laminated film of the above-described metal. In particular, in the present embodiment, the gate electrode GE contains Mo, and the source wiring SH contains Al.
  • the first inorganic layer 16, the second inorganic layer 18, and the third inorganic layer 20 are formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method. be able to.
  • the planarizing film 21 can be made of, for example, a coatable photosensitive organic material such as polyimide or acrylic.
  • the light emitting element layer 5 (for example, an organic light emitting diode layer) includes, in order from the lower layer, a first electrode 22 (for example, an anode), a cover film 23 (photosensitive resin film) covering an edge of the first electrode 22, and a light emitting layer 24. And a second electrode (eg, cathode) 25.
  • the light emitting element layer 5 drives a light emitting element (for example, OLED: organic light emitting diode) including the island-shaped first electrode 22, the island-shaped light emitting layer 24, and the second electrode 25 for each sub-pixel SP. Sub-pixel circuits are provided.
  • the cover film 23 is an organic insulating film, and is formed, for example, by applying a photosensitive organic material (photosensitive resin) such as polyimide or acrylic and patterning it by a photolithography method.
  • the cover film 23 has an opening for each of the plurality of sub-pixels SP.
  • the light emitting layer 24 is configured, for example, by laminating a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer in order from the lower layer side.
  • the light emitting layer is formed in an island shape for each sub-pixel SP by a vapor deposition method or an inkjet method.
  • the hole transport layer and the electron transport layer may be formed in an island shape for each sub-pixel SP, or may be formed in a solid shape as a common layer of a plurality of sub-pixels SP.
  • the first electrode 22 is formed in an island shape for each of the plurality of sub-pixels SP, and is formed of, for example, a stack of ITO (Indium Tin Oxide) and an alloy containing Ag, and has light reflectivity.
  • the second electrode 25 is formed in a solid shape as a common layer of a plurality of sub-pixels SP, and can be made of a translucent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zincum Oxide).
  • the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25 causes holes and electrons to recombine in the light emitting layer 24 and the exciton generated thereby falls to the ground state. Light is emitted. Since the second electrode 25 has a light transmitting property and the first electrode 22 has a light reflecting property, the light emitted from the light emitting layer 24 is directed upward to be a top emission.
  • each of the light emitting layers 24 of the plurality of sub-pixels SP emits red light, green light or blue light.
  • one pixel of the display device 2 is configured by three sub-pixels SP provided with the light emitting layer 24 that emits red light, green light, and blue light.
  • the sealing layer 6 includes an inorganic sealing film 26 above the second electrode 25, an organic sealing film 27 above the inorganic sealing film 26, and an inorganic sealing film above the organic sealing film 27. 28 to prevent the penetration of foreign substances such as water and oxygen into the light emitting element layer 5.
  • the inorganic sealing films 26 and 28 can be formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by CVD.
  • the organic sealing film 27 can be made of a coatable photosensitive organic material such as polyimide or acrylic.
  • the top film 39 may be, for example, a functional film having an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, and the like.
  • the resin layer 12 is formed on a translucent support substrate (for example, a mother glass substrate) (step S1).
  • the barrier layer 3 is formed on the resin layer 12 (step S2).
  • the TFT layer 4 is formed on the barrier layer 3 (step S3).
  • a top emission type light emitting element layer (for example, an OLED element layer) 5 is formed (step S4).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the process of forming the light emitting element layer 5 (step S4 described above).
  • a first electrode forming process step S11
  • a cover film forming process step S12
  • a light emitting layer forming process step S13
  • a second electrode forming process Each step is performed in this order, including (step S14).
  • the first electrode forming step is a step of forming the first electrode 22 by laminating ITO and an alloy containing Ag using sputtering.
  • the first electrode 22 is formed in an island shape according to the sub-pixel of the light emitting layer 24.
  • the cover film forming step is a step of forming an insulating cover film 23 that covers the edge region of the first electrode 22.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the cover film forming process.
  • the cover film formation process is formed by photolithography including a coating process (step S21), an exposure process (step S22), and a heat treatment process (step S23).
  • a photosensitive organic material M for example, photosensitive polyimide, photosensitive acrylic or the like
  • a photosensitive organic material M as a raw material of the cover film 23 is coated on the upper surface of the first electrode 22.
  • the photosensitive organic material M is patterned into a predetermined shape by subjecting the photosensitive organic material M to exposure processing and development processing.
  • the photosensitive organic material M patterned into a predetermined shape is heat-treated (baked) to form the cover film 23.
  • the photosensitive organic material M in the present embodiment is a positive type material, and when irradiated with light, the solubility in the developer used in the above development process is increased, and the photosensitive organic material M is removed in the above development process. .
  • FIG. 1A is an enlarged top view of a photomask 40 used in the present embodiment.
  • (B) of FIG. 1 and (c) of FIG. 1 are enlarged views of the region A and the region B in (a) of FIG. 1, respectively.
  • the photomask 40 shown in FIG. 1A is used.
  • the photomask 40 has a light shielding portion 41 for shielding light, a light transmitting portion 43 for transmitting light (transmission light portion), and a semi-light transmitting portion 42 having a light transmittance between the light shielding portion 41 and the light transmitting portion 43. (Semi-transmissive portion).
  • the light shielding portion 41 may be, for example, a portion of the photomask 40 that is entirely formed of a member that shields light.
  • the light transmitting portion 43 may be, for example, an opening formed in the photomask 40.
  • the photomask 40 is a slit gray tone mask. That is, as shown in (b) of FIG. 1, the semi-transmissive portion 42 is alternately provided with a plurality of strip-shaped first shielding portions 44 that shield light and a plurality of minute slits S that transmit light. Have a fine pattern.
  • the width D1 of the first shielding part 44 shown in FIG. 1 is equal to the width of the other first shielding parts 44.
  • the width D2 of the fine slits S shown in FIG. 1 is equal to the width of the other fine slits S.
  • the semi-transmissive portion 42 includes a second shielding portion 45 having a width D3 wider than the width D1, as shown in FIG. 1C.
  • the second shielding portions 45 are formed at intervals corresponding to the intervals of the boundaries MB shown in (a) of FIG. 1.
  • the boundary MB represents the boundary of two pixels of the display device 2 adjacent to each other in the direction in which the first shielding portions 44 are aligned in the semi-transparent portion 42.
  • the second shielding portion 45 is formed on the photomask 40 at an interval equal to the interval at which one pixel of the display device 2 is formed.
  • the width D1 of the first shielding portion 44 and the width D3 of the second shielding portion 45 are different, the width D2 of the slit S adjacent to the first shielding portion 44 and the slit S adjacent to the second shielding portion 45 Is equal to the width D4 of
  • step S21 light is irradiated to the photosensitive material M applied to the upper surface of the first electrode from above the photosensitive material M through the photomask 40 in step S22.
  • the position at which the photomask 40 is installed is adjusted such that the light transmitting portion 43 exists above the first electrode and the light shielding portion 41 exists between the first electrodes.
  • step S22 the position at which the photomask 40 is installed is adjusted so that the second light shielding unit 45 overlaps the boundary MB.
  • the photosensitive material M located below the light shielding part 41 is hardly exposed.
  • the photosensitive material M located below the light transmitting portion 43 is exposed more strongly than the photosensitive material M located below the light shielding portion 41.
  • the photosensitive material M located below the semi-transparent portion 42 is more strongly exposed than the photosensitive material M located below the light shielding portion 41, but the photosensitive material located below the light transmitting portion 43 It is not exposed more strongly than the material M.
  • the photosensitive material M located under the light-shielding part 41 is not exposed so much. For this reason, at the position corresponding to the lower side of the light shielding portion 41, a thick layer of the photosensitive material M remains.
  • the layer of the photosensitive material M is almost completely removed below the light transmitting part 43. Since the first electrode 22 is formed below the light transmitting portion 43, an opening is formed to expose the upper surface of the first electrode 22 when development is performed.
  • the photosensitive material M located below the translucent portion 42 is exposed more strongly than the photosensitive material M located below the light shielding portion 41, but the photosensitive material located below the translucent portion 43 It is not exposed more strongly than M. Therefore, at a position corresponding to the lower side of the semi-transparent portion 42, the photosensitive material M remains thinner than the photosensitive material M located below the light shielding portion 41.
  • the photosensitive material M at the position corresponding to the second shielding portion 45 is the first The amount of exposure is smaller than that of the photosensitive material M at the position corresponding to the shielding portion 44.
  • the convex-shaped part MP of the photosensitive material M may arise in the position corresponding to the 2nd shielding part 45.
  • a heat treatment step of baking the photosensitive material M is performed to form the cover film 23.
  • the photosensitive material M is partially heated and flattened.
  • the convex portion MP of the photosensitive material M is planarized in the direction of the arrow of (a) of FIG. Therefore, the possibility that the display defect of the display device 2 in the convex portion MP may occur can be reduced.
  • the second shielding portion 45 When the photosensitive material M is a negative type, or when the width D3 of the second shielding portion 45 of the semi-light transmitting portion 42 is smaller than the width D1 of the first shielding portion 44, the second shielding portion 45 is supported. In the position where the light-sensitive material M is formed, a concave portion of the photosensitive material M may occur as shown in FIG. In the above-described flattening by heat transfer, as described above, the flattening is more pronounced when the convex portion MP is flattened than when the concave portion is flattened in the direction of the arrow in FIG. is there. Therefore, it is preferable that the convex portion MP of the photosensitive material M is generated at a position corresponding to the second shielding portion 45 after the development of the photosensitive material M than the concave portion of the photosensitive material M is generated.
  • FIG. 7 is a view for explaining the cover film 23 immediately after step S23.
  • 7A is a top view of the cover film 23 immediately after step S23
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 7A
  • FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 7A.
  • an opening 23 a of the cover film 23 in which the upper surface of the first electrode 22 is exposed is formed at a position corresponding to the light shielding portion 41.
  • the first flat portion 23 b of the cover film 23 is formed at a position corresponding to the semi-transmissive portion 42, and the height of the upper surface is higher than the first flat portion at a position corresponding to the transmissive portion 43.
  • the second flat portion 23c of the film 23 is formed.
  • the convex portion MP of the cover film 23 is formed at a position corresponding to the boundary MB of the photomask 40.
  • the exposure amount of the photosensitive material M at the position corresponding to the boundary MB is larger than the exposure amount of the photosensitive material M at the position corresponding to the light shielding portion 31.
  • convex-shaped part MP has a height lower than the 2nd flat part 23c.
  • the names of the first flat portion 23b and the second flat portion 23c are for indicating the difference in height of the upper surface, and the first flat portion 23b and the second flat portion 23c are strictly flat. There is no need.
  • the upper surface of the second flat portion 23c may have a mountain-like shape.
  • the second flat portion 23c of the cover film 23 at a position corresponding to the lower side of the light shielding portion 41 is used as a photo spacer for contacting a mask used for forming the light emitting layer 24 in a later step. Further, the light emitting layer 5 is formed in an opening of the cover film 23 formed at a position corresponding to the lower side of the light shielding portion 41 in a later step.
  • the hole transporting layer, the light emitting layer, and the electron transporting layer are laminated in order from the lower layer side.
  • the light emitting layer is formed in an island shape for each sub-pixel by a vapor deposition method or an inkjet method. More specifically, the light emitting layer is formed by the vapor deposition method or the ink jet method in a state where the photo spacer formed in the cover film forming step is in contact with the mask. Thereby, the mask can be prevented from contacting the first flat portion 23 b of the cover film 23. For this reason, it is possible to prevent the cover film 23 from peeling off.
  • the second electrode forming step is a step of forming the second electrode 25 using sputtering.
  • the light emitting element layer 5 is formed by the above steps.
  • step S5 the sealing layer 6 is formed (step S5).
  • the first bank 23a and the second bank 23b regulate the wetting and spreading of the organic sealing film 27.
  • the exposed source wiring SH in the frame area NA forms the terminal portion 40, and the terminal portion forming process is completed.
  • step S6 an upper film is attached on the sealing layer 6 (step S6).
  • step S7 the laminate including the supporting substrate 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer 4, the light emitting element layer 5, the sealing layer 6, and the top film 39 is divided to obtain a plurality of pieces (step S7).
  • step S8 an electronic circuit board (for example, an IC chip) is mounted on a terminal (not shown) for inputting an external signal into the display area, and the display device 2 is obtained (step S8).
  • a terminal not shown
  • the photomask 40 includes the first light shielding portion 44 and the second light shielding portion 45 wider than the first light shielding portion 44 between each of the plurality of fine slits S in the semi-transmissive portion 42. Prepare. Further, the second light shielding portion 45 is formed on the photomask 40 at an interval equal to the interval of the pixels of the display device 2.
  • the photomask 40 can be used for each of the pixels of the display device 2. It is possible to adjust the position to correspond to the position.
  • the boundary MB is formed at a position different from the opening 23 a of the cover film 23. Therefore, it is not necessary to form the light transmitting portion 43 in the photomask 40 so as to straddle the second light shielding portion 45. Therefore, the design of the second light shielding portion 45 is facilitated, and the design accuracy of the photomask 40 is improved. In addition, since the convex portion MP is not formed around the opening 23a, the possibility of the formation failure of the opening 23a can be reduced.
  • the photomask 40 may include a plurality of photomask components 40A to 40C having the first light shielding portion 44 between the respective fine slits S, as shown in FIG. 8A.
  • the photomask 40 includes an overlapping region in which a first light shielding portion 44 at an end of a certain photomask component and a first light shielding portion 44 at an end of another photomask component partially overlap with each other. In the overlapping region, the photomask components are joined to form the photomask 40.
  • the second light shielding portion 45 is formed in the overlapping region. That is, the overlapping area where the first light shielding portion 44 overlaps is formed such that the second light shielding portion 45 is formed at an interval equal to the interval of the pixels of the display device 2. Further, the overlapping region is rectangular, and the first light shielding portion 44 and the minute slit S are parallel to the longitudinal direction of the overlapping region.
  • photomask 40 is a photomask component having the same shape as photomask components 40A to 40C besides photomask components 40A to 40C. May be further provided.
  • the width of the fine slits or the distance between the fine slits of the gray-tone photomask provided with the fine slits is limited to a certain range.
  • the width of the first light shielding portion 44 is 0.8 ⁇ m or more, and is designed in 0.05 ⁇ m steps.
  • the spacing of the pixels is determined by the design of the display device 2. For this reason, there may be a case where the integral multiple of the sum of the widths of the first light shielding portion 44 and the minute slit S does not coincide with the pixel interval of the display device 2.
  • the second light shielding portion 45 by forming the second light shielding portion 45 by partially overlapping the first light shielding portions 44, the pattern interval between the first light shielding portion 44 and the minute slit S matches the pixel interval.
  • the adjustment can be made by changing the width of the second light shield 45. For this reason, even when there is a limitation in the design of the first light shielding portion 44 and the minute slit S, the design freedom can be improved with respect to the spacing of the pixels of the display device 2.
  • the display device 2 according to the present embodiment may have the same configuration as the display device 2 according to the above-described embodiment. In the present embodiment, only the configuration of a photomask used for patterning the cover film 23 of the display device 2 is different from that of the previous embodiment.
  • FIG. 9A is an enlarged top view of a photomask 46 used in the present embodiment.
  • (B) of FIG. 9 and (c) of FIG. 9 are enlarged views of the area E and the area F in (a) of FIG. 9, respectively.
  • the photomask 46 differs in configuration from the photomask 40 only in that a semi-transmissive portion 47 is provided instead of the semi-transmissive portion 42.
  • the semi-transparent portion 47 includes a first light shielding portion 48 having a width D5 and a fine slit S having a width D6. It is formed between each other.
  • the semi-transparent portion 42 includes a second shielding portion 49 having a width D7 larger than the width D5, as shown in FIG. 9C.
  • the second shielding unit 49 corresponds to the boundary MB representing the boundary between the two pixels of the display device 2 adjacent to each other in the direction in which the first shielding units 48 are arranged in the semi-light transmitting unit 47 shown in FIG. It is formed at the That is, the second shielding portion 49 is formed on the photomask 46 at an interval equal to the interval at which one pixel of the display device 2 is formed.
  • the width D5 of the first shielding portion 48 and the width D7 of the second shielding portion 49 are different, the width D6 of the slit S adjacent to the first shielding portion 48 and the slit S adjacent to the second shielding portion 49 Is equal to the width D8 of
  • the second light shielding portion 49 is formed at a position that does not cross the light transmitting portion 43 but crosses a portion of the light shielding portion 41.
  • the exposure process can be performed in a state where the boundary MB overlaps with a part of the light shielding portion 41. Therefore, the distance between the opening 23a of the cover film 23 and the convex portion MP can be further increased.
  • the photomask 46 when the photomask 46 is formed by combining a plurality of photomasks, in the present embodiment, the light transmitting portion 43 is not formed at the position where the plurality of photomasks are coupled. For this reason, when combining a plurality of photomasks, there is no need for precise alignment in the longitudinal direction of the first light shielding portion 46. In addition, the presence of the opening at the coupling portion can reduce the possibility that the shape of the photomask 46 changes or that the strength of coupling at the coupling portion is reduced.
  • the photomask 46 can be used instead of the photomask 40 in step S22 in the previous embodiment. Therefore, the method of manufacturing the display device 2 according to the present embodiment may be the same as the method of manufacturing the display device 2 in the above-described embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a manufacturing apparatus 50 of the display device 2 according to each of the embodiments described above.
  • the display device manufacturing apparatus 50 may include a controller 52 and a film forming apparatus 54.
  • the controller 52 may control the film forming apparatus 54.
  • the film forming apparatus 54 may form each layer of the display device 2.
  • the method of manufacturing a display device includes a plurality of light emitting elements including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode, and a photosensitive resin film covering an edge of the first electrode in order from the lower layer,
  • a method of manufacturing a display device comprising: applying a photosensitive resin to the first electrode; and exposing the photosensitive resin using a photomask.
  • the photomask includes a light shielding portion, a transmission light portion, and a semi-transmission light portion having light transmittance between the light shielding portion and the transmission light portion, and the semi-transmission light portion has a plurality of strip patterns
  • the width of the strip-shaped pattern inside the pixel and the width of the slit inside the pixel are two for the two pixels of the display device which have a fine pattern of a plurality of slits and a plurality of slits adjacent to each other in the row direction.
  • the width of the strip pattern is larger than the width of the strip pattern inside the pixel, and in the exposure step, the first electrode is exposed at a position corresponding to the transmitted light portion.
  • An opening of the photosensitive resin film is formed, and a first flat portion of the photosensitive resin film is formed at a position corresponding to the semi-transmission light portion, and a position corresponding to the light shielding portion is more than the first flat portion.
  • the second flat portion of the photosensitive resin film is formed high.
  • the boundary overlaps with a part of the second flat portion.
  • the boundary is at a position different from the opening.
  • the photomask includes a plurality of photomask components, and the strip pattern at the end of the photomask component and the strip pattern at the end of the other photomask component partially overlap each other.
  • An area is provided at a position corresponding to the boundary.
  • the band-like pattern in the overlapping region is larger than the band-like pattern in the position corresponding to the inside of the pixel.
  • the overlapping area is rectangular, and the strip pattern and the slit are parallel to the longitudinal direction of the overlapping area.
  • the photosensitive resin is a positive photosensitive resin.
  • a convex portion protruding upward with respect to the first flat portion is formed at a position corresponding to the boundary of the photomask.
  • the convex portion is lower than the second flat portion.
  • the light emitting layer forming step is provided by forming the light emitting layer by vapor deposition using a mask having a plurality of openings, and in the light emitting layer forming step, the mask abuts on the second flat portion.
  • the apparatus for manufacturing a display device of aspect 11 includes, in order from the lower layer, a light emitting element layer including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode, and a photosensitive resin film covering an edge of the first electrode.
  • a manufacturing apparatus of a display device in which a plurality of pixels are formed comprising: a film forming apparatus for applying a photosensitive resin to the first electrode and exposing the photosensitive resin using a photomask;
  • the photomask includes a light shielding portion, a transmission light portion, and a semi-transmission light portion having light transmittance between the light shielding portion and the transmission light portion, and the semi-transmission light portion has a plurality of strip patterns
  • the width of the strip-shaped pattern inside the pixel and the width of the slit inside the pixel are two for the two pixels of the display device which have a fine pattern of a plurality of slits and a plurality of slits adjacent to each other in the row direction.
  • the width of the strip pattern at the boundary between the two pixels is greater than the width of the strip pattern inside the pixel, and the exposure exposes the first electrode at a position corresponding to the transmitted light portion.

Abstract

表示デバイスの設計自由度の向上を目的として、遮光部(41)と、透過光部(43)と、前記遮光部(41)と前記透光部(43)との間の光透過率を有する半透過光部(42)と、を備え、前記半透過光部(42)は、複数の帯状パターン(44・45)と複数のスリット(S)との微細パターンを有し、前記帯状パターン(44)が並ぶ方向において隣り合う、表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターン(44)の幅と画素内部のスリット(S)の幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界(MB)において、帯状パターン(45)の幅は前記画素内部の帯状パターン(44)の幅よりも大きいフォトマスク(40)を用いて、感光性樹脂膜を形成する表示デバイスの製造方法を提供する。

Description

表示デバイスの製造方法、および表示デバイスの製造装置
 本発明は、表示デバイスの製造方法などに関する。
 特許文献1には、表示装置を、グレートーンマスクを使用したフォトリソグラフィを用いて製造する方法が開示されている。
日本国公開特許公報「特開平9-236930号(1997年9月9日公開)」
 グレートーンマスクのパターンの幅は、ある値の範囲に制限される。このため、グレートーンマスクを使用して、表示デバイスの画素のパターンを形成する場合、1つの画素の大きさが、グレートーンマスクのパターンの幅の整数倍に制限される。このため、表示デバイスの設計自由度に制限がかかる。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示デバイスの製造方法は、下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造方法であって、
 前記第1電極に感光性樹脂を塗布する塗布工程と、フォトマスクを用いて前記感光性樹脂を露光する露光工程と、を含み、前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、前記露光工程において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する。
 また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示デバイスの製造装置は、下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子層と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造装置であって、前記第1電極への感光性樹脂の塗布と、フォトマスクを用いた前記感光性樹脂の露光とを行う成膜装置を備え、前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、前記露光において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する。
 本発明の一態様に係るフォトマスクによれば、当該フォトマスクにより、画素の間隔の設計自由度が向上した表示デバイスを製造できる。
 本発明の一態様に係る表示デバイスの製造方法または製造装置によれば、フォトマスクのパターン幅の整数倍と異なる幅の画素の間隔を有する表示デバイスを、当該フォトマスクを使用したフォトリソグラフィにより製造できる。
本発明の実施形態1に係るフォトマスクを示す概略拡大図である。 本発明の実施形態1に係る表示デバイスを示す概略断面図である。 本発明の実施形態1に係る表示デバイスの製造工程のフローチャートである。 本発明の実施形態1に係る発光素子層の製造工程のフローチャートである。 本発明の実施形態1に係るカバー膜の製造工程のフローチャートである。 本発明の実施形態1に係るフォトマスクによってパターニングされる感光性材料と、比較例の感光性材料とを示す図である。 本発明の実施形態1に係るカバー膜の製造工程直後のカバー膜を示す断面図である。 本発明の実施形態1に係るフォトマスクの形成するフォトマスク部品と、当該フォトマスク部品同士を結合させたフォトマスクとの概略斜視図である。 本発明の実施形態2に係るフォトマスクを示す概略拡大図である。 本発明の各実施形態に係る表示デバイスの製造装置を示すブロック図である。
 〔実施形態1〕
 以下においては、「同層」とは同一プロセスにて同材料で形成されていることを意味する。また、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。また、本明細書においては、表示デバイスの下層から上層へ向かう方向を上方とする。
 図2は、本実施形態に係る表示デバイス2の表示領域における断面図である。図2を参照して、本実施形態に係る表示デバイス2を詳細に説明する。
 図2に示すように、本実施形態に係る表示デバイス2は、下層から順に、支持基板10と、樹脂層12と、バリア層3と、TFT層4と、発光素子層5と、封止層6と、上面フィルム39とを備える。
 支持基板10、例えばガラス基板であってもよい。樹脂層12の材料としては、例えば、ポリイミドが挙げられる。
 バリア層3は、表示デバイスの使用時に、水、酸素等の異物がTFT層4、発光素子層5に浸透することを防ぐ層である。バリア層3は、例えば、CVDにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
 TFT層4は、下層から順に、半導体層15と、第1無機層16(ゲート絶縁膜)と、ゲート電極GEと、第2無機層18と、容量配線CEと、第3無機層20と、ソース配線SHと、平坦化膜21(層間絶縁膜)とを含む。半導体層15と、第1無機層16と、ゲート電極GEとを含むように、薄層トランジスタ(TFT)Trが構成される。
 半導体層15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)あるいは酸化物半導体で構成される。なお、図2においては、半導体層15をチャネルとするTFTがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造であってもよい(例えば、TFTのチャネルが酸化物半導体の場合)。
 ゲート電極GE、容量電極CE、またはソース配線SHは、例えば、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)の少なくとも1つを含んでいてもよい。また、ゲート電極GE、容量電極CE、またはソース配線SHは、上述の金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。特に本実施形態においては、ゲート電極GEはMoを含み、ソース配線SHはAlを含む。
 第1無機層16、第2無機層18、および第3無機層20は、例えば、CVD法によって形成された、酸化シリコン(SiOx)膜あるいは窒化シリコン(SiNx)膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜21は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。
 発光素子層5(例えば、有機発光ダイオード層)は、下層から順に、第1電極22(例えばアノード)と、第1電極22のエッジを覆うカバー膜23(感光性樹脂膜)と、発光層24と、第2電極(例えばカソード)25とを含む。発光素子層5は、サブピクセルSPごとに、島状の第1電極22、島状の発光層24、および第2電極25を含む発光素子(例えば、OLED:有機発光ダイオード)と、これを駆動するサブ画素回路とが設けられる。
 カバー膜23は有機絶縁膜であり、例えば、ポリイミド、アクリル等の感光性有機材料(感光性樹脂)を塗布した後にフォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより形成される。カバー膜23は、複数のサブピクセルSPごとに開口を備える。
 発光層24は、例えば、下層側から順に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を積層することにより構成される。発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、サブピクセルSPごとに島状に形成される。正孔輸送層および電子輸送層は、サブピクセルSPごとに島状に形成されていてもよく、複数のサブピクセルSPの共通層としてベタ状に形成されていてもよい。
 第1電極22は、複数のサブピクセルSPごとに島状に形成され、例えばITO(Indium Tin Oxide)とAgを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する。第2電極25は、複数のサブピクセルSPの共通層としてベタ状に形成され、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zincum Oxide)等の透光性の導電材によって構成することができる。
 発光素子層5がOLED層である場合、第1電極22および第2電極25間の駆動電流によって正孔と電子が発光層24内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に落ちることによって、光が放出される。第2電極25が透光性を有し、第1電極22が光反射性を有するため、発光層24から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。
 本実施形態においては、複数のサブピクセルSPの発光層24のそれぞれが、赤色光、緑色光、または青色光を発する。また、赤色光、緑色光、および青色光を発する発光層24を備えた3つのサブピクセルSPによって、表示デバイス2の1つの画素が構成される。
 封止層6は、第2電極25よりも上層の無機封止膜26と、無機封止膜26よりも上層の有機封止膜27と、有機封止膜27よりも上層の無機封止膜28とを含み、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防ぐ。無機封止膜26・28は、例えば、CVDにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機封止膜27は、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。
 上面フィルム39は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する機能フィルムであってもよい。
 図3から図5のフローチャートを参照し、本実施形態に係る表示デバイス2の製造方法について詳細に説明する。
 はじめに、透光性の支持基板(例えば、マザーガラス基板)上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、樹脂層12の上層にバリア層3を形成する(ステップS2)。
 次いで、バリア層3の上層にTFT層4を形成する(ステップS3)。次いで、トップエミッション型の発光素子層(例えば、OLED素子層)5を形成する(ステップS4)。
 図4は、発光素子層5の形成工程(上記ステップS4)の一例を示すフローチャートである。発光素子層5の形成工程は、図4に示すように、第1電極形成工程(ステップS11)、カバー膜形成工程(ステップS12)、発光層形成工程(ステップS13)、および第2電極形成工程(ステップS14)を含み、この順に各工程が行われる。
 第1電極形成工程は、スパッタリングを用いてITOとAgを含む合金とを積層することにより、第1電極22を形成する工程である。第1電極22は、発光層24のサブピクセルに応じて島状に形成される。
 カバー膜形成工程は、第1電極22のエッジ領域をカバーする絶縁性のカバー膜23を形成する工程である。
 図5は、カバー膜形成工程の一例を示すフローチャートである。カバー膜形成工程は、図5に示すように、塗布工程(ステップS21)、露光工程(ステップS22)、および熱処理工程(ステップS23)を含む、フォトリソグラフィにより形成される。
 ステップS21においては、第1電極22の上面にカバー膜23の原料となる感光性有機材料M(例えば、感光性ポリイミド、感光性アクリルなど)を塗布する。ステップS22においては、感光性有機材料Mに対して露光処理および現像処理を施すことにより、感光性有機材料Mを所定の形状にパターニングする。ステップS23においては、所定の形状にパターニングされた感光性有機材料Mを熱処理(ベーク)してカバー膜23を形成する。
 本実施形態における感光性有機材料Mは、ポジ型の材料であり、光が照射されることにより、上記現像処理において用いられる現像液に対して溶解性が増大し、上記現像処理において除去される。
 上述のステップS22における露光処理において使用されるフォトマスクについて、図1を参照して説明する。図1の(a)は、本実施形態において使用されるフォトマスク40の上面拡大図である。図1の(b)と図1の(c)とは、それぞれ、図1の(a)における、領域Aと領域Bとの拡大図である。
 本実施形態においては、ステップS22において、図1の(a)に示す、フォトマスク40が使用される。フォトマスク40は、光を遮断する遮光部41と、光を透過させる透光部43(透過光部)と、遮光部41と透光部43の間の光透過率を有する半透光部42(半透過光部)とを有する。
 遮光部41は、例えば、フォトマスク40において、全面が光を遮蔽する部材によって形成されている部分であってもよい。また、透光部43は、例えば、フォトマスク40に形成された開口であってもよい。
 本実施形態においては、フォトマスク40はスリットグレートーンマスクである。すなわち、半透光部42は、図1の(b)に示すように、光を遮蔽する複数の帯状パターンの第1遮蔽部44と、光が透過する複数の微細スリットSとを交互に備えた、微細パターンを有する。本実施形態においては、図1に示す第1遮蔽部44の幅D1は、他の第1遮蔽部44の幅と等しい。また、図1に示す微細スリットSの幅D2は、他の微細スリットSの幅と等しい。
 加えて、半透光部42は、図1の(c)に示すように、幅D1よりも広い幅D3を有する第2遮蔽部45を備える。第2遮蔽部45は、図1の(a)に示す、境界MBの間隔に対応する間隔にて形成されている。ここで、境界MBは、半透光部42において第1遮蔽部44が並ぶ方向において隣り合う、表示デバイス2の2つの画素の境界を表す。
 すなわち、第2遮蔽部45は、表示デバイス2の1つの画素が形成される間隔と等しい間隔にて、フォトマスク40に形成されている。なお、第1遮蔽部44の幅D1と、第2遮蔽部45の幅D3とは異なるが、第1遮蔽部44と隣接するスリットSの幅D2と、第2遮蔽部45と隣接するスリットSの幅D4とは等しい。
 ステップS21において、第1電極の上面に塗布された感光性材料Mに対し、ステップS22においては、感光性材料Mの上方から、フォトマスク40越しに光が照射される。この際、透光部43が第1電極の上方に、遮光部41が第1電極の間に存在するように、フォトマスク40を設置する位置を調節する。さらに、ステップS22においては、第2遮光部45が、境界MBに重畳するように、フォトマスク40を設置する位置を調節する。
 フォトマスク40越しの光の照射の際、遮光部41の下方にはほとんど光が照射されない。このため、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mは、ほとんど露光されない。一方、フォトマスク40越しの光の照射の際、透光部43の下方には光が照射される。このため、透光部43の下方に位置する感光性材料Mは、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mよりも強く露光される。
 また、フォトマスク40越しの光の照射の際、半透光部42の下方には、遮光部41の下方に照射される光と透光部43の下方に照射される光との間の強度の光が照射される。このため、半透光部42の下方に位置する感光性材料Mは、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mよりも強く露光されるが、透光部43の下方に位置する感光性材料Mよりも強く露光されない。
 上述の露光を行った後、現像処理を行うと、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mは、あまり露光されていない。このため、遮光部41の下方に対応する位置においては、厚く感光性材料Mの層が残存する。
 一方、透光部43の下方に位置する感光性材料Mは、強く露光されるため、透光部43の下方においては、感光性材料Mの層がほとんど除去される。透光部43の下方には、第1電極22が形成されているため、現像を行うと、第1電極22の上面が露出する開口が形成される。
 また、半透光部42の下方に位置する感光性材料Mは、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mよりも強く露光されるが、透光部43の下方に位置する感光性材料Mよりも強く露光されない。このため、半透光部42の下方に対応する位置においては、遮光部41の下方に位置する感光性材料Mよりも薄く感光性材料Mが残存する。
 この際、半透光部42の第2遮蔽部45の幅D3が、第1遮蔽部44の幅D1よりも広いため、第2遮蔽部45に対応する位置における感光性材料Mは、第1遮蔽部44に対応する位置における感光性材料Mよりも露光量が少ない。このため、第2遮蔽部45に対応する位置においては、図6の(a)に示すように、感光性材料Mの凸状部MPが生じる場合がある。
 上述の現像工程の後、感光性材料Mのベークする熱処理工程を行い、カバー膜23を形成する。ここで、感光性材料Mの熱処理により、感光性材料Mは一部熱だれを起こし、平坦化される。図6の(a)に示す、感光性材料Mから上方に突出した凸状部MPは、熱処理における熱だれよる平坦化が特に顕著に発生する。このため、図6の(a)の矢印の方向に、感光性材料Mの凸状部MPは平坦化される。したがって、凸状部MPにおける表示デバイス2の表示不良が発生する可能性を低減できる。
 なお、感光性材料Mがネガ型の場合、または、半透光部42の第2遮蔽部45の幅D3が、第1遮蔽部44の幅D1よりも細い場合、第2遮蔽部45に対応する位置においては、図6の(b)に示すように、感光性材料Mの凹状部が生じる場合がある。前述の熱だれによる平坦化において、凹状部が図6の(b)の矢印の方向に平坦化するよりも、上述したように、凸状部MPが平坦化する方が、平坦化が顕著である。したがって、感光性材料Mの現像後、第2遮蔽部45に対応する位置において、感光性材料Mの凸状部MPが生じる方が、感光性材料Mの凹状部が生じるよりも好ましい。
 図7は、ステップS23の直後のカバー膜23を説明するための図である。図7の(a)は、ステップS23の直後のカバー膜23の上面図であり、図7の(b)は、図7の(a)におけるC-C線矢視断面図であり、図7の(c)は、図7の(a)におけるD-D線矢視断面図である。
 図7に示すように、遮光部41に対応する位置において、第1電極22の上面が露出する、カバー膜23の開口23aが形成される。また、半透光部42に対応する位置において、カバー膜23の第1平坦部23bが形成され、透光部43に対応する位置において、第1平坦部よりも上面の高さが高い、カバー膜23の第2平坦部23cが形成される。
 また、図7の(a)に示すように、露光工程において、フォトマスク40の境界MBに対応する位置には、カバー膜23の凸状部MPが形成されている。境界MBに対応する位置における感光性材料Mの露光量は、遮光部31に対応する位置における感光性材料Mの露光量よりも多い。このため、図7の(c)に示すように、凸状部MPは、第2平坦部23cよりも低い高さを有する。
 なお、第1平坦部23bと第2平坦部23cとの名称は、上面の高さの違いを示すためのものであり、第1平坦部23bと第2平坦部23cとが厳密に平坦である必要はない。特に、第2平坦部23cの上面は、山なりの形状を有していてもよい。
 以上により、カバー膜23の形成工程が完了する。なお、遮光部41の下方に対応する位置おけるカバー膜23の第2平坦部23cは、後工程の発光層24の形成に使用されるマスクを当接するためのフォトスペーサとして使用される。また、遮光部41の下方に対応する位置に形成されたカバー膜23の開口には、後工程において発光層5が形成される。
 発光層形成工程では、下層側から順に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を積層することで構成される。上述したように、発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、サブピクセルごとに島状に形成される。より詳細には、発光層は、カバー膜形成工程において形成されたフォトスペーサにマスクを当接させた状態において、蒸着法あるいはインクジェット法によって形成される。これにより、上記マスクがカバー膜23の第1平坦部23bに当接することを防ぐことができる。このため、カバー膜23が剥離することを防ぐことができる。
 第2電極形成工程は、スパッタリングを用いて第2電極25を形成する工程である。以上の工程により、発光素子層5が形成される。
 次いで、封止層6を形成する(ステップS5)。この際、封止層6の有機封止膜27の形成において、有機封止膜27の濡れ広がりを、第1バンク23aと第2バンク23bとが規制する。ステップS5において、額縁領域NAにおける露出したソース配線SHが、端子部40を形成し、端子部形成工程が完了する。
 次いで、封止層6上に上面フィルムを貼り付ける(ステップS6)。次いで、支持基板10、樹脂層12、バリア層3、TFT層4、発光素子層5、封止層6、上面フィルム39を含む積層体を分断し、複数の個片を得る(ステップS7)。次いで、外部からの信号を表示領域に入力するための端子部(図示せず)に電子回路基板(例えば、ICチップ)をマウントし、表示デバイス2とする(ステップS8)。
 本実施形態に係るフォトマスク40は、半透過部42において、複数の微細スリットSのそれぞれの間に、第1遮光部44と第1遮光部44よりも幅の広い第2遮光部45とを備える。さらに、第2遮光部45は、フォトマスク40に、表示デバイス2の画素の間隔に等しい間隔にて形成されている。
 このため、第2遮光部45の寸法を調節することによって、フォトマスク40における、第1遮光部44と微細スリットSとが形成される位置を微調整することが可能である。したがって、表示デバイス2の画素の間隔が、第1遮光部44と微細スリットSとの幅の合計の整数倍と一致しない場合であっても、フォトマスク40を、表示デバイス2の画素のそれぞれの位置に対応するように位置調節することが可能である。
 なお、本実施形態においては、境界MBがカバー膜23の開口23aと異なる位置に形成されている。このため、第2遮光部45を跨ぐように、透光部43をフォトマスク40に形成する必要が無い。したがって、第2遮光部45の設計が容易となり、フォトマスク40の設計精度が向上する。また、開口23aの周囲に凸状部MPが形成されないため、開口23aの形成不良が発生する可能性を低減できる。
 フォトマスク40は、図8の(a)に示す、第1遮光部44をそれぞれの微細スリットSの間に備えた複数のフォトマスク部品40A~Cを備えていてもよい。フォトマスク40は、あるフォトマスク部品の端部における第1遮光部44と、他のフォトマスク部品の端部における第1遮光部44と同士が一部重なり合う重畳領域を備える。重畳領域において、フォトマスク部品同士が結合することにより、フォトマスク40が形成される。
 ここで、重畳領域には、図8の(b)に示すように、第2遮光部45が形成される。すなわち、表示デバイス2の画素の間隔と等しい間隔にて、第2遮光部45が形成されるように、第1遮光部44が重畳する重畳領域が形成される。また、重畳領域は長方形状であり、第1遮光部44と微細スリットSとは、重畳領域の長手方向に平行である。
 図8においては、例として、フォトマスク部品40A~Cが記載されているが、フォトマスク40は、フォトマスク部品40A~Cの他にも、フォトマスク部品40A~Cと同じ形状のフォトマスク部品をさらに備えていてもよい。
 一般に、微細スリットを備えたグレートーンフォトマスクの、微細スリットの幅または微細スリット同士の間隔は、ある一定の範囲に制限される。例えば、第1遮光部44の幅は、0.8μm以上であり、0.05μm刻みにて設計される。一方、画素の間隔は、表示デバイス2の設計により決定される。このため、第1遮光部44と微細スリットSとの幅の合計の整数倍と、表示デバイス2の画素の間隔とが一致しない場合がある。
 上述のように、第1遮光部44同士が一部重なり合い、第2遮光部45が形成されることにより、第1遮光部44と微細スリットSとのパターン間隔が、画素の間隔と合致するように、第2遮光部45の幅を変更することによって調節することができる。このため、第1遮光部44と微細スリットSとの設計に制限がある場合においても、表示デバイス2の画素の間隔に関して、設計自由度を向上させることができる。
 〔実施形態2〕
 本実施形態に係る表示デバイス2は、前述の実施形態に係る表示デバイス2と同一の構成を備えていてもよい。本実施形態においては、前実施形態と比較して、表示デバイス2のカバー膜23のパターニングに使用されるフォトマスクの構成のみが異なる。
 本実施形態に係るフォトマスクについて、図9を参照して説明する。図9の(a)は、本実施形態において使用されるフォトマスク46の上面拡大図である。図9の(b)と図9の(c)とは、それぞれ、図9の(a)における、領域Eと領域Fとの拡大図である。
 フォトマスク46は、フォトマスク40と比較して、半透光部42の代わりに、半透光部47を備える点においてのみ、構成が異なる。半透光部47は、図9の(b)に示すように、幅D5を有する第1遮光部48と、幅D6を有する微細スリットSとを備え、第1遮光部48は微細スリットSのそれぞれの間に形成される。
 加えて、半透光部42は、図9の(c)に示すように、幅D5よりも広い幅D7を有する第2遮蔽部49を備える。第2遮蔽部49は、図9の(a)に示す、半透光部47において第1遮蔽部48が並ぶ方向において隣り合う、表示デバイス2の2つの画素の境界を表す、境界MBに対応する位置に形成されている。すなわち、第2遮蔽部49は、表示デバイス2の1つの画素が形成される間隔と等しい間隔にて、フォトマスク46に形成されている。なお、第1遮蔽部48の幅D5と、第2遮蔽部49の幅D7とは異なるが、第1遮蔽部48と隣接するスリットSの幅D6と、第2遮蔽部49と隣接するスリットSの幅D8とは等しい。
 本実施形態において、第2遮光部49は、透光部43を横断せず、遮光部41の一部を横断する位置に形成される。この場合、境界MBが遮光部41の一部と重畳する状態において、露光工程を実施することが可能である。このため、カバー膜23の開口23aと凸状部MPとの距離をより離すことが可能である。
 図8に示すように、複数のフォトマスクを結合させてフォトマスク46を形成する場合、本実施形態においては、複数のフォトマスクが結合する位置において、透光部43が形成されない。このため、複数のフォトマスクを結合させる際に、第1遮光部46の長手方向における精密な位置合わせの必要が無い。また、結合部に開口が存在することにより、フォトマスク46の形状が変化する、または、結合部における結合の強度が低下する等の可能性を低減させることができる。
 フォトマスク46は、前実施形態におけるステップS22において、フォトマスク40の代わりに使用することが可能である。したがって、本実施形態に係る表示デバイス2の製造方法は、前述の実施形態における表示デバイス2の製造方法と同一であってもよい。
 図10は、上述の各実施形態に係る表示デバイス2の製造装置50を示すブロック図である。表示デバイスの製造装置50は、コントローラ52と、成膜装置54とを備えていてもよい。コントローラ52は、成膜装置54を制御してもよい。成膜装置54は、表示デバイス2の各層を成膜してもよい。
 〔まとめ〕
 態様1の表示デバイスの製造方法は、下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造方法であって、前記第1電極に感光性樹脂を塗布する塗布工程と、フォトマスクを用いて前記感光性樹脂を露光する露光工程と、を含み、前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、前記露光工程において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する。
 態様2においては、前記境界が、前記第2平坦部の一部と重畳する。
 態様3においては、前記境界が、前記開口と異なる位置にある。
 態様4においては、前記フォトマスクが、複数のフォトマスク部品を含み、前記フォトマスク部品の端部における前記帯状パターンと、他の前記フォトマスク部品の端部における前記帯状パターンとが一部重なり合う重畳領域を、前記境界と対応する位置に備える。
 態様5においては、前記重畳領域における帯状パターンは、前記画素内に対応する位置における帯状パターンよりも大きい。
 態様6においては、前記重畳領域が、長方形状であり、前記帯状パターンと前記スリットとが、前記重畳領域の長手方向に平行である。
 態様7においては、前記感光性樹脂が、ポジ型の感光性樹脂である。
 態様8においては、前記フォトマスクの前記境界に対応する位置に、前記第1平坦部に対して上側に突出する凸状部を形成する。
 態様9においては、前記凸状部が、前記第2平坦部よりも低い。
 態様10においては、前記発光層を複数の開口を備えたマスクを使用した蒸着により形成する発光層形成工程を備え、前記発光層形成工程において、前記マスクが前記第2平坦部に当接する。
 態様11の表示デバイスの製造装置は、下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子層と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造装置であって、前記第1電極への感光性樹脂の塗布と、フォトマスクを用いた前記感光性樹脂の露光とを行う成膜装置を備え、前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、前記露光において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 2     表示デバイス
 5     発光素子層
 22    第1電極
 23    カバー膜
 23a   開口
 23b   第1平坦部
 23c   第2平坦部
 24    発光層
 25    第2電極
 M     感光性材料
 MP    凸状部
 40、46 フォトマスク
 41    透光部
 42    半透光部
 43    遮光部
 44、48 第1遮光部
 45、49 第2遮光部
 S     微細スリット
 MB    境界
 50    表示デバイスの製造装置

Claims (11)

  1.  下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造方法であって、
     前記第1電極に感光性樹脂を塗布する塗布工程と、
     フォトマスクを用いて前記感光性樹脂を露光する露光工程と、を含み、
     前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、
     前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、
     前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、
     前記露光工程において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する表示デバイスの製造方法。
  2.  前記境界が、前記第2平坦部の一部と重畳する請求項1に記載の表示デバイスの製造方法。
  3.  前記境界が、前記開口と異なる位置にある請求項1または2に記載の表示デバイスの製造方法。
  4.  前記フォトマスクは、複数のフォトマスク部品を含み、前記フォトマスク部品の端部における前記帯状パターンと、他の前記フォトマスク部品の端部における前記帯状パターンとが一部重なり合う重畳領域を、前記境界と対応する位置に備える請求項1から3の何れか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  5.  前記重畳領域における帯状パターンは、前記画素内に対応する位置における帯状パターンよりも大きい請求項4に記載の表示デバイスの製造方法。
  6.  前記重畳領域が、長方形状であり、
     前記帯状パターンと前記スリットとが、前記重畳領域の長手方向に平行である請求項4または5に記載の表示デバイスの製造方法。
  7.  前記感光性樹脂が、ポジ型の感光性樹脂である、請求項1から6の何れか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  8.  前記フォトマスクの前記境界に対応する位置に、前記第1平坦部に対して上側に突出する凸状部を形成する請求項1から7の何れか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  9.  前記凸状部は、前記第2平坦部よりも低い請求項8に記載の表示デバイスの製造方法。
  10.  前記発光層を複数の開口を備えたマスクを使用した蒸着により形成する発光層形成工程を備え、
     前記発光層形成工程において、前記マスクが前記第2平坦部に当接する請求項1から9の何れか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  11.  下層から順に、第1電極と、発光層と、第2電極とを含む発光素子層と、前記第1電極のエッジを覆う感光性樹脂膜とを備え、複数の画素が形成される表示デバイスの製造装置であって、
     前記第1電極への感光性樹脂の塗布と、フォトマスクを用いた前記感光性樹脂の露光とを行う成膜装置を備え、
     前記フォトマスクは、遮光部と、透過光部と、前記遮光部と前記透過光部との間の光透過率を有する半透過光部と、を備え、
     前記半透過光部は、複数の帯状パターンと複数のスリットとの微細パターンを有し、
     前記帯状パターンが並ぶ方向において隣り合う、前記表示デバイスの2つの画素について、画素内部の帯状パターンの幅と画素内部のスリットの幅とは、前記2つの画素間においてそれぞれ等しく、該2つの画素の境界において、帯状パターンの幅は前記画素内部の帯状パターンの幅よりも大きく、
     前記露光において、前記透過光部に対応する位置において、前記第1電極が露出する前記感光性樹脂膜の開口を形成し、半透過光部に対応する位置において、前記感光性樹脂膜の第1平坦部を形成し、前記遮光部に対応する位置において、前記第1平坦部よりも高い、前記感光性樹脂膜の第2平坦部を形成する表示デバイスの製造装置。
     
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