專利名稱：蒸鍍方法及顯示裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸鍍方法以及顯示裝置的制造方法，特別涉及可防止因蒸鍍而在形成圖案的基板表面產(chǎn)生機(jī)械性損傷的蒸鍍方法及顯示裝置的制造方法。
圖8表示有機(jī)EL顯示裝置的顯示像素附近的平面圖，圖8(a)表示

圖1中沿A-A線的剖視圖，圖9(b)表示沿圖9中的B-B線的剖視圖。
如圖8與圖9所示，顯示像素115形成于由柵極信號(hào)線51與漏極信號(hào)線52所包圍的區(qū)域中，且以矩陣狀配置。
在該顯示像素115中配置有作為自發(fā)光元件的有機(jī)EL元件60；用以控制對(duì)該有機(jī)EL元件60供給電流的時(shí)序的開關(guān)用TFT30；對(duì)有機(jī)EL元件60供給電流的驅(qū)動(dòng)用TFT40；以及保持電容。此外，有機(jī)EL元件60系由由作為第1電極的陽極61與發(fā)光材料所形成的發(fā)光元件層；以及作為第2電極的陰極63所構(gòu)成。
也即，在兩信號(hào)線51，52的交差點(diǎn)附近具備有作為開關(guān)用TFT的第1TFT30。該TFT30的源極33s，除了還具有作為在保持電容電極線54之間形成電容的電容電極55之外，第2TFT源極43s通過與作為EL元件驅(qū)動(dòng)用TFT的第2TFT40的柵極41相連接，而與有機(jī)EL元件60的陽極61相連接，而另一側(cè)的漏極43d則與作為供給至有機(jī)EL元件60的電流源的驅(qū)動(dòng)電源線53相連接。
此外，以與柵極訊號(hào)線51平行的方式配置保持電容電極線54。該保持電容電極線54由鉻等構(gòu)成，并隔著柵極絕緣膜12而在TFT的源極33s和與之相連的電容電極55之間蓄積電荷而形成電容。設(shè)置該保持電容56是用以保持施加于第2TFT40的柵極電極41的電壓的。
如圖9所示，有機(jī)EL顯示裝置是在由玻璃或合成樹脂等所形成的基板、或具有導(dǎo)電性的基板、或半導(dǎo)體基板等的基板10上，通過將TFT以及有機(jī)EL元件依序?qū)臃e而形成的。但是，在使用具有導(dǎo)電性的基板以及半導(dǎo)體基板作為基板10時(shí)，是在這些基板10上形成SiO2或SiN等的絕緣膜后，再形成第2TFT及有機(jī)EL元件。無論哪一種TFT皆為柵極電極隔著柵極絕緣膜而位于可動(dòng)層上方的頂柵極構(gòu)造。
首先，針對(duì)開關(guān)用TFT的第1TFT30進(jìn)行說明。
如圖9(a)所示，在由石英玻璃、無堿玻璃等構(gòu)成的絕緣性基板10上，通過CVD法等形成非晶硅膜(以下，稱為“a-Si膜”)，在該a-Si膜上照射激光使之溶融再結(jié)晶化而形成多晶硅膜(以下，稱之為“p-Si膜”)，并將該p-Si膜作為有源層33，且于該有源層33上形成單層SiO2膜、SiN膜或?qū)臃e體以作為柵極絕緣膜32。此外，在該有源層33上，還具有由Cr、Mo等高融點(diǎn)金屬所構(gòu)成的且兼做柵極電極31的柵極信號(hào)線51以及由Al所構(gòu)成的漏極信號(hào)線52，并配置由Al構(gòu)成的作為有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)電源線53。
然后，在柵極絕緣膜32及有源層33的所有面上，形成按照SiO2膜、SiN膜及SiO2膜的順序依次層積的層間絕緣膜15，并在對(duì)應(yīng)漏極33d而設(shè)置的接觸孔中設(shè)置填充有Al等金屬的漏極電極36，另外，并使由有機(jī)樹脂所構(gòu)成的所有的面表面平坦化形成平坦化絕緣膜17。
然后，對(duì)作為有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)用TFT的第2的TFT40進(jìn)行說明。如圖9(b)所示，在由石英玻璃、無堿玻璃等所構(gòu)成的絕緣性基板10上，依序形成在a-Si膜上照射激光并進(jìn)行多結(jié)晶化而形成的有源層43、柵極絕緣膜12、以及由Cr、Mo等高融點(diǎn)金屬所構(gòu)成的柵極電極41，在該有源層43上設(shè)有溝道43c，而在該溝道43c兩側(cè)設(shè)有源極43s以及漏極43d。這樣，在柵極絕緣膜12以及有源層43上的所有面，形成由SiO2膜、SiN膜以及SiO2膜依序?qū)臃e的層間絕緣膜15，并在對(duì)應(yīng)漏極43d而設(shè)置的接觸孔中，設(shè)置填充有Al等的金屬且與驅(qū)動(dòng)電源相連接的驅(qū)動(dòng)電源線53。此外，還具有使所有面例如由有機(jī)樹脂所構(gòu)成的平面的表面平坦的平坦化絕緣膜17。這樣，在與該平坦化絕緣膜17的源極43s相對(duì)應(yīng)的位置上形成接觸孔，而經(jīng)由該接觸孔在平坦化絕緣膜17上設(shè)置由與源極43s相接觸的ITO所形成的透明電極、也即有機(jī)EL元件的陽極61。該陽極61在各顯示像素中分離形成為島狀。
有機(jī)EL元件60是由由ITO(Indium Tin Oxide)等的透明電極所形成的陽極61、由MTDATA(4，4-bis(3-methyl-phenylphenylamino)biphenyl)所形成的第1空穴輸送層和由TPD(4，4，4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanine)所形成的第2空穴輸送層所構(gòu)成的空穴輸送層62、包含喹吖(二)酮(Quinacridone)衍生物的Bebq2(10-苯并[h]喹啉酚-鈹絡(luò)合物)所形成的發(fā)光層63、以及由Bebq2所形成的電子輸送層64、由鎂·銦合金或是鋁或是鋁合金所構(gòu)成的陰極65依序?qū)臃e構(gòu)成有機(jī)EL元件60通過從陽極61所注入的孔與從陰極65所注入的電子在發(fā)光層內(nèi)部再度結(jié)合，激發(fā)用以形成發(fā)光層的有機(jī)分子而產(chǎn)生激子。在該激子放射鈍化的過程中由發(fā)光層發(fā)光，該光會(huì)從透明的陽極61經(jīng)由透明絕緣基板放出至外部而進(jìn)行發(fā)光。
此外，上述技術(shù)刊載于例如日本特開平11-283182號(hào)公報(bào)。
用于上述有機(jī)EL元件60的空穴輸送層62、發(fā)光層63、電子輸送層64的有機(jī)EL材料，由于具有耐溶劑性低且不耐水的特性，因此在半導(dǎo)體制造過程中無法利用光影技術(shù)。因此，通過所謂使用掩膜的蒸鍍來形成有機(jī)EL元件60的空穴輸送層62、發(fā)光層63、電子輸送層64的圖案。
然后，參照?qǐng)D10至圖13說明有關(guān)通過有機(jī)EL材料的蒸鍍而形成圖案的方法。首先，在圖10中，100為真空蒸鍍裝置，101為并設(shè)于真空蒸鍍裝置100的排氣系統(tǒng)，110為設(shè)置在真空蒸鍍裝置的真空室內(nèi)的支撐臺(tái)，在該支撐臺(tái)110上，載置有由鎳(Ni)或因瓦(invar)合金(Fe64Ni36)等磁性材料所形成的掩膜(蒸鍍掩膜)111。在掩膜111的預(yù)定位置上設(shè)置有若干個(gè)開口部112。
載置在支撐臺(tái)110上的掩膜111上配置有可上下移動(dòng)的磁鐵120。130為插入磁鐵120與掩膜111之間且被稱為母玻璃的玻璃基板。140為配置在掩膜111下方且可沿著掩膜111左右移動(dòng)的蒸鍍?cè)础?br> 在圖10中，現(xiàn)在真空蒸鍍裝置100的真空室內(nèi)通過排氣系統(tǒng)101保持在真空狀態(tài)。因此，玻璃基板130通過未圖示的搬送機(jī)構(gòu)插入磁鐵120與掩膜111之間。然后，如第11圖所示，通過搬送機(jī)構(gòu)使玻璃基板130載置在掩膜111上。
然后，如圖12所示，使磁鐵120向下移動(dòng)至與玻璃基板130的上面相接觸的位置。這樣，掩膜111受到磁鐵120的磁力而與玻璃基板130的下面、也即圖案形成面密接。
然后，如圖13所示，通過未圖示的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使蒸鍍?cè)?40沿水平方向從玻璃基板130左端移動(dòng)至右端，同時(shí)通過掩膜111的開口部112在玻璃基板130的表面進(jìn)行上述有機(jī)EL材料的蒸鍍。在此，蒸鍍?cè)?40由沿著圖13的紙面垂直方向細(xì)長(zhǎng)延伸的坩堝所構(gòu)成，收納于坩堝內(nèi)的蒸鍍材料通過加熱器加熱而蒸發(fā)。
完成蒸鍍后，使磁鐵120朝上方移動(dòng)。這樣，玻璃基板130就通過搬送機(jī)構(gòu)從掩膜111提起，被搬送至下一工序的作業(yè)位置。
然而，在上述的現(xiàn)有蒸鍍方法中，會(huì)對(duì)玻璃基板130的圖案形成面造成機(jī)械性損傷，而導(dǎo)致有機(jī)EL元件60等受損的問題。
這主要是因?yàn)楫?dāng)(1)通過搬送機(jī)構(gòu)將玻璃基板130載置于掩膜111上時(shí)、(2)通過磁鐵120使玻璃基板130與掩膜111密接時(shí)、(3)通過搬送機(jī)構(gòu)將玻璃基板130從掩膜111上提起而分離時(shí)，通過掩膜111與玻璃基板130的接觸產(chǎn)生摩擦，而對(duì)玻璃基板130表面造成機(jī)械性損傷。
特別是，在近幾年中，玻璃基板130逐漸大型化。因此，在上述(1)、(3)的工序中玻璃基板130的撓性變大，相關(guān)的撓性部分與掩膜111的表面接觸時(shí)會(huì)造成極大的損傷。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于是在蒸鍍掩膜上進(jìn)行表面粗糙化處理，因此可減少蒸鍍掩膜與基板表面密接時(shí)的接觸面積，并控制對(duì)基板表面所造成的損傷。
此外，其特征為蒸鍍掩膜與上述基板表面相對(duì)的一側(cè)的表面的凹部與凸部的高低差在10μm以下。通過這種結(jié)構(gòu)，由于可確保蒸鍍掩膜與基板的密接性，故可防止因蒸鍍所引起的圖案形成的精密度的劣化、例如圖案的模糊。
此外，其特征為表面粗糙化處理是在蒸鍍掩膜與蒸鍍?cè)聪鄬?duì)一側(cè)的表面上進(jìn)行的。通過這種結(jié)構(gòu)，由于被蒸鍍?cè)谡翦冄谀ど系恼翦儾牧喜灰讋冸x，因此可以防止被蒸鍍的蒸鍍材料的剝離和污染蒸鍍?cè)?。并且，上述蒸鍍掩膜的表面粗糙化處理，例如可通過噴砂處理或使用了掩膜的蝕刻處理進(jìn)行。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸鍍方法及有機(jī)EL顯示裝置的制造方法的說明圖。
圖3表示本發(fā)明的實(shí)施方式的掩膜1的例子的平面圖。
圖4表示本發(fā)明的實(shí)施方式的掩膜1的例子的另一平面圖。
圖5是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的掩膜1的表面粗糙化處理的剖視圖。
圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的掩膜1的表面粗糙化處理的剖視圖。
圖7是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的掩膜1的表面粗糙化處理的剖視圖。
圖8是現(xiàn)有EL顯示裝置的平面圖。
圖9(a)-(b)是圖8中的B-B線的剖視圖。
圖10是由有機(jī)EL材料的蒸鍍而形成圖案的形成方法的示意圖。
圖11是由有機(jī)EL材料的蒸鍍而形成圖案的形成方法的示意圖。
圖12是由有機(jī)EL材料的蒸鍍而形成圖案的形成方法的示意圖。
圖13是由有機(jī)EL材料的蒸鍍而形成圖案的形成方法的示意圖。
符號(hào)說明1掩膜；2開口部；3掩膜1的表面；4蒸鍍層；120磁鐵；130玻璃基板；131圖案；132灰塵；140蒸鍍?cè)?b>具體實(shí)施方式
然后，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式的蒸鍍方法及有機(jī)EL顯示裝置的制造方法的說明圖。此外，在圖1中，與圖9至圖13為相同結(jié)構(gòu)的部分將標(biāo)注相同符號(hào)。
本實(shí)施方式在掩膜1的構(gòu)成上具有特征，而有關(guān)蒸鍍的工序，基本上與圖10至第13所示的工序相同。圖1顯示與圖13的蒸鍍工序相對(duì)應(yīng)的工序，在掩膜1通過磁鐵120的磁力密接于玻璃基板130的狀態(tài)下，使蒸鍍材料例如有機(jī)EL材料、陰極65的材料(例如鋁)由蒸鍍?cè)?40通過掩膜1的開口部2，在玻璃基板130的圖案形成面上蒸鍍，形成有機(jī)EL元件60等的圖案131。
在此，圖中雖無顯示，但在玻璃基板130的圖案形成面上，預(yù)先形成由圖9所示的TFT、層間絕緣膜15、平坦化絕緣膜17、ITO(Indium TinOxide)等透明電極所構(gòu)成的陽極61。
在本實(shí)施方式中，在掩膜1與玻璃基板130的表面相對(duì)的一側(cè)的表面3上進(jìn)行表面粗糙化處理，并形成凹凸。具體而言，該表面粗糙化處理可通過噴砂處理、于后詳述的使用掩膜的蝕刻處理來實(shí)現(xiàn)。
如果在掩膜1上進(jìn)行表面粗糙化處理，與玻璃基板130的接觸面積，將比未進(jìn)行表面粗糙化處理的鏡面處理的掩膜1小。這樣，在(1)通過搬送機(jī)構(gòu)將玻璃基板130載置于掩膜111上時(shí)、(2)通過磁鐵120使玻璃基板130與掩膜111相密接時(shí)、(3)通過搬送機(jī)構(gòu)將玻璃基板130從掩膜111上提起并分離時(shí)，雖會(huì)產(chǎn)生掩膜111與玻璃基板130的接觸，但由于該接觸面積小，故可控制對(duì)玻璃基板130表面所造成的機(jī)械性損傷。
此外，進(jìn)行了表面粗糙化處理的掩膜1表面3的凸部形狀優(yōu)選為圓形。這是因?yàn)榭煞稚⑹┘佑谕共康膲毫Γ共ＡЩ?30表面更不容易受到損傷。
此外，進(jìn)行了表面粗糙化處理的掩膜1的表面3的凹部與凸部的高低差h優(yōu)選為在10μm以下。這是因?yàn)榭山璐舜_保掩膜1與玻璃基板130的密接性，故可防止因蒸鍍所引起的圖案形成精密度的劣化、例如圖案的模糊。
此外，因真空蒸鍍裝置100的真空室內(nèi)存在有灰塵，故經(jīng)過鏡面處理的現(xiàn)有掩膜，會(huì)因灰塵卷入掩膜與玻璃基板130之間，使該灰塵附著在玻璃基板130上而損傷玻璃基板130，導(dǎo)致黑點(diǎn)這樣的顯示裝置不良情況的產(chǎn)生。但是，如果如本實(shí)施方式所示一樣，通過在掩膜1上進(jìn)行表面粗糙化處理，并于其表面形成凹凸，就具有防止灰塵132進(jìn)入掩膜1的表面的凹部，附著于玻璃基板130上而造成損傷的效果。
此外，掩膜1的開口部2的剖面為向蒸鍍?cè)?40側(cè)擴(kuò)展的錐形形狀。這是考慮到蒸鍍材料會(huì)等向性地從蒸鍍?cè)?40發(fā)出的緣故。
但是，在掩膜1與蒸鍍?cè)?40相對(duì)向的一側(cè)的表面上，系蒸鍍來自蒸鍍?cè)?40的蒸鍍材料，例如有機(jī)EL材料、陰極65的材料(例如鋁)，而形成蒸鍍層4。蒸鍍材料被掩膜1所遮蔽，僅從該開口部12到達(dá)玻璃基板130的表面。但是，當(dāng)附著有該蒸鍍層4的掩膜1的表面為鏡面時(shí)，蒸鍍層4在蒸鍍的工序中較容易產(chǎn)生剝落的情形。
同時(shí)，由于剝落的蒸鍍層4的碎片中含有雜質(zhì)，一旦該碎片進(jìn)入蒸鍍?cè)?40，而再度進(jìn)行蒸鍍時(shí)，將使得形成于玻璃基板130上的有機(jī)EL元件60等的圖案131受到污染。因此，有可能對(duì)有機(jī)EL元件60的特性造成不良影響。
因此，如圖2所示，對(duì)于掩膜1與蒸鍍?cè)?40相對(duì)一側(cè)的表面，優(yōu)選為與相反一面同樣地進(jìn)行表面粗糙化處理。通過這種表面粗糙化處理，可使掩膜1的表面積增加，因此蒸鍍層4與掩膜1將以更大的面積接觸，并通過錨固效果而更不易產(chǎn)生剝落情形。
圖3為上述掩膜1的例子的平面圖。該掩膜1是與空穴輸送層62、電子輸送層64、陰極65相對(duì)應(yīng)的掩膜，并在與有機(jī)EL顯示裝置的顯示區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)有若干個(gè)開口部2A。然后，在除開口部2A之外的掩膜1的表面(或是背面)上進(jìn)行表面粗糙化處理。
圖4為顯示上述掩膜1的其它例的平面圖。該掩膜1為與發(fā)光層63相對(duì)應(yīng)的掩膜，在與有機(jī)EL顯示裝置的顯示區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域D中，在R，G，B的每一像素中設(shè)置若干個(gè)更小的開口部2B，然后，在除開口部2B以外的掩膜1的表面(或是背面)上進(jìn)行表面粗糙化處理。
然后，參照?qǐng)D5至圖7的剖視圖說明掩膜1的表面粗糙化處理的一例。如圖5所示，在由鎳(Ni)或因瓦合金(Fe64Ni36)等的磁性材料所構(gòu)成的掩膜母材上進(jìn)行噴砂處理，并通過蝕刻而形成蒸鍍用的開口部2。也可以將此開口部2作為掩膜1使用，而在本實(shí)施例中，還在表面上形成所希望的光阻圖案5。光阻圖案5在與開口部3相離的位置上設(shè)有若干個(gè)開口部6。
然后，如圖6所示，將光阻圖案5作為掩膜來蝕刻掩膜1的表面。然后，如圖7所示地除去光阻圖案5。這樣，即可通過并用噴砂處理及使用掩膜的蝕刻處理，而根據(jù)掩膜1的位置來改變凹凸的深度。在本實(shí)施例中，與開口部2相離部分的凹凸7的深度將加深。
這樣，就能確保在開口部2附近的玻璃基板130的密接性，并在與開口部2相離的區(qū)域中縮小接觸面積，而降低對(duì)玻璃基板130所造成的損傷。
在上述實(shí)施例中，雖然并用噴砂處理及蝕刻處理，但也可僅使用噴砂處理或僅使用蝕刻處理。此外，經(jīng)由表面粗糙化處理所形成的凹凸也可形成為條狀。在該情況下，以使用條狀的光阻圖案進(jìn)行蝕刻處理，比噴砂處理更合適。
根據(jù)本發(fā)明的蒸鍍方法以及顯示裝置的制造方法，由于在與蒸鍍掩膜的基板表面相對(duì)的表面上進(jìn)行表面粗糙化處理，因此，可減少在蒸鍍掩膜與基板表面相密接時(shí)的接觸面積，以控制對(duì)基板表面所造成的損傷。特別是能提高顯示裝置的品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種蒸鍍方法，通過使蒸鍍掩膜密接于基板表面，并從蒸鍍?cè)赐ㄟ^所述蒸鍍掩膜的開口部將蒸鍍材料蒸鍍?cè)谒龌宓谋砻?，而形成圖案，其特征為在所述蒸鍍掩膜與所述基板表面相對(duì)向的表面上進(jìn)行了表面粗糙化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸鍍方法，其特征為所述蒸鍍掩膜與所述基板表面相對(duì)一側(cè)的表面的凹部與凸部的高低差在10μm以下。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸鍍方法，其特征為在所述蒸鍍掩膜與所述蒸鍍?cè)聪鄬?duì)一側(cè)的表面上進(jìn)行了表面粗糙化處理。
4.如權(quán)利要求1或3所述的蒸鍍方法，其特征為所述表面粗糙化處理為噴砂處理。
5.如權(quán)利要求1或3所述的蒸鍍方法，其特征為所述表面粗糙化處理為使用掩膜的蝕刻處理。
6.一種顯示裝置的制造方法，通過在由磁鐵與磁性材料所形成的蒸鍍掩膜之間插入絕緣性基板，使所述絕緣性基板與所述蒸鍍掩膜相密接，并從蒸鍍?cè)赐ㄟ^所述蒸鍍掩膜的開口部而在所述絕緣性基板的表面進(jìn)行有機(jī)EL元件材料的蒸鍍，形成有機(jī)EL元件的圖案，其特征為在所述蒸鍍掩膜與所述基板表面相對(duì)一側(cè)的表面上進(jìn)行了表面粗糙化處理。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其特征為所述蒸鍍掩膜與所述絕緣性基板表面相對(duì)一側(cè)的表面的凹部與凸部的高低差在10μm以下。
8.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其特征為在所述蒸鍍掩膜與所述蒸鍍?cè)聪鄬?duì)一側(cè)的表面上進(jìn)行了表面粗糙化處理。
9.如權(quán)利要求6或8所述的顯示裝置的制造方法，其特征為所述表面粗糙化處理為一種噴砂處理。
10.如權(quán)利要求6或8所述的顯示裝置的制造方法，其特征為所述表面粗糙化處理為使用掩膜的蝕刻處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蒸鍍方法及顯示裝置的制造方法，其目的為在蒸鍍工序中，控制因掩膜所造成的基板表面損傷。該蒸鍍方法系通過在磁鐵(120)與由磁性材料構(gòu)成的掩膜(1)之間插入玻璃基板(130)，使玻璃基板(130)與掩膜(1)相密接，并從蒸鍍?cè)?140)通過掩膜(1)的開口部(2)在基板(130)的表面進(jìn)行有機(jī)EL元件材料的蒸鍍，借此進(jìn)行有機(jī)EL元件的圖案形成處理。而在與掩膜(1)的玻璃基板(300)表面相對(duì)一側(cè)的表面上進(jìn)行表面粗糙化處理。
文檔編號(hào)C23C14/12GK1448532SQ0310497
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者西川龍司 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社