CN1489419A - 有机电致发光显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机电致发光显示装置的制造方法，在接近真空室内所配置的基板表面配置蒸镀屏蔽，由蒸镀射束产生源产生包含有机EL材料的蒸镀射束，使该蒸镀射束通过蒸镀屏蔽的开口部，而于该基板表面的规定区域蒸镀有机EL材料。蒸镀射束通过配设于蒸镀射束产生源的多个蒸镀射束通过用筒体而放射。或者，由蒸镀射束产生源所产生的蒸镀射束，通过具有多个蒸镀射束通过孔的蒸镀射束方向调整板而放射。由此，因蒸镀射束的指向性的提升，而得以使有机EL材料层的膜厚均匀化，并提高其图案形成的精度。

Description

有机电致发光显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及有机电致发光显示装置的制造方法，特别涉及包含有机电致发光材料的蒸镀工序的有机电致发光显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，使用有机电致发光(Electro Luminescence：以下称之为“有机EL”)元件的有机电致发光显示装置，作为可取代CRT、LCD的显示装置而备受瞩目，而具备有例如：作为驱动该有机EL元件的开关元件的薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称的为“TFT”)的有机EL显示装置的研究开发亦不断地发展。

图11是表示有机EL显示装置的一显示像素的剖面图。该显示像素在具有栅极电极11的栅极信号线和漏极信号线(未图示)的交点附近具有有机EL元件驱动用的TFT。该TFT的漏极连接于漏极信号线，而栅极电极11则连接于栅极信号线(未图示)，而且源极13s连接于EL元件的阳极61。在实际的有机EL显示装置中，以多个配置成矩阵状的像素构成显示区域。以下，说明该有机EL显示装置的制造方法。

显示像素，在由玻璃或合成树脂等所构成的透明绝缘性基板10上，依序叠层TFT及有机EL元件而形成。首先，在绝缘性基板10上形成由铬(Cr)等高熔点金属所构成的栅极电极11，再在其上依序形成由栅极绝缘膜12及p-Si膜(多晶硅膜)所形成的有源层13。

在有源层13，形成于栅极电极11上方的沟道13c，与在该沟道13c的两侧，以沟道13c上的挡止绝缘膜14为屏蔽进行离子掺杂，再以抗蚀剂遮盖栅极电极11的两侧进行离子掺杂而于栅极电极11两侧形成低浓度区域并于其外侧形成高浓度区域的源极13s及漏极13d。

然后，在栅极绝缘膜12、有源层13及挡止绝缘膜14上的全面，形成依序叠层SiO₂膜、SiN膜及SiO₂膜而成的层间绝缘膜15，并在对应漏极13d而设的接触孔中充填Al等金属以形成漏极电极16。此外例如在全面形成使表面平坦的由有机树脂所形成的平坦化绝缘膜17。

接着，在该平坦化绝缘膜17的对应于源极13s的位置形成接触孔，而在平坦化绝缘膜17上形成经由该接触孔而与源极13s接触的由ITO(Indium Tin Oxide)所形成的兼作源极电极的阳极61。阳极61由ITO(Indium Tin Oxide)等的透明电极所构成。

有机EL元件60，是一般的构造，其为依序叠层：阳极61；由MTDATA(4，4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl)所形成的第1空穴输送层、由TPD(4，4，4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanine)所形成的第2空穴输送层所构成的空穴输送层62；由包含喹吖啶酮(Quinacridone)衍生物的Bebq2(10-苯并[h]喹啉酚-铍配位化合物)所形成的发光层63，及由Bebq2所形成的电子输送层64，由镁铟合金或铝，或铝合金所形成的阴极65而形成的构造。

有机EL元件60利用经由上述有机EL元件驱动用TFT而提供的电流而发光。即，由阳极61注入的空穴，与由阴极65注入的电子于发光层63的内部再结合，激发形成发光层63的有机分子而产生激发子。该激发子在放射能量回到稳态的过程中由发光层63放出光，该光由透明的阳极61透过绝缘性基板10朝外部射出而发光。

上述有机EL元件60的用于空穴输送层62、发光层63、电子输送层64的有机EL材料，因具有低耐溶剂性、不耐水分的特性，故无法使用半导体处理过程中的光刻技术。因此，必须利用一般所谓的使用遮蔽屏的蒸镀法进行有机EL元件60的空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65的图案形成。

此外，作为相关连的先有技术文件，可例举特开2001-175200号公报。

利用上述使用遮蔽屏的蒸镀法，进行有机EL元件60的图案形成时，如图12A所示，遮蔽屏101接近配置于绝缘性基板100的表面。此是因遮蔽屏101与绝缘性基板100密接时，容易导致其表面的损伤。

此外，由蒸镀射束产生源(未图示)发出的含有机EL材料的蒸镀射束103，通过设于的开口部102而照射于绝缘性基板100。如此，如图12B所示，即可在绝缘性基板100表面的对应于开口部102的区域蒸镀上有机EL材料。

然而，蒸镀射束的指向性较低时，如图12A所示，因为所谓的遮蔽效应，产生由遮蔽屏101的开口部102的边缘倾斜入射的蒸镀射束的成分，而蒸镀成较开口部102宽的区域。此外，蒸镀射束的密度会从开口部102的中央部向边缘逐渐降低。其结果，如图12B所示，被蒸镀的有机EL材料层200，会形成中央部较厚，而***部较薄的不平均的膜厚，而对有机EL元件60的特性造成不良影响。

发明内容

因此，本发明通过提升蒸镀射束的指向性，使有机EL材料层的膜厚均匀化，及提高有机EL材料层的图案形成的精度。

即，本发明具有以下的特征：准备具有多个蒸镀射束通过用筒体、通过该蒸镀射束通过用筒体放出含有有机EL材料的蒸镀射束的蒸镀射束产生源；在真空室内配置基板；接近上述基板的表面，配置具有多个开口部的蒸镀屏蔽；及使上述蒸镀射束产生源产生蒸镀射束，使该蒸镀射束通过上述蒸镀屏蔽的开口部提供至上述基板的表面，由此于上述基板表面的规定区域蒸镀有机EL材料。

而且，在上述构成之外，优选上述蒸镀射束通过用筒体的筒径与筒长之比以在1∶5以上。由此，可提高蒸镀射束的指向性，使有机EL材料层的膜厚大致均匀化。

此外，在上述构成之外，优选以邻接上述蒸镀射束通过用筒体设置加热器，在利用该加热器加热通过上述蒸镀射束通过用筒体的蒸镀射束的同时进行蒸镀。由此，可防止蒸镀射束在通过蒸镀射束通过用筒体时冷却，导致有机EL材料附着于蒸镀射束通过用筒体的内壁使蒸镀射束通路变窄甚至阻塞的问题。

再者，本发明具有以下的特征：在真空室内配置基板；接近上述基板的表面，配置蒸镀屏蔽；在与上述蒸镀屏蔽相对的位置上配置产生含有有机EL材料的蒸镀射束的蒸镀射束产生源；在上述蒸镀射束产生源与上述蒸镀屏蔽之间，配置具有多个蒸镀射束通过孔的蒸镀射束方向调整板；及使上述蒸镀射束产生源产生含有有机EL材料的蒸镀射束，使该蒸镀射束通过上述多个的蒸镀射束通过孔及上述蒸镀屏蔽的开口部提供至上述基板的表面，由此于上述基板表面的规定区域蒸镀有机EL材料。

由此，可提高蒸镀射束的指向性，使有机EL材料的膜厚大致均匀化。

附图说明

图1为使用于本发明的第1实施方式的有机EL元件的制造方法的蒸镀射束产生源的立体图。

图2为使用于本发明的第1实施方式的有机EL元件的制造方法的蒸镀射束产生源的剖面图。

图3为说明本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图4为说明本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图5A及图5B为说明本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图6为使用于本发明的第2实施方式的有机EL元件的制造方法的蒸镀射束产生源的立体图。

图7为使用于本发明的第2实施方式的有机EL元件的制造方法的蒸镀射束产生源的剖面图。

图8为说明本发明的第2实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图9为说明本发明的第2实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图10A及图10B为说明本发明的第2实施方式的有机EL显示装置的制造方法的图。

图11为现有例的有机EL显示装置的一显示像素的剖面图。

图12A及图12B为说明现有例的有机EL显示装置的制造方法的图。

具体实施方式

以下，参考附图说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

以下，参照附图详细说明本发明的第1实施方式。图1为蒸镀射束产生源50的立体图、图2为图1的剖面图、图3是显示有机EL材料的蒸镀工序的立体图、图4则为图3的剖面图。

本发明的有机EL显示装置的制造方法，预先准备绝缘性基板10，并在该绝缘性基板10上依序形成有机EL元件驱动用TFT及有机EL元件60，但其中除了有机EL元件60的形成工序外，与先前说明的工序相同。

构成有机EL元件60的空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65，利用使用遮蔽屏101的蒸镀法形成图案。蒸镀射束，透过安装于蒸镀射束产生源50的细长形的蒸镀射束通过用筒体52而提升其指向性。

如图1及图2所示，蒸镀射束，在规定形状的框体的底部设有机EL材料的储留部51。此外图中虽未显示，但该储留部51设有加热器，该加热器用于加热储存于储留部51的有机EL材料使其呈溶融状态。

在储留部51的上方，立设有多条连通该储留空间的细长形的蒸镀射束通过用筒体52，该蒸镀射束通过用筒体52沿着框体的长边方向排成一列的方式立设。另分别安装有与该蒸镀射束通过用筒体52邻接，用于加热通过蒸镀射束通过用筒体52内的蒸镀射束的加热器54。此外，多个的蒸镀射束通过用筒体52的筒口部53露出于与框体上面相同的面上。

在此，根据本发明人的研究，为提升蒸镀射束的指向性、确保蒸镀的有机EL材料层，即，确保空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65的层厚度的均匀性与图案形成的精度，而将各个蒸镀射束通过用筒体52的筒径d与筒长1之比设定为至少1∶5以上。此外，为顾及蒸镀射束的不平均与重现性，优选将两者间之比设定在1∶10以上。

此外，蒸镀射束通过用筒体52的形状，为使指向性高的蒸镀射束圆滑地进行放射，虽优选圆筒状，但对此并无特别的限制，筒体可为角柱形状或其它的任何形状。蒸镀射束通过用筒体52的筒径d与筒长1比为1∶5时，蒸镀射束通过用筒体52的尺寸在实用上以例如筒径d为0.5mm、筒长1为2.5mm较为优选。

此外，如图3与图4所示，在真空室内配置已形成有机EL驱动用TFT等的绝缘性基板100，并以接近面对该绝缘性基板100的方式配置遮蔽屏101

在遮蔽屏101，与各图案对应而形成多个的开口部102。接着，以面对遮蔽屏101的方式，配置上述蒸镀射束产生源50。之后，蒸发收纳于蒸镀射束产生源50的储留部51中呈溶融状态的有机EL材料，使其通过蒸镀射束通过用筒体52，形成具有高指向性的蒸镀射束而朝着遮蔽屏101的方向放射。之后，使蒸镀射束产生源50相对于遮蔽屏101平行移动，由此，涵盖遮蔽屏101的全面而照射蒸镀射束。如此，即可形成各有机EL材料层的图案。

图5A、图5B表示：蒸镀射束104通过遮蔽屏101而照射于绝缘性基板100的情形。如图5A所示，由于所有的蒸镀射束104的方向，与遮蔽屏101及绝缘性基板100几乎垂直，故不会产生遮蔽效应，而得以防止蒸镀成较开口部102宽的区域。此外，蒸镀后的有机EL材料201的厚度呈整体均匀的状态。

此外，以接近且面对绝缘性基板100的方式，进行遮蔽屏101的配置时，为使其间分开一定的间隔(例如：数十微米)，可在绝缘性基板100与遮蔽屏101之间设置多个的间隔物105(参照图4)。由此，即可防止因遮蔽屏101接触绝缘性基板100而损伤绝缘性基板100表面的膜或元件。

此外，有机EL材料层为包含空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65的多个层。因此，例如：在1个真空室内蒸镀空穴输送层62后，蒸镀有空穴输送层62的绝缘性基板100被移送至另一个真空室中，并在该真空室中反复进行相同的工序，由此形成空穴输送层62上层的发光层63。如此，依序叠层空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65，形成有机EL元件60。

此外，在上述第1实施方式中，多条的蒸镀射束通过用筒体52沿着框体的长边方向以一列方式立设而构成线性蒸镀源，但本发明并未局限于上述形态，蒸镀射束通过用筒体52亦可配置成行列状。

(第2实施方式)

以下，参照附图详细说明本发明的第2实施方式。图6为蒸镀射束产生源150及以面对上述蒸镀射束产生源150的方式设置的蒸镀射束方向调整板70的立体图、图7为图6的剖面图、图8为表示有机EL材料的蒸镀工序的立体图、图9则为图8的剖面图。

本发明的有机电致发光显示装置的制造方法，预先准备绝缘性基板10，并在该绝缘性基板10上依序形成有机EL元件驱动用TFT及有机EL元件60，但其中除了有机EL元件60的形成工序外，与先前说明的工序相同。

构成有机EL元件60的空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65，利用使用遮蔽屏101的蒸镀法形成图案。

蒸镀射束产生源150如图6与图7所示，有机EL材料的储留部151设于规定形状的框体的底部。

储留部151中设有加热器153。加热器的结构是用于加热储存于储留部151的有机EL材料并使其呈溶融状态。在储留部151的上方，多个蒸镀射束放射孔152，沿着框体的长边方向以一列的方式开口。蒸镀射束，从安装于蒸镀射束产生源的多个的蒸镀射束放射孔152放射。此外，从上述蒸镀射束放射孔152放射的蒸镀射束200，通过以面对蒸镀射束产生源150上的蒸镀射束放射孔152的方式而设的蒸镀射束方向调整板70上的多个的蒸镀射束通过孔71而形成高指向性的蒸镀射束210。

蒸镀射束放射孔152的数量与蒸镀射束通过孔71的数量不需一致。此外，蒸镀射束通过孔71，优选形成从蒸镀射束方向调整板70挖去圆柱状部分而得的形状，但并未受此限定，亦可为挖去角柱部分而得的形状。

此外，为提升指向性，蒸镀射束通过孔71的孔径优选约0.1mm至1mm。

此外，蒸镀射束方向调整板70中，优选安装有例如加热器(未图示)等的发热体进行加热。或者，以发热体构成蒸镀射束方向调整板70亦可。由此，加热通过蒸镀射束方向调整板70上的多个的蒸镀射束通过孔71的蒸镀射束210，以防止蒸镀材料附着于蒸镀射束通过孔71。

如图8与图9所示，在真空室内，配置已形成有机EL驱动用TFT等的绝缘性基板100，并以接近且面对该绝缘性基板100的方式配置遮蔽屏101。

在遮蔽屏101，与各有机EL材料层的图案相对应而形成多个的开口部102。接着，以面对遮蔽屏101的方式，配置上述蒸镀射束产生源150。此外，以面对蒸镀射束产生源150的方式，配置具备多个的蒸镀射束通过孔71的蒸镀射束方向调整板70。

之后，蒸发收纳于蒸镀射束产生源150的储留部151中呈溶融状态的有机EL材料，并由蒸镀射束放射孔152放射蒸镀射束200。此外蒸镀射束200，通过以面对上述蒸镀射束放射孔152的方式设置的蒸镀射束方向调整板70上的蒸镀射束通过孔71，形成具有高指向性的蒸镀射束210朝遮蔽屏101的方向放射。之后，使蒸镀射束产生源150与蒸镀射束方向调整板70同时相对于遮蔽屏101平行移动，由此，朝着遮蔽屏101的全面照射具有高指向性的蒸镀射束210。由此，形成各有机EL材料的图案。

此外，使蒸镀射束产生源150及蒸镀射束方向调整板70同时相对于遮蔽屏101平行移动时，在图中，虽例示蒸镀射束产生源150与蒸镀射束方向调整板70在非连接的状态下同时移动，但两者亦可以物理方式连结成一体。此外，由于只要使蒸镀射束产生源150及蒸镀射束方向调整板70相对于遮蔽屏101移动即可，因此亦可固定蒸镀射束产生源150及蒸镀射束方向调整板70的位置而移动绝缘性基板100与遮蔽屏101。

图10A、图10B表示：蒸镀射束210通过遮蔽屏101照射于绝缘性基板100的情形。如图10A所示，由于所有的蒸镀射束210的方向，与遮蔽屏101及绝缘性基板100大致垂直，故不会产生遮蔽效应，而得以防止蒸镀成较开口部102宽的区域。此外，蒸镀后的有机EL材料201的厚度呈整体均匀的状态。

此外，以接近并面对绝缘性基板100的方式，进行遮蔽屏101的配置时，为使其间分开一定的间隔(例如：数十微米)，可在绝缘性基板100与遮蔽屏101之间设置多个的间隔物105。由此，可防止因遮蔽屏101接触绝缘性基板100而损伤绝缘基板100表面的膜或元件。

此外，有机EL材料层为包含空穴输送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65的多个层。因此，例如：在1个真空室内蒸镀空穴输送层62后，蒸镀有空穴输送层62的绝缘性基板100被移送至另一个真空室中，并在该真空室中反复进行相同的工序，由此形成空穴输送层62上层的发光层63。如此，依序叠层空穴送层62、发光层63、电子输送层64及阴极65，形成有机EL元件60。

此外，在上述第2实施方式中，蒸镀射束放射孔152与蒸镀射束通过孔71沿着框体的长边方向以一列方式立设多个而构成线性蒸镀源，但本发明并未局限于上述形态，蒸镀射束放射孔152与蒸镀射束通过孔71亦可配置成行列状。

Claims (7)

1.一种有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：

准备具有多个蒸镀射束通过用筒体、通过该蒸镀射束通过用筒体放出含有有机电致发光材料的蒸镀射束的蒸镀射束产生源；

在真空室内配置基板；

接近所述基板的表面，配置具有多个开口部的蒸镀屏蔽；

使所述蒸镀射束产生源产生蒸镀射束，使该蒸镀射束通过所述蒸镀屏蔽的开口部提供至所述基板的表面，由此在所述基板表面的规定区域蒸镀有机电致发光材料。

2.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：所述蒸镀射束通过用筒体的筒径与筒长之比为1∶5以上。

3.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：在加热通过所述蒸镀射束通过用筒体的蒸镀射束的同时进行蒸镀。

4.一种有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：

在真空室内配置基板；

接近所述基板的表面，配置蒸镀屏蔽；

在与所述蒸镀屏蔽相对的位置上配置产生含有有机电致发光材料的蒸镀射束的蒸镀射束产生源；

在所述蒸镀射束产生源与所述蒸镀屏蔽之间，配置具有多个蒸镀射束通过孔的蒸镀射束方向调整板；

使蒸镀射束产生源产生含有有机电致发光材料的蒸镀射束，使该蒸镀射束通过所述多个蒸镀射束通过孔及所述蒸镀屏蔽的开口部提供至所述基板的表面，由此在所述基板表面的规定区域蒸镀有机电致发光材料。

5.如权利要求4所述的有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：所述多个蒸镀射束通过孔，以排成一列的方式设置于所述蒸镀射束方向调整板的长边方向。

6.如权利要求4所述的有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：加热所述蒸镀射束方向调整板。

7.如权利要求4所述的有机电致发光显示装置的制造方法，其特征在于：所述蒸镀射束方向调整板由发热体所构成。

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