WO2019138580A1 - 表示デバイスの製造方法および蒸着マスクのクリーニング方法並びにリンス液 - Google Patents
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- H10K59/873—Encapsulations
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Definitions
- the present invention relates to a method of manufacturing a display device, a method of cleaning a deposition mask, and a rinse solution.
- a functional layer such as a light emitting layer is formed on a support provided with a driving element such as a TFT (thin film transistor).
- a driving element such as a TFT (thin film transistor).
- Such a functional layer is patterned using a deposition mask having a mask opening through which a deposition material passes.
- the film formation material is deposited not only on the surface of the film formation target but also on the surface of the film formation mask. For this reason, if the film formation mask is repeatedly used for the film formation process, deposits such as a film formation material deposited on the film formation mask may block part of the mask opening, which may lower the film formation accuracy. . Further, the deposits deposited on the deposition mask cause contamination of foreign matter into the deposition target object due to film peeling, contamination in the deposition chamber, and the like.
- the deposition mask when used repeatedly, it is necessary to periodically clean the deposition mask to remove deposits deposited on the deposition mask.
- the cleaning of the deposition mask first, the deposit deposited on the surface of the deposition mask is peeled off by a chemical or etching. After that, the rinse solution is used to remove the residue called particles, such as dust-like deposit particles and dust adhering to the surface of the film formation mask.
- HFE hydrofluoroether
- Patent Document 1 a fluorine-based solvent such as HFE and an alcohol having 4 or more carbon atoms in the main chain are used as a dust-removing cleaning liquid to reduce the re-adhesion of particles once removed from the substrate to the substrate.
- a dust removal cleaning solution is disclosed.
- film formation using a film formation mask is performed in a film formation chamber in which the inside can be maintained in a reduced pressure state.
- the film forming chamber is evacuated to 5 Pa by a vacuum pump for roughing, and further, a vacuum pump for main drawing (that is, high vacuum drawing), for example, a film forming vacuum of about 10 ⁇ 5 pa. Exhaust to a degree.
- an object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device in which the pressure reduction time during film formation using a film formation mask can be shortened as compared to the conventional method. Further, one embodiment of the present invention provides a film forming mask cleaning method and a rinse liquid, which have high safety and high particle removal rate, and can reduce the pressure reduction time during film formation more than before. To be a further goal.
- a manufacturing method of a display device concerning one mode of the present invention includes a membrane formation process which forms a membrane on a membrane formation substrate via a membrane formation mask to which ionic liquid adhered.
- the cleaning method of the film-forming mask concerning 1 aspect of this invention includes the washing
- the rinse solution concerning one mode of the present invention contains hydrofluoroether and an ionic liquid.
- a method for manufacturing a display device in which the pressure reduction time during film formation using the film formation mask can be made shorter than in the past.
- a cleaning method and a rinse liquid for a film formation mask which have high safety and a high particle removal rate, and can reduce the pressure reduction time during film formation more than before. Can be provided.
- (A) is principal part sectional drawing which expands and shows the surface of the film-forming mask after the rinse process concerning Embodiment 1 of this invention
- (b) is after the drying process concerning Embodiment 1 of this invention
- (c) shows the surface of the film-forming mask in the film-forming process concerning Embodiment 1 of this invention.
- It is sectional drawing which shows the structural example of the display part of the display device concerning Embodiment 1 of this invention.
- (A) is principal part sectional drawing which expands and shows the surface of the film-forming mask after the rinse process at the time of using the dust removal washing
- (B) is an enlarged cross-sectional view of the surface of the film formation mask under a reduced pressure condition after the drying step when the above-described dust removal cleaning solution is used as the rinse solution, and (c) is a rinse It is principal part sectional drawing which expands and shows the surface of the film-forming mask in the film-forming process at the time of using the said dust removal washing
- FIG. 6C is an enlarged sectional view of the main part of the film formation mask under a reduced pressure condition after the drying process in the case of using It is principal part sectional drawing which expands and shows the surface of a mask. It is a figure which shows an example of the rinse process using the rinse apparatus concerning Embodiment 2 of this invention.
- Embodiment 1 One embodiment of the present invention is described below with reference to (a) to (c) to FIG.
- FIG. 2 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the display device 2 according to the present embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the display unit of the display device 2 according to the present embodiment.
- “lower layer” means that it is formed in a process earlier than the layer to be compared
- “upper layer” is that it is formed in a process later than the layer to be compared
- the manufacturing process of the display device 2 includes a resin layer forming step (S1), a barrier layer forming step (S2), a TFT layer forming step (S3), a light emitting element layer forming step (S4) Sealing layer forming step (S5), upper film sticking step (S6), supporting substrate peeling step (S7), lower face film sticking step (S8), laminate singulation step (S9), functional film sticking step (S9) S10) includes an electronic circuit board mounting step (S11).
- the resin layer 12 is formed on a support substrate (for example, a mother glass substrate) (not shown) having translucency (S1).
- the barrier layer 3 is formed (S2).
- a TFT (thin film transistor) layer 4 is formed (S3).
- the light emitting element layer 5 is formed (S4).
- the sealing layer 6 is formed (S5).
- an upper film (not shown) is attached onto the sealing layer 6 (S6).
- the lower surface of the resin layer 12 is irradiated with laser light through the supporting substrate to reduce the bonding strength between the supporting substrate and the resin layer 12, and the supporting substrate is peeled off from the resin layer 12 (S7).
- the lower film 10 is attached to the lower surface of the resin layer 12 (S8).
- the laminate including the lower surface film 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer 4, the light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 is divided to obtain a plurality of individual pieces (S9).
- the functional film 39 is attached to the obtained piece (S10).
- an electronic circuit board for example, an IC (Integrated Circuit) chip
- the display device 2 is obtained (S11).
- Examples of the material of the resin layer 12 include polyimide. Examples of the material of the lower film 10 include PET (polyethylene terephthalate).
- 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 2 is used.
- the barrier layer 3 is formed of, for example, a silicon oxide (SiO x ) film, a silicon nitride (SiN x ) film, a silicon oxynitride (SiO x N y ) film, or a laminated film thereof formed by a CVD (chemical vapor deposition) method.
- CVD chemical vapor deposition
- the TFT layer 4 includes the semiconductor film 15, the inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor film 15, the gate electrode GE above the inorganic insulating film 16, and the inorganic insulating layer above the gate electrode GE.
- a thin film transistor (TFT) Tr is configured to include the semiconductor film 15, the inorganic insulating film 16 (gate insulating film), and the gate electrode GE.
- the semiconductor film 15 is made of, for example, low temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor. Note that FIG. 2 shows the case where the thin film transistor Tr having the semiconductor film 15 as a channel has a top gate structure. However, the thin film transistor Tr may have a bottom gate structure.
- LTPS low temperature polysilicon
- the gate electrode GE, the capacitor electrode CE, and the source wiring SH are, for example, aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), and copper (Cu). And a single layer film of a metal containing at least one of the above, or a laminated film of the above metals.
- the inorganic insulating films 16, 18 and 20 can be formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof formed by CVD.
- the planarizing film (interlayer insulating film) 21 can be made of, for example, a coatable photosensitive organic material such as polyimide or acrylic.
- the light emitting element layer 5 includes a plurality of light emitting elements formed corresponding to each sub-pixel and an edge cover 23.
- One pixel is composed of, for example, R (red), G (green), and B (blue) sub-pixels.
- the light emitting element includes a first electrode 22 above the planarization film 21, a functional layer 24 above the first electrode 22, and a second electrode 25 above the functional layer 24.
- FIG. 4 is a flowchart showing an example of the light emitting element layer forming step (S4).
- the light emitting element layer forming step (S4) includes, for example, a first electrode forming step (S11), an edge cover forming step (S12), a functional layer forming step (S13), and a second electrode forming step (S14). Including.
- the first electrode 22 is formed on the TFT layer 4 formed in the TFT layer forming step (S3) (S11). Then, an edge cover 23 covering the edge of the first electrode 22 is formed. Thereafter, the functional layer 24 including at least the light emitting layer is formed (S13). Next, the second electrode 25 is formed (S14).
- the first electrode 22 is an anode (patterned anode) formed in an island shape for each sub-pixel
- the second electrode 25 is a cathode (common cathode) formed in a solid shape in common to all the sub-pixels is there.
- the first electrode 22 may be a cathode and the second electrode 25 may be an anode.
- the light emitting element is a top emission type
- a reflective electrode for example, an electrode having a light reflective layer
- ITO indium tin oxide
- Ag is used as the first electrode 22.
- a translucent electrode made of a transparent conductive material such as ITO or IZO (indium zinc oxide) or a semitransparent conductive material such as a metal thin film is used.
- a translucent electrode made of a translucent conductive material is used for the first electrode 22, and a light reflecting electrode is used for the second electrode 25.
- the edge cover 23 covers the edge of the first electrode 22.
- the edge cover 23 prevents short circuit between the first electrode 22 and the second electrode 25 due to electric field concentration at the pattern end of the first electrode 22, and also functions as a pixel separation layer for separating each pixel.
- the edge cover 23 is an organic insulating film.
- the edge cover 23 is formed, for example, by patterning a photosensitive organic material such as polyimide or acrylic resin by photolithography.
- the functional layer 24 between the first electrode 22 and the second electrode 25 is, for example, an EL layer.
- an organic layer is used for the functional layer 24.
- the functional layer 24 is configured by, for example, laminating a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer in order from the lower layer side.
- the functional layer 24 may include at least a light emitting layer, and the hole transport layer and the electron transport layer are not essential.
- the functional layer 24 may also include layers other than the hole transport layer and the electron transport layer.
- the light emitting layer is formed in an island shape for each sub-pixel.
- the hole transport layer and the electron transport layer may be formed in an island shape for each sub-pixel, or may be formed in a solid shape as a common layer common to a plurality of sub-pixels.
- the method of forming the functional layer 24 will be described in detail later.
- 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. And 28.
- the sealing layer 6 prevents the penetration of foreign matter (for example, water, oxygen, etc.) into the inside of the light emitting element layer 5.
- the inorganic sealing films 26 and 28 can be made 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 photosensitive organic material (for example, polyimide or acrylic resin) that can be applied to the upper surface of the inorganic sealing film 26.
- the lower film 10 is attached to the lower surface of the resin layer 12 after peeling off the support substrate. Thereby, a flexible display device can be realized as the display device 2.
- a material of the lower surface film 10 PET etc. are mentioned, for example.
- the functional film 39 has a predetermined function (for example, an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, etc.).
- FIG. 5 is a plan view schematically showing an example of the display device 2 according to the present embodiment.
- the display device 2 is provided with a display area DA (active area) and a non-display area NA (inactive area).
- the display area DA can be connected to the above-described electronic circuit board (for example, an IC chip) through a terminal for external connection.
- the non-display area NA is a frame area provided to surround the display area DA.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of the functional layer formation step (S13).
- FIG. 7 is a view for explaining the vapor deposition step (S26).
- an evaporation mask having a plurality of mask openings 51 for example, is used as the deposition mask 50, and an evaporation film 72 having a predetermined pattern is used as the functional layer 24. To form a film.
- the functional layer forming step (S13) includes a film forming step, a mask cleaning determination step, and a mask cleaning step.
- the film forming process includes a film forming mask loading process (S21), a film forming substrate loading process (S22), an alignment process between the film forming mask and the film forming substrate (S23), and a film forming chamber roughing process (S24).
- the mask cleaning determination step (S28) is performed after the film forming step.
- the mask cleaning process includes a film forming mask unloading process (S31), a deposit removing process (S32), a rinsing process (S33), and a drying process (S34).
- the formation of the functional layer 24 is performed in a film forming chamber 80 capable of maintaining the inside in a reduced pressure state as shown in FIG.
- the film forming mask 50 is carried into the film forming chamber 80 using a transfer mechanism such as a transfer robot and disposed on the deposition source 60 (S21) ).
- the vapor deposition source 60 is provided with an ejection port 61 for ejecting vaporized (vaporized or sublimated) vapor deposition particles 71 (for example, an organic light emitting material).
- the film formation substrate 40 is carried into the film formation chamber 80 using a conveyance mechanism such as a conveyance robot and disposed on the film formation mask 50 (S22).
- the deposition target substrate 40 is disposed to face the deposition source 60 with the deposition mask 50 interposed therebetween. At this time, suction and fixation of the film formation substrate 40 by an electrostatic chuck may be performed.
- a support substrate provided with the TFT layer 4, the first electrode 22, and the edge cover 23 after the edge cover formation step (S12) is used.
- the distance between the film formation substrate 40 and the film formation mask 50 is adjusted.
- the deposition target substrate 40 and the deposition mask 50 are brought into contact (contact).
- the film forming chamber evacuation step includes a film forming chamber roughing step (S24) and a film forming chamber main drawing step (S25).
- the film forming chamber 80 is provided with a vacuum pump 81 for roughing and a vacuum pump 82 for main drawing (that is, high vacuum drawing).
- the vacuum pump 81 and the vacuum pump 82 can be switched, for example, using a valve such as a three-way valve (not shown).
- vacuum pump 81 for roughing for example, a rotary pump and a mechanical booster pump are used.
- vacuum pump 82 for the main pulling for example, a turbo molecular pump or the like is used.
- the film forming chamber evacuation step first, the inside of the film forming chamber 80 is evacuated to 5 Pa by the vacuum pump 81 (S24), and then by the vacuum pump 82, 1 ⁇ 10 -4 to 1 ⁇ 10 -5 Pa ( For example, the film forming vacuum degree in the first half of 10 -5 pa is exhausted (S 25).
- the vapor deposition particles 71 ejected from the ejection port 61 are vapor deposited (deposited) on the film formation substrate 40 through the mask opening 51 (S26).
- a vapor deposition film 72 of a pattern corresponding to the mask opening 51 and made of vapor deposition particles 71 is formed as the functional layer 24 on the surface of the film formation substrate 40.
- FIG. 7 a case where deposition (fixed deposition) is performed by fixing the deposition mask 50 on the surface of the film formation substrate 40 is illustrated as an example.
- the deposition mask 50 a deposition mask having the same size as the deposition target substrate 40 or larger than the deposition target substrate 40 is used.
- the deposition mask 50 is disposed to face the deposition target substrate 40 away from the deposition target substrate 40.
- at least one of the deposition mask 50 and the deposition source 60 and the deposition target substrate 40 is moved relative to the other to perform deposition (scan deposition) while scanning the deposition target substrate 40.
- deposition scan deposition
- the film formation substrate 40 on which the vapor deposition film 72 is formed is carried out of the film formation chamber 80 using a conveyance mechanism such as a conveyance robot (S27).
- vapor deposition particles 71 (film formation material) are deposited not only on the surface of the film formation substrate 40 but also on the surface of the film formation mask 50.
- Deposition of the vapor deposition particles 71 on the film formation mask 50 causes deterioration of film formation accuracy, contamination of foreign matter to the film formation substrate 40 due to film peeling, contamination in the film formation chamber 80 and the like. Therefore, the deposit deposited on the surface of the film formation mask 50 (specifically, the vapor deposited film 72 formed on the surface of the film formation mask 50) needs to be periodically removed.
- the deposition mask 50 used in the deposition step (S26) is periodically cleaned to remove deposits deposited on the surface of the deposition mask 50 in the deposition step (S26), and then deposition is performed again. It is used for film-forming of the functional layer 24 in a process.
- the cleaning of the film forming mask 50 may be performed for each film forming process, or may be performed after a plurality of film forming processes.
- the number of film forming processes using the same film forming mask 50 is measured in the mask cleaning determination process (S28), and the number of film forming processes is a predetermined number of times (threshold N times, N ⁇ 1). When it reaches, the mask cleaning process is performed.
- the measuring unit in the control unit measures the number of times of film formation, and when the measured number of times of film formation reaches a predetermined number of times, the mask cleaning process is performed. By controlling, it is possible to automatically switch between the film forming process and the mask cleaning process.
- the number of times of film formation may be measured by the operation concerning deposition of the vapor deposition apparatus, or may be measured by the number of times of carrying in / out of the film formation substrate 40 by the transport mechanism. Of course, it is also possible to switch between the film forming process and the mask cleaning process manually.
- the number of times of film formation is set to, for example, the number of times of film formation at which the thickness of the deposit reaches a predetermined film thickness (threshold M ⁇ m).
- the thickness of the deposit deposited on the deposition mask 50 is measured each time using a sensor or the like instead of the measurement of the number of times of deposition, and when the thickness of the deposit reaches a predetermined film thickness (threshold M ⁇ m)
- the mask cleaning process may be performed.
- the threshold M is, for example, a thickness such that the thickness of the deposit deposited on the inner walls (four sides) of the mask opening 51 covers 20% or more of the initial opening area of the mask opening 51 (in other words, the opening ratio of the mask opening 51 is 80 It is set to the thickness which becomes% or less.
- a mask cleaning determination process (S28) is not necessarily required. If the mask cleaning process is performed for each film forming process, film formation can be always performed using the film forming mask 50 that has been cleaned, and it is possible to form a high quality film in which foreign matter contamination is suppressed. It becomes.
- the deposition mask 50 on which deposits are deposited is carried out of the deposition chamber 80 using a transport mechanism such as a transport robot (S31), and the deposits deposited on the deposition mask 50 are removed. It peels off (S32).
- the film forming mask unloading step of discharging the film forming mask 50 out of the film forming chamber 80 can be reworded as a film forming mask loading step of transferring the film forming mask 50 into the cleaning chamber.
- a wet method may be used in which the deposition mask 50 is immersed in a cleaning solution (chemical) to remove the deposit, or the deposit deposited on the deposition mask 50 may be a laser beam or a plasma.
- a dry method in which etching is performed using a gas or the like may be used.
- washing solution known washing solutions such as cyclohexanone, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) and the like can be used.
- the cleaning liquid is not particularly limited as long as the deposit can be exfoliated from the surface of the film formation mask 50 by, for example, dissolving at least a part of the deposit.
- the film formation mask 50 is cleaned using a rinse liquid to remove particles 73 such as dust and dirt adhering to the surface of the film formation mask 50.
- a rinse apparatus 90 is used to clean the film formation mask 50 with a rinse solution.
- (A), (b) of FIG. 8 is a figure which shows an example of the rinse process using the rinse apparatus 90 concerning this embodiment to process order.
- (a) and (b) of FIG. 8 a case of using a batch-type tank-type rinse device in which the film forming mask 50 is immersed is illustrated as an example of the rinse device 90.
- the rinse apparatus 90 includes a rinse tank 92 in which the rinse liquid 91 is stored, and a mask holder (not shown) having an elevating mechanism for holding and moving the film forming mask 50 up and down.
- the film formation mask 50 is immersed in the rinse liquid 91 in the rinse tank 92 for a certain period of time to remove the particles 73 attached to the surface of the film formation mask 50.
- the elevation mechanism immerses the film formation mask 50 in the rinse liquid 91 in the rinse tank 92 for a predetermined time as shown in FIG. 8A, for example, as shown in FIG. Pull up from rinse solution 91.
- cleaning conditions other than the component (composition) of the rinse liquid 91 such as immersion time, the temperature of the rinse liquid 91, and it should just set it similarly to the conventional rinse process, and is not specifically limited.
- the rinse tank 92 may be connected to a rinse liquid supply tank (not shown) via a pump and piping (not shown), and the particles 73 are removed from the rinse tank 92 via a pump and piping (not shown). It may be connected with a non-filtering device.
- the rinse apparatus 90 may include a control mechanism (not shown) that controls the amount, temperature, and the like of the rinse liquid 91 in the rinse tank 92.
- the rinse tank 92 be provided with an ultrasonic wave generator 93, for example. Thereby, the rinse liquid 91 in the rinse tank 92 can be vibrated to flow.
- a stirring device (not shown) for stirring the rinse liquid 91 or a shaking device (not shown) for shaking the film forming mask 50 in the rinse liquid 91 may be provided.
- the rinse liquid 91 and the film formation mask 50 are brought into contact with each other under the flow of the rinse liquid 91 to clean the film formation mask 50, thereby performing batch processing.
- the deposition mask 50 can be cleaned.
- the use of the rinse liquid 91 can be reduced and the film formation mask 50 can be cleaned uniformly.
- the particles 73 once removed from the film forming mask 50 in the rinse solution 91 are re-adhered even when performing batch processing in this manner.
- a high removal rate of the particles 73 can be achieved without
- the present embodiment is not limited to batch processing, and the film formation mask 50 may be cleaned by a shower method or the like.
- the flow velocity of the rinse liquid 91 in the rinse apparatus 90 is not particularly limited, and is, for example, 0.036 to 17.7 m / min.
- the flow rate of the rinse liquid 91 by the pump is 0.01 to 0.2 m 3 / min, for example, the cross-sectional area of the rinse tank 92 is 0.279 m 2
- the flow rate of the rinse liquid 91 in the rinse tank 92 is
- the inner diameter of the pipe is 0.011 m 2
- the flow velocity of the rinse liquid 91 in the pipe is 0.885 to 17.699 m / min.
- HFE is a solvent that dissolves IL.
- HFE for example, "Asahiclin AE-3000" (trade name, manufactured by AGC Asahi Glass Co., Ltd.) represented by the following structural formula (1), "Novec (registered trademark)-7100” represented by the following structural formula (2)
- Commercially available HFE such as (manufactured by 3M) can be used.
- IL is a molten salt containing a cation site and an anion site, and is formed by combining a cation and an anion.
- IL may be an IL that dissolves in HFE
- hydrophobic (amphiphilic) IL is used for IL since HFE exhibits hydrophobicity.
- IL can be synthesized (produced) by various known methods such as, for example, anion exchange method, acid ester method and neutralization method.
- Examples of the cation that constitutes IL include imidazolium ion, ammonium ion, sulfonium ion, piperidinium ion, pyrazolium ion, pyridinium ion, pyrrolidinium ion, phosphonium ion, morpholinium ion and the like.
- anion constituting IL for example, bis (trifluoromethanesulfonium) imide ion, tetrafluoroborate ion, chloride ion, bis (trifluorosulfonium) imide ion, iodide ion, hexafluorophosphate ion, Thiocyanate ions and the like can be mentioned.
- IL is noncombustible or flame retardant and has high electrical conductivity.
- the conductivity of 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide containing 1-butyl-3-methylimidazolium ion as cation and bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion as anion is room temperature And 3.9 mS / cm.
- the conductivity of butyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) containing butyltrimethylammonium ion as a cation and containing bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion as an anion is 3.3 mS / cm at room temperature.
- commercially available ILs also have an electrical conductivity of about 9 mS / cm at room temperature.
- HFE is a highly insulating liquid
- the rinse liquid 91 is HFE
- the rinse liquid 91 and the film formation mask 50 rub against each other the film formation mask 50 is charged by friction. Therefore, when the rinse liquid 91 is HFE, as shown by a two-dot chain line in (b) of FIG. 8, when pulling up the film formation mask 50 from the rinse liquid 91, particles 73 once separated from the film formation mask 50. However, many reattach to the surface of the film formation mask 50.
- the IL reduces the insulation of the HFE and suppresses the charging of the film formation mask 50.
- the rinse liquid 91 according to the present embodiment it is possible to suppress that the particles 73 once separated from the film formation mask 50 reattach to the surface of the film formation mask 50. Therefore, as shown by the solid line in (b) of FIG. 8, the adhesion amount of the particles 73 in the film forming mask 50 after the rinsing step (S33) can be reduced compared to the case where the rinsing liquid 91 contains only HFE. it can.
- the rinse solution 91 having high safety can be obtained by mixing the non-combustible liquid HFE with the non-combustible or non-combustible IL.
- the conductivity of the rinse liquid 91 is desirably 4.6 ⁇ 10 -9 mS / cm or more, 4.6 ⁇ 10 -9 mS / More preferably, it is cm or more, further preferably 4.6 ⁇ 10 ⁇ 9 mS / cm or more.
- the rinse solution 91 contains IL having a concentration such that the conductivity of the rinse solution 91 is 4.6 ⁇ 10 ⁇ 9 mS / cm or more, and the conductivity is 4.6 ⁇ 10 6 more desirably containing a concentration of IL to be -9 mS / cm or more, and further preferably includes the concentration of IL that the electrical conductivity is 4.6 ⁇ 10 -9 mS / cm or more.
- the concentration of IL in the rinse solution 91 is preferably 0.05 wt% (500 ppm) or more, 0.5 wt% (5,000 p It is more desirable that it is pm or more, and it is still more desirable that it is 5 wt% (50000 ppm) or more.
- the upper limit of the concentration of IL in the rinse solution 91 will be described later.
- IL is a molten salt and takes a liquid state in the range of approximately -50 to 400 ° C.
- the decomposition temperature of IL is 300 ° C. or higher at atmospheric pressure.
- the film formation mask 50 cleaned in the rinse step (S33) is dried under reduced pressure in the drying chamber (S34).
- the pressure in the drying chamber is not particularly limited as long as it is lower than the atmospheric pressure, and is, for example, 1000 to 15000 Pa.
- the drying temperature and the drying time are not particularly limited, and for example, they are 0.05 to 0.5 hours at 20 to 30 ° C.
- the film forming mask 50 subjected to the cleaning process in the mask cleaning process is returned to the inside of the film forming chamber 80, and is used again to form the functional layer 24 in the film forming process.
- the degree of vacuum in the deposition chamber 80 in the deposition step (S26) is, for example, 1 ⁇ 10 -4 to 1 ⁇ 10 -5 Pa as described above, and the mask temperature of the deposition mask 50 in the deposition step (S26) is For example, 30 to 60.degree.
- IL does not volatilize in the drying step (S34) or in the vapor deposition step (S26).
- the IL covers the surface of the film formation mask 50 while maintaining the liquid state.
- film formation of the functional layer 24 is performed using the film formation mask 50 in which the IL adheres to the surface as described above.
- the vapor deposition film 72 formed into a film is not contaminated by IL.
- IL is added to HFE to intentionally leave IL on the surface of the film formation mask 50.
- FIG. 1A is an enlarged sectional view of the main part of the surface of the film formation mask 50 after the rinsing step (S33) according to the present embodiment
- FIG. 1B is a cross-sectional view of the present embodiment. It is principal part sectional drawing which expands and shows the surface of the film-forming mask 50 on reduced pressure conditions after this drying process (S34), and (c) of FIG. 1 is the film-forming in the film-forming process concerning this embodiment.
- FIG. 5 is an enlarged sectional view of an essential part showing a surface of a mask 50; (A) to (c) of FIG. 1 show, for example, a cross section of the film formation mask 50 in a region P indicated by a frame in FIG.
- the surface of the substrate (mask substrate) constituting the film formation mask is not flat when seen microscopically, and a plurality of fine recesses are present on the surface. Therefore, as shown in (a) to (c) of FIG. 1, the deposition mask 50 has a plurality of fine surface pores 50a (that is, a plurality of fine recesses on the surface of the mask substrate) on its surface. Have. As shown in (a) of FIG. 1, the surface of the film formation mask 50 after the rinse step (S33) is covered with the rinse liquid 91. Therefore, the inside of the surface pore 50 a of the film formation mask 50 after the rinse step (S 33) is filled with the rinse liquid 91.
- the vapor pressure of IL is approximately 0 (zero) Pa. For this reason, when the pressure in the drying chamber is reduced in the drying step (S34), HFE in the rinse solution 91 is volatilized as shown in FIG. 1 (b), and only IL is not volatilized as the IL film 91a. , And remains on the surface of the film formation mask 50. The IL remaining on the surface of the film formation mask 50 penetrates into the inside of the surface pore 50a by the evaporation of the HFE from the inside of the surface pore 50a. At this time, if the concentration of IL in the rinse solution 91 is 5 wt% (50000 ppm) or more, as shown in FIG. 1B, after the drying step (S34), the surface of the film formation mask 50 is covered with IL. As well as IL blocks the surface pore 50a. That is, the inside of the surface pore 50a is filled with IL.
- IL is hydrophobic.
- fine water particles 95 adhere to the surface of the film formation mask 50 taken out of the drying chamber due to moisture in the air.
- IL adheres to the surface of the film formation mask 50 as the IL 91 a, whereby the number of water adsorption sites on the surface of the film formation mask 50 is small. .
- the surface pore 50a is closed by IL, the water particle 95 does not adhere in the surface pore 50a. For this reason, the deposition mask 50 after mask cleaning has reduced adhesion of water particles 95.
- the amount of moisture attached to the surface of the deposition mask 50 can be reduced.
- the pressure reduction time (tact time) at the time of film formation can be shortened, for example, to 5 to 7.5 minutes.
- FIG. 10 show cross sections of the film forming mask 50 in the same region P as (a) to (c) of FIG. 1 when the dust removal cleaning liquid 91b is used as the rinse liquid. ing.
- FIG. 11A is an enlarged sectional view of the main part of the surface of the film formation mask 50 after the rinse step (S33) when the concentration of IL in the rinse solution 91 is less than 5 wt%.
- FIG. 11B is an enlarged sectional view of the main part of the surface of the film formation mask 50 under the reduced pressure condition after the drying step (S34) when the rinse liquid 91 is used
- FIG. 4C is a cross-sectional view of an essential part showing the surface of the film forming mask 50 in the film forming process when the rinse liquid 91 is used. Note that (a) to (c) in FIG. 11 show the cross section of the film formation mask 50 in the same region P as (a) to (c) in FIG. 1 when the rinse liquid 91 is used.
- the inside of the surface pore 50a of the film formation mask 50 after the rinse step (S33) is as shown in FIG. It is filled with the rinse liquid 91. Further, when the pressure in the drying chamber is reduced in the drying step (S34), the HFE in the rinse liquid 91 is volatilized, and only IL remains as the IL film 91a on the surface of the film formation mask 50 without volatilization. In this case, as shown in (b) of FIG. 11, although the surface of the surface pore 50a is covered with IL because the concentration of IL in the rinse solution 91 is low, it is necessary to block the surface pore 50a with IL. Absent.
- the concentration of IL in 91 is 5 wt% or more, the effect of shortening the decompression time during film formation is reduced.
- the concentration of IL in the rinse solution 91 is desirably 5 wt% or more.
- the concentration of IL in the rinse solution 91 increases, the amount of IL adhering to the surface of the film formation mask 50 increases.
- the display device 2 is an organic EL display device of 1000 ppi (pixels per inch)
- the mask opening 51 of the deposition mask 50 used for deposition (deposition) of the light emitting layer as the functional layer 24 is the same as that of the display device 2.
- the row direction of the pixel is 15 ⁇ m ⁇
- the column direction of the pixel is 15 ⁇ m orthogonal to the row direction
- the thickness direction of the deposition mask 50 is about 10 ⁇ m.
- HFE represented by the structural formula (1) or (2) is used for HFE
- 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide or butyltrimethylammonium bis (trifluoromethane) is used for IL.
- sulfonyl the density of HFE and the density of IL are comparable (about 1.4 g / cm 3 ).
- the concentration of IL in the rinse liquid 91 is 0.05 wt% (500 ppm)
- the concentration of IL in the rinse liquid 91 be in a range where an opening ratio of the mask opening 51 of 80% or more can be obtained after the drying step (S34).
- FIG. 9 is a graph showing the relationship between the aperture ratio of the mask opening 51 of the film formation mask 50 and the concentration of IL in the rinse liquid 91.
- the concentration of IL in the rinse solution 91 is desirably 21 wt% or less. Therefore, the concentration of IL in the rinse solution 91 is desirably 0.05 to 21 wt%.
- the safety and the removal rate of particles are high, and the pressure reduction time at the time of film formation is shortened compared to the prior art. It is possible to provide a method of manufacturing the display device 2, a method of cleaning the film formation mask 50, and a rinse liquid.
- the present embodiment is not limited to this.
- the mask cleaning process is performed on the film forming mask 50 before being subjected to the film forming process. May be When the mask cleaning process is performed on the film forming mask 50 to which the deposit does not adhere as described above before the film forming process, it is not necessary to perform the deposit removing process (S32).
- the deposition mask 50 is carried out from the storage place of the deposition mask 50 instead of the deposition chamber 80 and the deposition mask 50 is carried into the cleaning chamber (S31), and then the deposit removing step (S32) is performed.
- the process directly proceeds to the rinse step (S33), and after the drying step (S34), the deposition mask 50 may be carried into the deposition chamber (S21). Moreover, when using the unused film-forming mask 50, you may use the film-forming mask 50 which apply
- the deposition mask 50 is a deposition mask used for depositing the functional layer 24 has been described as an example.
- the present embodiment is not limited to this, and the film formation mask 50 may be, for example, a CVD mask used for forming the inorganic sealing film 26.
- a display device is an organic electroluminescence display
- the said display device is not limited to this.
- the display device may be, for example, an inorganic EL display device, or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) display device.
- Second Embodiment Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
- differences from the first embodiment will be described, and the members having the same functions as the members described in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 12 is a view showing an example of a rinse process using the rinse apparatus 90 according to the present embodiment.
- the rinse apparatus 90 concerning this embodiment is provided with the several rinse tank 92 arrange
- the rinse apparatus 90 shown in FIG. 12 includes a first rinse tank 92A and a second rinse tank 92B as the rinse tank 92, and a connecting pipe 97 for connecting the first rinse tank 92A and the second rinse tank 92B. 98 and a pump 96 are provided.
- the connecting pipe 97 connects the lower side of the first rinse tank 92A at the front stage (first stage) and the upper side of the second rinse tank 92B at the rear stage (second stage).
- the connecting pipe 98 connects the lower side of the second rinse tank 92B and the upper side of the first rinse tank 92A.
- the rinse device 90 circulates the rinse liquid 91 in the first rinse tank 92A and the second rinse tank 92B with the pump 96 and stirs the same.
- the rinse liquid in the first rinse tank 92A moves (flows) from the lower side of the first rinse tank 92A to the upper side of the second rinse tank 92B through the connection pipe 97.
- the rinse liquid in the second rinse tank 92B moves (flows) from the lower side of the second rinse tank 92B to the upper side of the first rinse tank 92A through the connection pipe 98.
- the rinse solution 91 can be circulated.
- the particles 73 may be removed by periodically replacing the rinse liquid 91 in the first rinse tank 92A and the second rinse tank 92B after the rinse step (S33), and after the rinse step (S33)
- the particles 73 may be periodically removed by filtration.
- the removal of the particles 73 from the rinse liquid 91 may be performed each time in the rinse step (S33), or may be performed after a plurality of rinse steps (S33).
- the film formation mask 50 is dipped and cleaned in the rinse liquid 91 in the first rinse tank 92A for a certain period of time, and then moved from the first rinse tank 92A side to the second rinse tank 92B side. It is immersed in the rinse liquid 91 in the rinse tank 92A for a fixed time. The content of the particles 73 is lower in the rinse liquid 91 in the second rinse tank 92B than in the rinse liquid 91 in the first rinse tank 92A, and contamination is less.
- the film forming mask 50 is sequentially moved to the rinse tank 92 in the subsequent stage in this manner to sequentially immerse in the rinse liquid 91 in the plurality of rinse tanks 92, and the washing (rinsing) is repeated several times. . Thereby, the removal rate of the particles 73 with respect to the film formation mask 50 can be further improved.
- the method of manufacturing the display device 2 according to the first aspect of the present invention includes a film forming step of forming a film on the film formation substrate 40 through the film formation mask 50 to which the ionic liquid is attached.
- the film formation mask 50 has a mask opening 51 through which the film formation material (vapor deposition particles 71) passes, and viewed microscopically
- the surface has fine recesses (surface pores 50a), and the ionic liquid preferably closes the recesses.
- the method of manufacturing the display device 2 according to aspect 3 of the present invention further includes a cleaning step of cleaning the film formation mask 50 in the above aspect 1 or 2, and the cleaning step includes hydrofluoroether and the ionic liquid.
- the film forming mask 50 includes at least a cleaning process of cleaning the film forming mask 50 with a rinse solution 91 containing the solution, and a drying process of evaporating the hydrofluoroether attached to the film forming mask 50.
- the deposition mask 50 to which the ionic liquid is attached may be used in the cleaning step.
- the concentration of the ionic liquid in the rinse liquid is desirably in the range of 0.05 to 21 wt%.
- the cleaning step is performed.
- the cleaning step may further include a peeling step of peeling the deposit (deposited film 72) deposited on the surface of the film forming mask 50 in the film forming step before the cleaning step.
- the film forming mask is formed in at least one rinse tank 92 in which the rinse liquid 91 is stored. 50 may be immersed, and the film forming mask 50 may be cleaned by bringing the rinse liquid 91 and the film forming mask 50 into contact with each other under the flow of the rinse liquid 91.
- the film forming mask 50 is sequentially immersed in the rinse liquid 91 in the plurality of rinse baths 92 arranged side by side in the cleaning step.
- the film formation mask 50 may be cleaned by performing this process.
- the method of cleaning the film formation mask 50 according to aspect 8 of the present invention includes a cleaning step of cleaning the film formation mask 50 with a rinse liquid 91 containing hydrofluoroether and an ionic liquid.
- the concentration of the ionic liquid in the rinse liquid 91 is preferably in the range of 0.05 to 21 wt%.
- the rinse solution according to aspect 10 of the present invention comprises a hydrofluoroether and an ionic liquid.
- the concentration of the ionic liquid in the rinse liquid is desirably in the range of 0.05 to 21 wt%.
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Abstract
表示デバイス(2)の製造方法は、イオン液体が付着した成膜マスク(50)を介して被成膜基板(40)上に成膜を行う成膜工程を含む。
Description
本発明は、表示デバイスの製造方法および蒸着マスクのクリーニング法並びにリンス液に関する。
有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置等の表示デバイスでは、TFT(薄膜トランジスタ)等の駆動素子が設けられた支持体上に、発光層等の機能層が形成されている。このような機能層は、成膜材料を通過させるマスク開口を有する成膜マスクを用いてパターン形成される。
成膜材料は、被成膜対象物の表面だけでなく、成膜マスクの表面にも堆積する。このため、成膜マスクを成膜処理に繰り返し使用すると、成膜マスクに堆積した、成膜材料等の堆積物が、マスク開口の一部を塞いでしまい、成膜精度を低下させるおそれがある。また、成膜マスクに堆積した堆積物は、膜剥がれによる被成膜対象物への異物の混入、成膜チャンバ内の汚染等の原因となる。
そのため、成膜マスクを繰り返し使用する場合、成膜マスクを定期的にクリーニングして、成膜マスクに堆積した堆積物を除去する必要がある。成膜マスクのクリーニングでは、まず、成膜マスクの表面に堆積した堆積物を、化学薬品またはエッチング等により剥離する。その後、リンス液で、成膜マスクの表面に付着している、塵状の堆積物粒子、埃等の、パーティクルと称される残留物を除去する。
リンス液には、不燃性かつ高絶縁性液体であるHFE(ハイドロフルオロエーテル)が好適に用いられる。しかしながら、HFEを用いた成膜マスクのリンス工程において、リンス液内で成膜マスクから一旦離れたパーティクルが、リンス液から成膜マスクを取り出すときに再付着してしまうという問題がある。
特許文献1には、基材から一旦除去されたパーティクルが基材に再度付着することを低減する除塵洗浄液として、HFE等のフッ素系溶剤と、主鎖の炭素数が4以上のアルコールと、を含む除塵洗浄液が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の除塵洗浄液をリンス液として用いた場合、不燃性液体であるHFEに、可燃性液体であるアルコールを混ぜることにより、リンス液の安全性が低下するという新たな課題が発生する。
また、成膜マスクを用いた成膜は、内部を減圧状態に保持することができる成膜チャンバ内で行われる。成膜チャンバは、一般的に、粗引き用の真空ポンプで5Paまで排気した後、さらに、本引き(つまり、高真空引き)用の真空ポンプで、例えば10-5pa台前半の成膜真空度まで排気する。
粗挽きには、一般的に、5分程度必要であり、本引きには、一般的に、5~10分程度必要である。このため、成膜時の減圧には、10~15分程度のタクトタイムがかかる。
そこで、本発明の一態様は、成膜マスクを用いた成膜時の減圧時間を従来よりも短縮することができる表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の一態様は、安全性並びにパーティクルの除去率が高く、かつ、成膜時の減圧時間を従来よりも短縮することができる、成膜マスクのクリーニング方法、およびリンス液を提供することをさらなる目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる表示デバイスの製造方法は、イオン液体が付着した成膜マスクを介して被成膜基板上に成膜を行う成膜工程を含む。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる成膜マスクのクリーニング方法は、ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含むリンス液で成膜マスクを洗浄する洗浄工程を含む。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかるリンス液は、ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含む。
本発明の一態様によれば、成膜マスクを用いた成膜時の減圧時間を従来よりも短縮することができる表示デバイスの製造方法を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、安全性並びにパーティクルの除去率が高く、かつ、成膜時の減圧時間を従来よりも短縮することができる、成膜マスクのクリーニング方法、およびリンス液を提供することができる。
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1の(a)~(c)ないし図11に基づいて説明すれば以下の通りである。
本発明の一実施形態について図1の(a)~(c)ないし図11に基づいて説明すれば以下の通りである。
<表示デバイスの構成および製造方法の概要>
図2は、本実施形態にかかる表示デバイス2の製造方法の一例を示すフローチャートである。図3は、本実施形態にかかる表示デバイス2の表示部の構成例を示す断面図である。以下の説明では、「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。
図2は、本実施形態にかかる表示デバイス2の製造方法の一例を示すフローチャートである。図3は、本実施形態にかかる表示デバイス2の表示部の構成例を示す断面図である。以下の説明では、「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。
表示デバイス2がフレキシブル表示デバイスである場合、表示デバイス2の製造工程は、樹脂層形成工程(S1)、バリア層形成工程(S2)、TFT層形成工程(S3)、発光素子層形成工程(S4)、封止層形成工程(S5)、上面フィルム貼付工程(S6)、支持基板剥離工程(S7)、下面フィルム貼付工程(S8)、積層体個片化工程(S9)、機能フィルム貼付工程(S10)、電子回路基板実装工程(S11)を含んでいる。
表示デバイス2の製造工程では、図2および図3に示すように、まず、透光性を有する図示しない支持基板(例えば、マザーガラス基板)上に樹脂層12を形成する(S1)。次いで、バリア層3を形成する(S2)。次いで、TFT(薄膜トランジスタ)層4を形成する(S3)。次いで、発光素子層5を形成する(S4)。次いで、封止層6を形成する(S5)。次いで、封止層6上に図示しない上面フィルムを貼り付ける(S6)。次いで、支持基板越しに樹脂層12の下面にレーザ光を照射して支持基板および樹脂層12間の結合力を低下させ、支持基板を樹脂層12から剥離する(S7)。次いで、樹脂層12の下面に下面フィルム10を貼り付ける(S8)。次いで、下面フィルム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とを含む積層体を分断し、複数の個片を得る(S9)。次いで、得られた個片に機能フィルム39を貼り付ける(S10)。次いで、外部接続用の端子に電子回路基板(例えば、IC(集積回路)チップ)をマウントし、表示デバイス2とする(S11)。なお、これら各ステップは表示デバイス製造装置が行う。
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。下面フィルム10の材料としては、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等が挙げられる。
バリア層3は、表示デバイス2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(化学蒸着)法により形成される、酸化シリコン(SiOx)膜、窒化シリコン(SiNx)膜、酸窒化シリコン(SiOxNy)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、半導体膜15と、半導体膜15よりも上層の無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、無機絶縁膜16よりも上層のゲート電極GEと、ゲート電極GEよりも上層の無機絶縁膜18と、無機絶縁膜18よりも上層の容量配線CEと、容量配線CEよりも上層の無機絶縁膜20と、無機絶縁膜20よりも上層のソース配線SHと、ソース配線SHよりも上層の平坦化膜21とを含む。
半導体膜15、無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)、およびゲート電極GEを含むように薄膜トランジスタ(TFT)Trが構成される。
半導体膜15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)または酸化物半導体で構成される。なお、図2では、半導体膜15をチャネルとする薄膜トランジスタTrがトップゲート構造を有する場合が示されている。但し、薄膜トランジスタTrは、ボトムゲート構造を有していてもよい。
ゲート電極GE、容量電極CE、およびソース配線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)、および銅(Cu)のうち少なくとも1つを含む金属の単層膜あるいは上記金属の積層膜によって構成される。
無機絶縁膜16・18・20は、例えば、CVDによって形成された、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、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(層間絶縁膜)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は、各サブ画素に対応して形成された複数の発光素子と、エッジカバー23とを備えている。一画素は、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)のサブ画素で構成されている。発光素子は、平坦化膜21よりも上層の第1電極22と、第1電極22よりも上層の機能層24と、機能層24よりも上層の第2電極25とを含む。
図4は、発光素子層形成工程(S4)の一例を示すフローチャートである。発光素子層形成工程(S4)は、例えば、第1電極形成工程(S11)と、エッジカバー形成工程(S12)と、機能層形成工程(S13)と、第2電極形成工程(S14)とを含む。
発光素子層形成工程(S4)では、まず、TFT層形成工程(S3)において形成されたTFT層4上に、第1電極22を形成する(S11)。次いで、第1電極22のエッジを覆うエッジカバー23を形成する。その後、発光層を少なくとも含む機能層24を形成する(S13)。次いで、第2電極25を形成する(S14)。
第1電極22は、サブ画素毎に島状に形成された陽極(パターン陽極)であり、第2電極25は、全てのサブ画素に共通してベタ状に形成された陰極(共通陰極)である。但し、第1電極22が陰極で第2電極25が陽極でもよい。
発光素子がトップエミッション型である場合、第1電極22には、例えばITO(インジウム錫酸化物)とAgとを含む合金との積層によって構成される反射電極(例えば光反射層を有する電極)が用いられる。第2電極25には、ITOまたはIZO(インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電材、あるいは、金属薄膜等の半透明導電材からなる透光性電極が用いられる。一方、発光素子がボトムエミッション型である場合、第1電極22に、透光性の導電材からなる透光性電極が用いられ、第2電極25に光反射電極が用いられる。
エッジカバー23は、第1電極22のエッジを覆っている。エッジカバー23は、第1電極22のパターン端部での電界集中による第1電極22と第2電極25との短絡を防止するとともに、各画素を分離する画素分離層としても機能する。
エッジカバー23は、有機絶縁膜である。エッジカバー23は、例えば、ポリイミドまたはアクリル樹脂等の感光性有機材料をフォトリソグラフィによってパターニングすることで形成される。
第1電極22と第2電極25との間の機能層24は、例えばEL層である。表示デバイス2が有機EL表示装置である場合、機能層24には、有機層が用いられる。
機能層24は、例えば、下層側から順に、例えば、正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを積層することで構成される。なお、機能層24は、少なくとも発光層を含んでいればよく、正孔輸送層および電子輸送層は、必須ではない。また、機能層24は、正孔輸送層および電子輸送層以外の層を含んでいてもよい。
発光層は、サブ画素毎に島状に形成される。正孔輸送層および電子輸送層は、サブ画素毎に島状に形成されてもよく、複数のサブ画素に共通した共通層としてベタ状に形成されてもよい。なお、機能層24の形成方法については、後で詳述する。
表示デバイス2では、第1電極22と第2電極25との間の駆動電流によって、正孔と電子とが発光層内で再結合すると、再結合によって生じたエキシトンが基底状態に遷移することによって、光が放出される。トップエミッション型の表示デバイス2では、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、発光層から放出された光は上方に向かう。
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とを含む。封止層6は、異物(例えば、水および酸素等)が発光素子層5の内部へと浸透することを防ぐ。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、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、無機封止膜26の上面に塗布可能な感光性有機材料(例えば、ポリイミドまたはアクリル樹脂等)によって構成することができる。
下面フィルム10は、支持基板を剥離した後に樹脂層12の下面に貼り付けられる。これにより、表示デバイス2として、フレキシブル表示デバイスを実現できる。下面フィルム10の材料としては、例えばPET等が挙げられる。機能フィルム39は、所定の機能(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。
以上、フレキシブルな表示デバイス2を製造する場合について説明した。但し、非フレキシブルな表示デバイス2を製造する場合は、支持基板の付け替え等が不要である。このため、例えば、図2のS5からS9に移行する。
図5は、本実施形態にかかる表示デバイス2の一例を概略的に示す平面図である。表示デバイス2には、表示領域DA(アクティブ領域)および非表示領域NA(非アクティブ領域)が設けられている。表示領域DAは、外部接続用の端子を介して、上述の電子回路基板(例えば、ICチップ)に接続可能である。電子回路基板によって表示領域DAを駆動することで、当該アクティブ領域DAに所望の画像を表示させることができる。非表示領域NAは、表示領域DAを取り囲むように設けられた、額縁領域である。
<機能層形成工程(S13)>
図6は、機能層形成工程(S13)の一例を示すフローチャートである。図7は、蒸着工程(S26)を説明する図である。
図6は、機能層形成工程(S13)の一例を示すフローチャートである。図7は、蒸着工程(S26)を説明する図である。
機能層形成工程(S13)では、図7に示すように、成膜マスク50として、例えば複数のマスク開口51を有する蒸着マスクを使用して、機能層24として、所定のパターンを有する蒸着膜72を成膜する。
機能層形成工程(S13)は、成膜工程と、マスククリーニング判定工程と、マスククリーニング工程とを含む。成膜工程は、成膜マスク搬入工程(S21)、被成膜基板搬入工程(S22)、成膜マスクと被成膜基板との位置合せ工程(S23)、成膜チャンバ内粗引き工程(S24)、成膜チャンバ内本引き工程(S25)、蒸着工程(S26)、および被成膜基板搬出工程(S27)を含む。マスククリーニング判定工程(S28)は、成膜工程の後で行われる。マスククリーニング工程は、成膜マスク搬出工程(S31)、堆積物剥離工程(S32)、リンス工程(S33)、および乾燥工程(S34)を含む。
機能層24の形成は、図7に示すように、内部を減圧状態に保持することができる成膜チャンバ80内で行われる。図6および図7に示すように、成膜工程では、まず、搬送ロボット等の搬送機構を用いて、成膜マスク50を成膜チャンバ80内に搬入し、蒸着源60上に配置する(S21)。蒸着源60には、気体化(気化または昇華)された蒸着粒子71(例えば有機発光材料)を射出する射出口61が設けられている。
次いで、搬送ロボット等の搬送機構を用いて、被成膜基板40を成膜チャンバ80内に搬入し、成膜マスク50上に配置する(S22)。被成膜基板40は、成膜マスク50を挟んで蒸着源60と対向配置される。なお、このとき、静電チャックによる被成膜基板40の吸着・固定が行われてもよい。被成膜基板40には、例えば、エッジカバー形成工程(S12)後の、TFT層4、第1電極22、およびエッジカバー23が設けられた支持基板が用いられる。
次いで、被成膜基板40と成膜マスク50との位置合せを行う(S23)。このとき、被成膜基板40と成膜マスク50との間の距離を調整する。例えば、被成膜基板40と成膜マスク50とを接触(密着)させる。
次いで、成膜チャンバ80内を排気する。成膜チャンバ排気工程は、成膜チャンバ内粗引き工程(S24)と、成膜チャンバ内本引き工程(S25)とを含んでいる。
成膜チャンバ80は、粗引き用の真空ポンプ81と本引き(つまり、高真空引き)用の真空ポンプ82とを備えている。真空ポンプ81と真空ポンプ82とは、例えば、図示しない三方弁等の弁を用いて切り替えることができるようになっている。
上記粗引き用の真空ポンプ81としては、例えば、ロータリーポンプおよびメカニカルブースターポンプ等が用いられる。また、上記本引き用の真空ポンプ82としては、例えば、ターボ分子ポンプ等が用いられる。
成膜チャンバ内排気工程では、まず、成膜チャンバ80内を、真空ポンプ81で5Paまで排気した後(S24)、さらに、真空ポンプ82で、1×10-4~1×10-5Pa(例えば10-5pa台前半の成膜真空度)まで排気する(S25)。
続いて、真空下において、射出口61から射出された蒸着粒子71を、マスク開口51を通して被成膜基板40に蒸着(堆積)させる(S26)。これにより、被成膜基板40の表面に、機能層24として、蒸着粒子71からなる、マスク開口51に対応するパターンの蒸着膜72を成膜する。
なお、図7では、被成膜基板40の表面に成膜マスク50を固定して蒸着(固定蒸着)を行う場合を例に挙げて図示している。この場合、成膜マスク50には、被成膜基板40と同じ大きさ、もしくは、被成膜基板40よりも大きい蒸着マスクが用いられる。
一方、成膜マスク50に、被成膜基板40よりも小さい蒸着マスクを使用する場合、成膜マスク50は、被成膜基板40から離間して被成膜基板40に対向配置される。この場合、成膜マスク50および蒸着源60と、被成膜基板40と、のうち少なくとも一方を他方に対して相対移動させることにより、被成膜基板40を走査しながら蒸着(スキャン蒸着)を行ってもよく、成膜マスク50の移動と蒸着とを交互に行うステップ蒸着を行ってもよい。
その後、蒸着膜72が形成された被成膜基板40を、搬送ロボット等の搬送機構を用いて、成膜チャンバ80外に搬出する(S27)。
蒸着工程(S26)では、被成膜基板40の表面だけでなく、成膜マスク50の表面にも、蒸着粒子71(成膜材料)が堆積する。成膜マスク50への蒸着粒子71の堆積は、成膜精度の低下、膜剥がれによる被成膜基板40への異物の混入、成膜チャンバ80内の汚染等の原因となる。このため、成膜マスク50の表面に堆積した堆積物(具体的には、成膜マスク50の表面に形成された蒸着膜72)は、定期的に除去する必要がある。
蒸着工程(S26)で使用した成膜マスク50は、蒸着工程(S26)で成膜マスク50の表面に堆積した堆積物を除去するために、定期的にクリーニングが施された後、再び成膜工程において機能層24の成膜に使用される。なお、成膜マスク50のクリーニングは、成膜工程毎に行われてもよく、複数回の成膜工程の後で行われてもよい。
本実施形態では、成膜工程後、マスククリーニング判定工程(S28)において、同一の成膜マスク50を用いた成膜回数を計測し、該成膜回数が所定回数(閾値N回、N≧1)に達すると、マスククリーニング工程を実施する。このとき、例えば、図示しない制御部における計測部で成膜回数を計測し、計測した成膜回数が所定回数に達するとマスククリーニング工程が実施されるように蒸着装置および搬送ロボット等の搬送機構を制御することで、自動で、成膜工程とマスククリーニング工程とを切り替えることができる。
成膜回数は、蒸着装置の蒸着にかかる動作によって計測してもよく、搬送機構による被成膜基板40の搬入・搬出回数によって計測してもよい。勿論、成膜工程とマスククリーニング工程とを手動で切り替えることも可能である。
成膜回数は、例えば、堆積物の厚みが所定膜厚(閾値Mμm)に達する厚みとなる成膜回数に設定される。なお、成膜回数の計測に代えて、センサ等を用いて、成膜マスク50に堆積した堆積物の厚みをその都度計測し、該堆積物の厚みが所定膜厚(閾値Mμm)に達すると、マスククリーニング工程を実施してもよい。閾値Mは、例えば、マスク開口51の内壁(4面)に堆積した堆積物の厚みが、マスク開口51の初期の開口面積を20%以上塞ぐ厚み(言い換えれば、マスク開口51の開口率が80%以下になる厚み)に設定される。
なお、成膜工程毎にマスククリーニング工程を実施する場合には、マスククリーニング判定工程(S28)は、必ずしも必要ではない。成膜工程毎にマスククリーニング工程を実施すれば、常に、クリーニングされた成膜マスク50を用いて成膜を行うことができ、異物混入が抑制された、高品質の膜を形成することが可能となる。
マスククリーニング工程では、まず、堆積物が堆積した成膜マスク50を、搬送ロボット等の搬送機構を用いて、成膜チャンバ80外に搬出し(S31)、成膜マスク50に堆積した堆積物を剥離する(S32)。
堆積物の剥離は、例えばクリーニングチャンバ内で行われる。したがって、成膜マスク50を成膜チャンバ80外に搬出する成膜マスク搬出工程は、成膜マスク50をクリーニングチャンバ内に搬入する成膜マスク搬入工程と言い換えることができる。堆積物の剥離には、成膜マスク50を、洗浄液(化学薬品)に浸漬して堆積物を除去するウェット方式を用いてもよいし、成膜マスク50に堆積した堆積物をレーザ光あるいはプラズマガス等を用いてエッチングするドライ方式を用いてもよい。上記洗浄液には、例えばシクロヘキサノン、NMP(N-メチル-2ピロリドン)等、公知の洗浄液を使用することができる。上記洗浄液としては、例えば、堆積物の少なくとも一部を溶解する等して堆積物を成膜マスク50の表面から剥離することができれば、特に限定されない。
堆積物剥離工程(S32)後、成膜マスク50の表面には、塵状の堆積物粒子等、堆積物剥離工程(S32)で剥離された堆積物の一部、埃等の、パーティクルと称される残留物(固形粒子、言い換えれば、異物)が付着している。そこで、リンス工程(S33)では、リンス液を用いて、成膜マスク50を洗浄し、成膜マスク50の表面に付着している、塵、埃等のパーティクル73を除去する。
リンス液による成膜マスク50の洗浄には、リンス装置90が用いられる。図8の(a)・(b)は、本実施形態にかかるリンス装置90を用いたリンス工程の一例を工程順に示す図である。図8の(a)・(b)では、リンス装置90として、成膜マスク50を浸漬するバッチ式の槽型のリンス装置を用いる場合を例に挙げて図示している。
リンス装置90は、リンス液91が貯留されたリンス槽92と、成膜マスク50を保持して昇降させる、昇降機構を備えた図示しないマスクホルダとを備えている。リンス工程では、成膜マスク50をリンス槽92内のリンス液91に一定時間浸漬することで、成膜マスク50の表面に付着したパーティクル73を除去する。
昇降機構は、成膜マスク50を、例えばマスクホルダごと、図8の(a)に示すようにリンス槽92内のリンス液91に一定時間浸漬した後、図8の(b)に示すようにリンス液91から引き上げる。なお、浸漬時間、リンス液91の温度等、リンス液91の成分(組成)以外の洗浄条件は、従来のリンス工程と同様に設定すればよく、特に限定されない。
なお、リンス槽92は、図示しないポンプおよび配管を介して、図示しないリンス液供給タンクと連結されていてもよく、図示しないポンプおよび配管を介して、リンス槽92内からパーティクル73を除去する図示しない濾過装置と連結されていてもよい。また、リンス装置90は、リンス槽92内のリンス液91の液量および温度等を制御する図示しない制御機構を備えていてもよい。
また、リンス槽92には、例えば、超音波発生装置93が設けられていることが望ましい。これにより、リンス槽92内のリンス液91を振動させて流動させることができる。なお、超音波発生装置93の代わりに、リンス液91を撹拌させる図示しない撹拌装置、あるいは、成膜マスク50をリンス液91内で振とうさせる図示しない振とう装置が設けられていてもよい。
このように、リンス液91が貯留されたリンス槽92内で、リンス液91の流動下で、リンス液91と成膜マスク50とを接触させて成膜マスク50を洗浄することで、バッチ処理により、成膜マスク50を洗浄することができる。このため、例えばシャワー方式により成膜マスク50を洗浄する場合と比較して、リンス液91の使用を削減することができるとともに、成膜マスク50をムラ無く洗浄することができる。また、複数枚の成膜マスク50を同時に洗浄することも可能である。このため、リンス工程にかかる費用および手間を削減することができるとともに、成膜マスク50からパーティクル73を確実に除去することができる。また、リンス液91として後述する成分(組成)を有するリンス液を使用することで、このようにバッチ処理を行う場合でも、リンス液91内で一旦成膜マスク50から除去したパーティクル73が再付着することなく、パーティクル73の高い除去率を達成することができる。但し、本実施形態は、バッチ処理に限定されるものではなく、シャワー方式等により成膜マスク50を洗浄してもよいことは言うまでもない。
上記リンス装置90におけるリンス液91の流速は、特に限定されるものではないが、例えば、0.036~17.7m/minである。ポンプによるリンス液91の流量が0.01~0.2m3/minである場合、例えば、リンス槽92の断面積を0.279m2とすると、リンス槽92内でのリンス液91の流速は、0.036~0.717m/minであり、配管の内径を0.011m2とすると、配管内でのリンス液91の流速は、0.885~17.699m/minとなる。
リンス液91には、HFEとイオン液体(IL)とを含むリンス液を使用する。HFEは、ILを溶かし込む溶媒である。HFEとしては、例えば、下記構造式(1)で示される「アサヒクリンAE-3000」(商品名、AGC旭硝子社製)、下記構造式(2)で示される「Novec(登録商標)-7100」(スリーエム社製)等、市販のHFEを使用することができる。
ILは、例えば、アニオン交換法、酸エステル法および中和法等、公知の各種方法により合成(製造)することができる。
ILを構成するカチオンとしては、例えば、イミダゾリウムイオン、アンモニウムイオン、スルホニウムイオン、ピペリジニウムイオン、ピラゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン、ホスホニウムイオン、モルホリニウムイオン等が挙げられる。
また、ILを構成するアニオンとしては、例えば、ビス(トリフルオロメタンスルホニウム)イミドイオン、テトラフルオロホウ酸塩イオン、塩化物イオン、ビス(トリフルオロスルホニウム)イミドイオン、ヨウ化物イオン、ヘキサフルオロリン酸塩イオン、チオシアン酸塩イオン等が挙げられる。
ILは、不燃性もしくは難燃性であり、かつ、高電気伝導性を有している。例えば、カチオンとして1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムイオンを含むとともにアニオンとしてビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオンを含む1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの導電率は、室温で、3.9mS/cmである。また、例えば、カチオンとしてブチルトリメチルアンモニウムイオンを含むとともに、アニオンとしてビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオンを含むブチルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)の導電率は、室温で、3.3mS/cmである。また、市販のILには、導電率が、室温で、9mS/cm程度のILもある。
HFEは高絶縁性液体であることから、リンス液91がHFEである場合、リンス液91と成膜マスク50とが擦れ合うだけでも、摩擦により成膜マスク50が帯電する。このため、リンス液91がHFEである場合、図8の(b)に二点鎖線で示すように、成膜マスク50をリンス液91から引き上げるときに、成膜マスク50から一旦離れたパーティクル73が、成膜マスク50の表面に多数再付着する。
しかしながら、本実施形態によれば、リンス液91が、HFEとILとを含むことで、ILがHFEの絶縁性を低下させ、成膜マスク50の帯電を抑制する。このため、本実施形態にかかるリンス液91を用いれば、成膜マスク50から一旦離れたパーティクル73が、成膜マスク50の表面に再付着することを抑制することができる。このため、図8の(b)に実線で示すように、リンス工程(S33)後の成膜マスク50におけるパーティクル73の付着量を、リンス液91がHFEのみを含む場合よりも低減させることができる。
また、本実施形態によれば、不燃性液体であるHFEに、不燃性もしくは難燃性であるILを混ぜ込むことで、安全性が高いリンス液91を得ることができる。
成膜マスク50に対する十分な帯電抑制効果を得るためには、リンス液91の導電率は、4.6×10-9mS/cm以上であることが望ましく、4.6×10-9mS/cm以上であることがより望ましく、4.6×10-9mS/cm以上であることがさらに望ましい。
このため、リンス液91は、該リンス液91の導電率が、4.6×10-9mS/cm以上となる濃度のILを含んでいることが望ましく、上記導電率が4.6×10-9mS/cm以上となる濃度のILを含んでいることがより望ましく、上記導電率が4.6×10-9mS/cm以上となる濃度のILを含んでいることがさらに望ましい。
このため、導電率が9mS/cm程度のILを想定すると、リンス液91中のILの濃度は、0.05wt%(500ppm)以上であることが望ましく、0.5wt%(5000p
pm)以上であることがより望ましく、5wt%(50000ppm)以上であることがさらに望ましい。なお、リンス液91中のILの濃度の上限については、後で説明する。
pm)以上であることがより望ましく、5wt%(50000ppm)以上であることがさらに望ましい。なお、リンス液91中のILの濃度の上限については、後で説明する。
ILは溶融塩であり、凡そ-50~400℃の範囲において液体状態をとる。またILの分解温度は、大気圧においては300℃以上である。
リンス工程(S33)で洗浄した成膜マスク50は、乾燥チャンバ内で減圧乾燥される(S34)。なお、乾燥チャンバ内の圧力は、大気圧よりも低ければ特に限定されないが、例えば、1000~15000Paである。また、乾燥温度並びに乾燥時間は、特に限定されないが、例えば、20~30℃で、0.05~0.5時間である。
マスククリーニング工程でクリーニング処理が施された成膜マスク50は、成膜チャンバ80内に戻され、成膜工程において、機能層24の成膜に再び使用される。蒸着工程(S26)における成膜チャンバ80内の真空度は、前述したように例えば1×10-4~1×10-5Paであり、蒸着工程(S26)における成膜マスク50のマスク温度は、例えば30~60℃である。
このため、ILは、乾燥工程(S34)においても蒸着工程(S26)においても揮発しない。ILは、蒸着工程(S26)において、液体の状態を保持したまま、成膜マスク50の表面を覆っている。本実施形態では、このように表面にILが付着した成膜マスク50を用いて機能層24の成膜を行う。なお、ILは、蒸着工程(S26)で揮発しないことから、成膜される蒸着膜72がILで汚染されることはない。
洗浄当業者であれば、ワーク(成膜マスク50)に残留物が無いことを優先するのが普通である。しかしながら、本実施形態では、HFEにILを加え、成膜マスク50の表面に敢えてILを残留させる。
図1の(a)は、本実施形態にかかるリンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図1の(b)は、本実施形態にかかる乾燥工程(S34)後の減圧条件下での成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図1の(c)は、本実施形態にかかる成膜工程における成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図である。図1の(a)~(c)は、例えば、図7に枠囲みで示す領域Pにおける成膜マスク50の断面を示している。
一般的に、成膜マスクを構成する基材(マスク基材)の表面は、微視的に見れば平坦ではなく、その表面には、複数の微細な凹部が存在している。したがって、図1の(a)~(c)に示すように、成膜マスク50は、その表面に、複数の微細な表面細孔50a(つまり、マスク基材表面の複数の微細な凹部)を有している。図1の(a)に示すように、リンス工程(S33)を終えた成膜マスク50の表面は、リンス液91で覆われている。このため、リンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面細孔50a内は、リンス液91で満たされている。
ILの蒸気圧は、ほぼ0(ゼロ)Paである。このため、乾燥工程(S34)において乾燥チャンバ内を減圧すると、図1の(b)に示すように、リンス液91中のHFEが揮発し、IL膜91aとして、ILのみが、揮発せずに、成膜マスク50の表面に残る。成膜マスク50の表面に残ったILは、表面細孔50a内からHFEが揮発することで、表面細孔50aの内部へと浸透する。このとき、リンス液91中のILの濃度が5wt%(50000ppm)以上であると、図1の(b)に示すように、乾燥工程(S34)後、成膜マスク50の表面がILで覆われるとともに、ILが、表面細孔50aを塞ぐ。つまり、表面細孔50a内が、ILで満たされる。
前述したように、ILは疎水性である。乾燥工程(S34)後、乾燥チャンバから取り出した成膜マスク50の表面には、大気中の水分により、微細な水粒子95が付着する。しかしながら、本実施形態によれば、図1の(c)に示すように、成膜マスク50の表面にIL91aとしてILが付着していることで、成膜マスク50の表面の水吸着サイトが少ない。また、表面細孔50aがILで塞がれていることで、表面細孔50a内に水粒子95が付着しない。このため、マスククリーニング後の成膜マスク50は、水粒子95の付着が低減されている。本実施形態では、このように表面にILが付着している成膜マスク50を用いて機能層24の成膜を行うことで、成膜マスク50の表面への水分付着量を低減させることができ、成膜時の減圧時間(タクトタイム)を、例えば、5~7.5分に短縮することができる。
一方、図10の(a)は、リンス液に、HFEと主鎖の炭素数が4以上のアルコール(例えば、n-ブタノール)とを含む除塵洗浄液91bを用いた場合のリンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図10の(b)は、リンス液に上記除塵洗浄液91bを用いた場合の乾燥工程(S34)後の減圧条件下での成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図10の(c)は、リンス液に上記除塵洗浄液91bを用いた場合の成膜工程における成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図である。なお、図10の(a)~(c)は、リンス液に上記除塵洗浄液91bを用いた場合の、図1の(a)~(c)と同じ領域Pにおける成膜マスク50の断面を示している。
この場合、図10の(a)に示すように、リンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面細孔50a内は、除塵洗浄液91bで満たされている。しかしながら、乾燥工程(S34)において乾燥チャンバ内を減圧すると、図10の(b)に示すように、HFEもアルコールも揮発してしまい、成膜マスク50の表面に、除塵洗浄液91bの成分は残らない。このため、乾燥工程(S34)後、乾燥チャンバから取り出した成膜マスク50の表面には、図1の(c)に示すように、大気中の水分により、多数の水粒子95が付着する。このため、リンス液に上記除塵洗浄液91bを用いた場合、リンス液にHFEを用いた場合と同じく、粗挽きに5分程度、本引きに5~10分程度の減圧時間を必要とする。このため、成膜時の減圧には、10~15分程度のタクトタイムがかかる。
また、図11の(a)は、リンス液91中のILの濃度が5wt%未満である場合のリンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図11の(b)は、上記リンス液91を用いた場合の乾燥工程(S34)後の減圧条件下での成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図であり、図11の(c)は、上記リンス液91を用いた場合の成膜工程における成膜マスク50の表面を拡大して示す要部断面図である。なお、図11の(a)~(c)は、上記リンス液91を用いた場合の、図1の(a)~(c)と同じ領域Pにおける成膜マスク50の断面を示している。
この場合、リンス液91中のILの濃度が5wt%以上である場合と同様に、リンス工程(S33)後の成膜マスク50の表面細孔50a内は、図11の(a)に示すようにリンス液91で満たされている。また、乾燥工程(S34)において乾燥チャンバ内を減圧すると、リンス液91中のHFEが揮発し、IL膜91aとして、ILのみが、揮発せずに、成膜マスク50の表面に残る。この場合、図11の(b)に示すように、リンス液91中のILの濃度が低いため、表面細孔50aの表面がILで覆われるけれども、ILで表面細孔50aを塞ぐには至らない。この結果、ILで成膜マスク50の表面の水吸着サイトが低減されるものの、成膜マスク50の表面だけでなく、表面細孔50a内にも微細な水粒子95が付着する。このため、この場合、成膜マスク50の表面への水分付着量を従来よりも低減させることができ、成膜時の減圧時間(タクトタイム)を従来よりも短縮することができるものの、リンス液91中のILの濃度が5wt%以上である場合と比較すれば、成膜時の減圧時間の短縮効果が低くなる。また、リンス液91中のILの濃度が低くなる分、成膜マスク50の帯電抑制効果が低下する。このため、上述したように、リンス液91中のILの濃度は、5wt%以上とすることが望ましい。
但し、リンス液91中のILの濃度が多くなると、成膜マスク50の表面に付着するILの量が増加する。例えば、表示デバイス2が1000ppi(pixel per inch)の有機EL表示装置である場合、機能層24として発光層の成膜(蒸着)に使用する成膜マスク50のマスク開口51は、表示デバイス2の画素の行方向15μm×上記行方向に直交する、上記画素の列方向15μm×成膜マスク50の厚み方向10μm程度となる。HFEに、例えば前記構造式(1)または(2)で示されるHFEを使用し、ILに、例えば1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドまたはブチルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)を使用した場合、HFEの密度とILの密度とは、同程度(約1.4g/cm3)となる。このため、この場合、リンス液91中のILの濃度が0.05wt%(500ppm)であるとすると、マスク開口51内でILが占める体積は、15μm×15μm×10μm×0.05×10-2=1.125μm3となる。したがって、乾燥工程(S34)後、マスク開口51の内壁(4面)に付着したILの厚みをTとすると、15μm×10μm×Tμm×4面=1.125μm3となり、T=0.001875μmとなる。このときの開口面積は、(15μm-2×0.001875μm)2=224.89μm2であり、マスク開口51の初期の開口面積に対する、乾燥工程(S34)後のマスク開口51の開口面積の割合(開口率)は、224.89μm2/(15μm×15μm)=99.5%となる。このため、この場合、乾燥工程(S34)後に、マスク開口51の初期の開口面積に対してILがマスク開口51を塞ぐ割合は0.5%程度である。
しかしながら、成膜マスク50は、マスク開口51の開口面積が初期の開口面積の80%未満に減少すると、混色、シャドウ等が生じ易くなり、蒸着精度が低下する。したがって、リンス液91中のILの濃度は、乾燥工程(S34)後に、80%以上のマスク開口51の開口率が得られる範囲内とすることが望ましい。
図9は、成膜マスク50のマスク開口51の開口率と、リンス液91中のILの濃度との関係を示すグラフである。
図9に示すグラフから、リンス液91中のILの濃度は、21wt%以下であることが望ましい。したがって、リンス液91中のILの濃度は、0.05~21wt%とすることが望ましい。
以上のように、本実施形態によれば、HFEにILを混ぜ込むことで、上述したように、安全性並びにパーティクルの除去率が高く、かつ、成膜時の減圧時間を従来よりも短縮することができる、表示デバイス2の製造方法、成膜マスク50のクリーニング方法、リンス液を提供することができる。
<変形例1>
なお、本実施形態では、成膜工程後にマスククリーニング工程を行う場合を例に挙げて説明した。なお、ここで言う成膜工程後とは、同一の成膜マスク50を繰り返し成膜に使用する場合における、成膜工程と成膜工程との間を意味する。したがって、成膜工程後とは、二回目以降の成膜工程の前と言い換えることもできる。
なお、本実施形態では、成膜工程後にマスククリーニング工程を行う場合を例に挙げて説明した。なお、ここで言う成膜工程後とは、同一の成膜マスク50を繰り返し成膜に使用する場合における、成膜工程と成膜工程との間を意味する。したがって、成膜工程後とは、二回目以降の成膜工程の前と言い換えることもできる。
但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、未使用の成膜マスク50を使用する場合等、成膜工程に供する前の成膜マスク50に対し、マスククリーニング工程を行ってもよい。なお、このように堆積物が付着していない成膜マスク50に対して成膜工程前にマスククリーニング工程を行う場合、堆積物剥離工程(S32)を行う必要はない。この場合、成膜チャンバ80の代わりに成膜マスク50の保管場所から成膜マスク50を搬出してクリーニングチャンバ内に成膜マスク50を搬入した後(S31)、堆積物剥離工程(S32)を抜かして直接リンス工程(S33)に移行し、乾燥工程(S34)を経て、成膜チャンバ内に成膜マスク50を搬入(S21)すればよい。また、未使用の成膜マスク50を使用する場合、ILを塗布した成膜マスク50を成膜に用いても構わない。
<変形例2>
また、本実施形態では、成膜マスク50が、機能層24の成膜に用いられる蒸着マスクである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、上記成膜マスク50は、例えば、無機封止膜26の成膜に使用されるCVDマスクであってもよい。
また、本実施形態では、成膜マスク50が、機能層24の成膜に用いられる蒸着マスクである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、上記成膜マスク50は、例えば、無機封止膜26の成膜に使用されるCVDマスクであってもよい。
<変形例3>
また、本実施形態では、表示デバイスが有機EL表示装置である場合を例に挙げて説明したが、上記表示デバイスは、これに限定されるものではない。上記表示デバイスは、例えば、無機EL表示装置であってもよく、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)表示装置であってもよい。
また、本実施形態では、表示デバイスが有機EL表示装置である場合を例に挙げて説明したが、上記表示デバイスは、これに限定されるものではない。上記表示デバイスは、例えば、無機EL表示装置であってもよく、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)表示装置であってもよい。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態1との相違点について説明するものとし、実施形態1で説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
本発明の他の実施形態について、図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態1との相違点について説明するものとし、実施形態1で説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図12は、本実施形態にかかるリンス装置90を用いたリンス工程の一例を示す図である。
本実施形態にかかるリンス装置90は、並べて配置された複数のリンス槽92を備えている。一例として、図12に示すリンス装置90は、リンス槽92として、第1リンス槽92Aおよび第2リンス槽92Bを備えるとともに、第1リンス槽92Aと第2リンス槽92Bとを連結する連結管97・98と、ポンプ96と、を備えている。
連結管97は、前段(一段目)の第1リンス槽92Aの下側と、後段(二段目)の第2リンス槽92Bの上側とを連結している。連結管98は、第2リンス槽92Bの下側と、第1リンス槽92Aの上側とを連結している。リンス装置90は、第1リンス槽92A内および第2リンス槽92B内のリンス液91をポンプ96で循環させて撹拌する。第1リンス槽92A内のリンス液は、連結管97を通じて、第1リンス槽92Aの下側から第2リンス槽92Bの上側に移動(フロー)する。第2リンス槽92B内のリンス液は、連結管98を通じて、第2リンス槽92Bの下側から第1リンス槽92Aの上側に移動(フロー)する。
パーティクル73は、リンス液91中で浮遊するため、リンス液91を各リンス槽92(第1リンス槽92A、第2リンス槽92B)の下側から上側に移動させることで、パーティクル73を含まないリンス液91を循環させることができる。なお、パーティクル73は、リンス工程(S33)後に、定期的に、第1リンス槽92A内および第2リンス槽92B内のリンス液91を入れ替えることで除去してもよく、リンス工程(S33)後に、定期的にパーティクル73を濾過することで除去してもよい。なお、リンス液91からのパーティクル73の除去は、リンス工程(S33)の都度行ってもよく、複数回のリンス工程(S33)の後で行ってもよい。
本実施形態では、成膜マスク50を、第1リンス槽92A内のリンス液91に一定時間浸漬して洗浄した後、第1リンス槽92A側から第2リンス槽92B側に移動させ、第1リンス槽92A内のリンス液91に一定時間浸漬する。第1リンス槽92A内のリンス液91よりも第2リンス槽92B内のリンス液91の方がパーティクル73の含有率が低く、汚染が少ない。本実施形態では、このように、成膜マスク50を、後段のリンス槽92に順次移動させることにより、複数のリンス槽92におけるリンス液91に順次浸漬し、複数回繰り返し洗浄(濯ぎ)を行う。これにより、成膜マスク50に対するパーティクル73の除去率をより一層向上させることができる。
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。
〔まとめ〕
本発明の態様1にかかる表示デバイス2の製造方法は、イオン液体が付着した成膜マスク50を介して被成膜基板40上に成膜を行う成膜工程を含む。
本発明の態様1にかかる表示デバイス2の製造方法は、イオン液体が付着した成膜マスク50を介して被成膜基板40上に成膜を行う成膜工程を含む。
本発明の態様2にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様1において、上記成膜マスク50は、成膜材料(蒸着粒子71)を通過させるマスク開口51を有するとともに、微視的に見て、表面に微細な凹部(表面細孔50a)を有しており、上記イオン液体は、上記凹部を塞いでいることが望ましい。
本発明の態様3にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様1または2において、上記成膜マスク50をクリーニングするクリーニング工程をさらに含み、上記クリーニング工程は、ハイドロフルオロエーテルと上記イオン液体とを含むリンス液91で上記成膜マスク50を洗浄する洗浄工程と、上記成膜マスク50に付着したハイドロフルオロエーテルを揮発させる乾燥工程と、を少なくとも含み、上記成膜工程では、上記成膜マスク50として、上記クリーニング工程で上記イオン液体が付着した成膜マスク50を使用してもよい。
本発明の態様4にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様3において、上記リンス液中の上記イオン液体の濃度は、0.05~21wt%の範囲内であることが望ましい。
本発明の態様5にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様3または4において、同一の上記成膜マスク50を用いて上記成膜工程を所定回数行った後、上記クリーニング工程を行うとともに、上記クリーニング工程は、上記洗浄工程の前に、上記成膜工程で上記成膜マスク50の表面に堆積した堆積物(蒸着膜72)を剥離する剥離工程をさらに含んでいてもよい。
本発明の態様6にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様3~5の何れかにおいて、上記洗浄工程では、上記リンス液91が貯留された少なくとも1つのリンス槽92内に上記成膜マスク50を浸漬し、上記リンス液91の流動下で、上記リンス液91と上記成膜マスク50とを接触させて上記成膜マスク50を洗浄してもよい。
本発明の態様7にかかる表示デバイス2の製造方法は、上記態様6において、上記洗浄工程では、並べて配置された複数の上記リンス槽92内の上記リンス液91に上記成膜マスク50を順次浸漬することで上記成膜マスク50を洗浄してもよい。
本発明の態様8にかかる成膜マスク50のクリーニング方法は、ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含むリンス液91で成膜マスク50を洗浄する洗浄工程を含む。
本発明の態様9にかかる成膜マスク50のクリーニング方法は、上記態様8において、上記リンス液91中の上記イオン液体の濃度は、0.05~21wt%の範囲内であることが望ましい。
本発明の態様10にかかるリンス液は、ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含む。
本発明の態様11にかかるリンス液は、上記態様10において、当該リンス液中の上記イオン液体の濃度が0.05~21wt%の範囲内であることが望ましい。
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
24 機能層
40 被成膜基板
50 成膜マスク
50a 表面細孔(凹部)
51 マスク開口
72 蒸着膜
73 パーティクル
90 リンス装置
91 リンス液
91a IL膜
92 リンス槽
92A 第1リンス槽
92B 第2リンス槽
95 水粒子
24 機能層
40 被成膜基板
50 成膜マスク
50a 表面細孔(凹部)
51 マスク開口
72 蒸着膜
73 パーティクル
90 リンス装置
91 リンス液
91a IL膜
92 リンス槽
92A 第1リンス槽
92B 第2リンス槽
95 水粒子
Claims (11)
- イオン液体が付着した成膜マスクを介して被成膜基板上に成膜を行う成膜工程を含むことを特徴とする表示デバイスの製造方法。
- 上記成膜マスクは、成膜材料を通過させるマスク開口を有するとともに、微視的に見て、表面に微細な凹部を有しており、上記イオン液体は、上記凹部を塞いでいることを特徴とする請求項1に記載の表示デバイスの製造方法。
- 上記成膜マスクをクリーニングするクリーニング工程をさらに含み、
上記クリーニング工程は、
ハイドロフルオロエーテルと上記イオン液体とを含むリンス液で上記成膜マスクを洗浄する洗浄工程と、
上記成膜マスクに付着したハイドロフルオロエーテルを揮発させる乾燥工程と、を少なくとも含み、
上記成膜工程では、上記成膜マスクとして、上記クリーニング工程で上記イオン液体が付着した成膜マスクを使用することを特徴とする請求項1または2に記載の表示デバイスの製造方法。 - 上記リンス液中の上記イオン液体の濃度は、0.05~21wt%の範囲内であることを特徴とする請求項3に記載の表示デバイスの製造方法。
- 同一の上記成膜マスクを用いて上記成膜工程を所定回数行った後、上記クリーニング工程を行うとともに、
上記クリーニング工程は、上記洗浄工程の前に、上記成膜工程で上記成膜マスクの表面に堆積した堆積物を剥離する剥離工程をさらに含むことを特徴とする請求項3または4に記載の表示デバイスの製造方法。 - 上記洗浄工程では、上記リンス液が貯留された少なくとも1つのリンス槽内に上記成膜マスクを浸漬し、上記リンス液の流動下で、上記リンス液と上記成膜マスクとを接触させて上記成膜マスクを洗浄することを特徴とする請求項3~5の何れか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
- 上記洗浄工程では、並べて配置された複数の上記リンス槽内の上記リンス液に上記成膜マスクを順次浸漬することで上記成膜マスクを洗浄することを特徴とする請求項6に記載の表示デバイスの製造方法。
- ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含むリンス液で成膜マスクを洗浄する洗浄工程を含むことを特徴とする成膜マスクのクリーニング方法。
- 上記リンス液中の上記イオン液体の濃度は、0.05~21wt%の範囲内であることを特徴とする請求項8に記載の成膜マスクのクリーニング方法。
- ハイドロフルオロエーテルとイオン液体とを含むことを特徴とするリンス液。
- 当該リンス液中の上記イオン液体の濃度は、0.05~21wt%の範囲内であることを特徴とする請求項10に記載のリンス液。
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---|---|---|---|
PCT/JP2018/000866 WO2019138580A1 (ja) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | 表示デバイスの製造方法および蒸着マスクのクリーニング方法並びにリンス液 |
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Publications (1)
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WO2019138580A1 true WO2019138580A1 (ja) | 2019-07-18 |
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ID=67218462
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Country Status (1)
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WO (1) | WO2019138580A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005162947A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Kanto Chem Co Inc | 低分子型有機el素子製造の真空蒸着工程において使用するマスクの洗浄液組成物および洗浄方法 |
JP2006313753A (ja) * | 2006-05-26 | 2006-11-16 | Kanto Chem Co Inc | 低分子型有機el素子製造の真空蒸着工程において使用するマスクの洗浄液組成物および洗浄方法 |
JP2007023160A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Three M Innovative Properties Co | コーティング剤及びメタルマスク |
JP2013155227A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Three M Innovative Properties Co | 除塵洗浄液およびそれを用いた洗浄方法 |
-
2018
- 2018-01-15 WO PCT/JP2018/000866 patent/WO2019138580A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
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