蒸镀装置和显示装置的制造方法与流程

文档序号:25025543发布日期:2021-05-11 16:51阅读:58来源:国知局
蒸镀装置和显示装置的制造方法与流程

本发明的一个实施方式涉及蒸镀装置。此外,本发明的一个实施方式涉及使用蒸镀装置的显示装置的制造方法。



背景技术:

作为显示装置,已知在显示区域的发光元件(有机el元件)中使用有机电致发光材料(有机el材料)的有机el显示装置(organicelectroluminescencedisplay:有机电致发光显示器)。有机el显示装置是通过使有机el材料发光而实现显示的所谓的自发光型显示装置。

有机el元件在阳极(anode)与阴极(cathode)之间包含有机el材料。作为有机el材料,已知低分子材料或高分子材料,但多使用能够用蒸镀法形成薄膜的低分子材料。

作为在蒸镀法中使用的蒸镀装置之一,已知在蒸镀装置内竖立配置基板的纵型蒸镀装置(例如参照专利文献1和专利文献2)。纵型蒸镀装置将大型基板竖立起来处理,因此与横型蒸镀装置相比,有能够减小蒸镀装置的占有面积这样的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-84544号公报。

专利文献2:日本特开2014-70239号公报。



技术实现要素:

在纵型蒸镀装置中,与横型蒸镀装置不同,将基板和蒸镀掩模沿纵方向(铅垂方向、重力方向)竖立配置。因此,纵型蒸镀装置有与横型蒸镀装置不同的问题。例如,在基板和蒸镀掩模的位置对准中,利用磁力将蒸镀掩模吸引到基板附近,在横型蒸镀装置的情况下,因为磁力的方向与重力的方向一致,所以位置对准中的重力的影响小。另一方面,在纵型蒸镀装置的情况下,因为磁力的方向和重力的方向不同,所以发生由重力的影响导致的位置偏移。当基板大型化时,位置对准中的位置偏移的量变得显著。

本发明的发明人们反复专心研究后,发现在纵型蒸镀装置中,基板和蒸镀掩模的位置对准前的基板与蒸镀掩模的距离(间隙),与位置偏移之间存在相关性。此外,本发明的发明人们发现,通过控制基板与蒸镀掩模的间隙,能够减少由纵型蒸镀装置中的位置偏移导致的不良情况。

在横型蒸镀装置中,即使手动进行基板与蒸镀掩模的间隙的调节,也充分能够进行位置偏移的调节。但是,在纵型蒸镀装置中,在利用手动调节基板与蒸镀掩模的间隙的情况下,需要多次进行微调节,过于耗费时间,因此难以按每个基板调节间隙。

鉴于上述问题,本发明的目的之一为提供一种基板与蒸镀掩模的间隙的调节时间缩短的蒸镀装置和显示装置的制造方法。此外,本发明的课题之一为提供一种蒸镀工序中的不良情况减少的蒸镀装置和显示装置的制造方法。

本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法使用蒸镀掩模向基板蒸镀有机材料,其中,与基板相对地配置蒸镀掩模,检测第一位置的基板与上述蒸镀掩模之间的第一间隙(l1),检测第二位置的基板与蒸镀掩模之间的第二间隙(l2),将上述第一间隙(l1)和上述第二间隙(l2)调节为满足式3。

此外,本发明的一个实施方式的蒸镀装置包括:与基板相对地配置蒸镀掩模的机构;检测第一位置的基板与蒸镀掩模之间的第一间隙(l1)的第一检测部;检测第二位置的基板与蒸镀掩模之间的第二间隙(l2)的第二检测部;调节第一间隙(l1)的第一调节部;和调节第二间隙(l2)的第二调节部,第一调节部和第二调节部将第一间隙(l1)和第二间隙(l2)调节为满足式9。

此处,式3和式9中的l12为第一位置与上述第二位置之间的距离。

此外,本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法使用蒸镀掩模向基板蒸镀有机材料,其中,与基板相对地配置蒸镀掩模,将基板和蒸镀掩模以彼此相对的面朝向与铅垂方向交叉的方向的方式配置,检测第一位置的基板与蒸镀掩模之间的第一间隙,检测第二位置的基板与蒸镀掩模之间的第二间隙,同时调节第一位置和第二位置,使得第一间隙与第二间隙之差变小。

此外,本发明的一个实施方式的蒸镀装置包括:与基板相对地配置蒸镀掩模,将基板和蒸镀掩模以彼此相对的面朝向与铅垂方向交叉的方向的方式配置的机构;检测第一位置的基板与蒸镀掩模之间的第一间隙的第一检测部;检测第二位置的基板与蒸镀掩模之间的第二间隙的第二检测部;调节第一间隙的第一调节部;和调节第二间隙的第二调节部,第一调节部和第二调节部同时调节第一位置和第二位置,使得第一间隙与第二间隙之差变小。

根据本发明的一个实施方式,能够缩短基板与蒸镀掩模的间隙的调节时间。

附图说明

图1a是第一实施方式的蒸镀装置中使用的蒸镀掩模的正面图。

图1b是第一实施方式的蒸镀装置中使用的蒸镀掩模的截面图。

图1c是第一实施方式的蒸镀装置中使用的蒸镀掩模的部分放大图。

图2a是表示第一实施方式的蒸镀装置中进行的、蒸镀掩模相对于基板的位置被固定前的状态的示意图。

图2b是表示第一实施方式的蒸镀装置中进行的、蒸镀掩模相对于基板的位置被固定后的状态的示意图。

图3是表示在第一实施方式中,相对于蒸镀次数,δ间隙和蒸镀工序的成品率的相关关系的图表。

图4是第一实施方式的蒸镀装置的截面示意图。

图5是第一实施方式的蒸镀装置的俯视示意图。

图6是第二实施方式的显示装置的制造方法中的蒸镀工序的流程图。

图7是第二实施方式的显示装置的示意图。

图8是第二实施方式的显示装置的像素的电路图。

图9是第二实施方式的显示装置的像素的截面图。

附图标记说明

100:蒸镀装置,110:蒸镀源,120:支承部,130:基板用夹具,130-1:第一基板用夹具,130-2:第二基板用夹具,140:光学传感器,140-1:第一光学传感器,140-2:第二光学传感器,140-3:第三光学传感器,140-4:第四光学传感器,140-5:第五光学传感器,140-6:第六光学传感器,150:蒸镀掩模用夹具,150-1:第一蒸镀掩模用夹具,150-2:第二蒸镀掩模用夹具,150-3:第三蒸镀掩模用夹具,150-4:第四蒸镀掩模用夹具,150-5:第五蒸镀掩模用夹具,150-6:第六蒸镀掩模用夹具,160:调节部,160-1:第一调节部,160-2:第二调节部,160-3:第三调节部,160-4:第四调节部,160-5:第五调节部,160-6:第六调节部,170:磁铁部,180:位置对准用摄像机,190:基板侧调节部,190-1:第一基板侧调节部,190-2:第二基板侧调节部,200:蒸镀掩模,210:掩模框,220:金属掩模,230:开口部,300:基板,700:显示装置,701:基板,701a:第一树脂层,701b:无机层,701c:第二树脂层,702:偏光片,703:第一区域,704:扫描线驱动电路,706:驱动ic,707:端子,708:柔性印制电路板,709:像素,710:第二区域,711:扫描线,712:信号线,714:驱动电源线,716:基准电源线,730:弯折区域,740:发光元件,802:底涂层,802a:氧化硅层,802b:氮化硅层,802c:氧化硅层,803:无机层,804:半导体层,804a:沟道区域,804b:低浓度杂质区域,804d:源极区域,804e:漏极区域,805:栅极绝缘层,806a:栅极电极,806b:导电层,807:层间绝缘层,808a:源极电极,808b:漏极电极,809:绝缘层,810:晶体管,811:平坦化膜,812a:透明导电膜,812b:透明导电膜,813:绝缘层,820:晶体管,822:像素电极,823:有机层,824:对置电极,825:绝缘层,830:电容元件,831:第一无机绝缘膜,832:第一有机绝缘膜,833:第二无机绝缘膜,834:第二有机绝缘膜,840:有机el元件,850:密封膜。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过,本发明在不脱离其要旨的范围内能够以各种方式实施,并不限定于以下示例的实施方式的记载内容地解释。附图为了使说明更明确,有时与实际的方式相比,示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等,但仅是一个例子,不限定本发明的解释。在本说明书和各附图中,对与关于已经出现的图说明过的要素具有相同功能的要素,标注同一标记,有时省略重复的说明。

在本说明书和权利要求书中,“上”和“下”是指,以基板的形成发光元件的一侧的面(以下,仅称为“表面”。)为基准的相对位置关系。例如,本说明书中,将从基板的表面去往发光元件的方向称为“上”,将其相反的方向称为“下”。此外,在本说明书和权利要求书中,表述在某构造体之上配置其他构造体的状态时,在仅表述为“上”的情况下,只要没有特别说明,就包含以与某构造体接触的方式紧挨着在上方配置另一构造体的情况和在某构造体的上方还隔着另外的构造体地配置另一构造体的情况这两者。

<第一实施方式>

参照图1a~图5,对本发明的一个实施方式的蒸镀装置100进行说明。

首先,对本实施方式的蒸镀装置100中使用的蒸镀掩模200进行说明。

[蒸镀掩模]

图1a是蒸镀掩模200的正面图。此外,图1b是沿着图1a所示的a-a’线切断而得到的蒸镀掩模200的截面图。此外,图1c是将图1a所示的区域b放大而得到的部分放大图。

如图1a和图1b所示,蒸镀掩模200包括掩模框210和金属掩模220。掩模框210的中央部呈矩形开口,以覆盖其开口的方式设置有金属掩模220。即,金属掩模220的外周部固定于掩模框210。

金属掩模220既可以熔接固定于掩模框210,也可以利用粘接剂固定。在利用粘接剂将金属掩模220固定于掩模框210的情况下,优选使用环氧类的具有耐热性的粘接剂。

此外,如图1c所示,在金属掩模220设置有多个开口部230。通过开口部230的蒸镀材料沉积于基板300(参照图2a),开口部230的图案形成在基板300上。开口部230的图案既可以为与基板300的像素的配置图案对应的图案,也可以为基板300的像素的一部分配置图案。作为开口部230的图案,例如能够设置为矩阵状或交错状。

掩模框210为了支承金属掩模220,优选由刚性材料构成,以使得在蒸镀掩模200中不产生应变。刚性材料例如为不锈钢(sus)、铁镍合金或铝合金。

掩模框210的厚度没有特别限定,例如为5mm以上100mm以下。掩模框210也可以由多个构造物构成。在掩模框210的厚度小的情况下,掩模框210的刚性降低,因此容易产生应变。另一方面,在掩模框210的厚度大的情况下,蒸镀掩模200的重量变大,因此蒸镀装置100中的蒸镀掩模200的使用变得困难。因此,掩模框210的厚度优选上述范围。

金属掩模220优选由加工性良好的材料构成,以设置多个开口部230。作为金属掩模220的材料,例如能够使用不锈钢、镍材料类、铁镍合金或铝合金等。此外,在需要如有机el元件的发光层的像素图案那样微细的开口部230的情况下,通过利用磁力将其吸引到基板300附近,金属掩模220的位置被固定。因此,金属掩模220的材料优选包含磁性材料。磁性材料例如为纯铁、碳钢、w钢、cr钢、co钢、ks钢、mk钢、nks钢、cunico钢或al-fe合金等。此外,也能够在金属掩模220的表面涂敷磁性材料。

金属掩模220的厚度没有特别限定,例如为100μm以下,优选2μm以上10μm以下。在金属掩模220的厚度小的情况下,刚性变弱,因此金属掩模220容易被断开。此外,当金属掩模220的厚度小时,也容易发生蒸镀时的辐射热导致的金属掩模220的变形。另一方面,在金属掩模220的厚度大的情况下,开口部230的侧壁的高度变大,因此发生蒸镀材料难以进入开口部230内的现象(阴影效应)。因此,金属掩模220的厚度优选上述范围。

蒸镀装置100是所谓的纵型蒸镀装置,将蒸镀掩模200沿纵方向(铅垂方向、重力方向)竖立配置。在蒸镀掩模200的形状为具有一对长边和一对短边的矩形的情况下,蒸镀掩模200既可以将长边竖立配置,也可以将短边竖立配置。此外,纵方向(铅垂方向、重力方向)不限于与蒸镀装置100的接地面垂直的方向,也包含实质上垂直的方向。进一步,蒸镀装置100的蒸镀掩模200也能够相对于纵方向倾斜地配置。在使蒸镀掩模200倾斜的情况下的相对于纵方向的倾斜角例如为0°以上30°以下。

接着,说明在蒸镀装置100中在蒸镀前进行的蒸镀掩模200相对于基板300的位置的固定。

[蒸镀掩模相对于基板的位置的固定]

图2a是表示蒸镀掩模200相对于基板300的位置被固定前的状态的示意图。此外,图2b是表示蒸镀掩模200相对于基板300的位置被固定后的状态的示意图。

图2a和图2b示出蒸镀掩模200的掩模框210和金属掩模220、基板300、作为蒸镀装置100的一部分的支承部120和磁铁部170。基板300由支承部120支承,沿铅垂方向竖立配置。此外,蒸镀掩模200也与基板300同样,沿铅垂方向竖立配置。另外,蒸镀掩模200和基板300以具有一定的间隔的方式分离配置,设其间隔为间隙l。

磁铁部170隔着支承部120与蒸镀掩模200和基板300相对地设置。换言之,磁铁部170位于支承部120的与配置有蒸镀掩模200和基板300的一侧相反的一侧。

如图2a所示,磁铁部170与支承部120分离时,蒸镀掩模200与基板300的间隔(间隙l)维持为一定的值。另一方面,如图2b所示,当磁铁部170靠近支承部120时,金属掩模220被磁铁部170的磁力吸引靠近,蒸镀掩模200与基板300的间隔(间隙l)变窄,最终蒸镀掩模200的金属掩模220与基板300的一部分接触,蒸镀掩模200相对于基板300的位置被固定。然后,进行蒸镀材料的蒸镀,在基板300上形成具有与蒸镀掩模200所具有的图案对应的图案的膜。另外,在蒸镀工序中,除了蒸镀掩模200相对于基板300的位置的固定和蒸镀之外,还包含蒸镀掩模200的图案的位置对准(对齐)等。

图3是表示相对于蒸镀次数,δ间隙和蒸镀工序中的成品率的相关关系的图表。此处,δ间隙是指,基板300内的多个位置中的各个位置的基板300与蒸镀掩模200的间隔(间隙l)中的、最大间隙lmax与最小间隙lmin之差。此外,蒸镀工序的成品率是指,除了由蒸镀工序引起的不良品之外的蒸镀工序中的产品(例如显示装置等)的良品率。作为由蒸镀工序引起的不良情况,为在基板300上的规定的位置未形成图案或图案的位置偏移地形成的所谓的位置偏移等。

如图3所示,随着蒸镀次数变多,δ间隙增加。这是因为局部发生由磁力引起的位置偏移。即,在纵型蒸镀装置中,重力的方向和磁力的方向不同,因此基板300与蒸镀掩模200的面内距离容易产生偏差,与基板300的面相对的蒸镀掩模200的面容易倾斜。而且,随着时间经过,δ间隙有变大的倾向。因此,随着蒸镀次数变多,产生蒸镀工序的面内偏差,蒸镀工序的成品率降低。像这样,本发明的发明人们发现,有当δ间隙增加时蒸镀工序的成品率下降的相关关系。通过按每次蒸镀调节基板300与蒸镀掩模200的间隙,蒸镀工序的成品率被改善,但在现有的纵型蒸镀装置中,基板300与蒸镀掩模200的间隙的调节过于耗费时间,因此按每次蒸镀调节间隙不现实,仅按每一定的蒸镀次数或按蒸镀掩模200的每次更换进行调节。

另一方面,本实施方式的蒸镀装置100中,调节基板300与蒸镀掩模200的间隙的时间短,因此能够按每次蒸镀调节基板300与蒸镀掩模200的间隙。当然,本实施方式的蒸镀装置100也能够根据允许的位置偏移的量,按每一定的蒸镀次数或按蒸镀掩模200的每次更换调节基板300与蒸镀掩模200的间隙,在此情况下,也能够缩短调节基板300与蒸镀掩模200的间隙的时间。

接着,参照图4和图5,对本实施方式的蒸镀装置100进行说明。

图4是本实施方式的蒸镀装置100的截面示意图。如图4所示,蒸镀装置100包括蒸镀源110、支承部120、第一基板用夹具130-1、第二基板用夹具130-2、第一光学传感器140-1、第二光学传感器140-2、第一蒸镀掩模用夹具150-1、第二蒸镀掩模用夹具150-2、第一调节部160-1、第二调节部160-2、磁铁部170、位置对准用摄像机180、第一基板侧调节部190-1和第二基板侧调节部190-2。

另外,本说明书中,在不特别区分第一基板用夹具130-1和第二基板用夹具130-2的情况下,记载为基板用夹具130进行说明。同样,在不特别区分第一光学传感器140-1和第二光学传感器140-2、第一蒸镀掩模用夹具150-1和第二蒸镀掩模用夹具150-2、第一调节部160-1和第二调节部160-2以及第一基板侧调节部190-1和第二基板侧调节部190-2的情况下,也分别记载为光学传感器140、蒸镀掩模用夹具150、调节部160和基板侧调节部190进行说明。

蒸镀源110包括在基板侧具有开口的坩埚和对坩埚进行加热的加热器。当向坩埚中放入蒸镀材料,由加热器加热坩埚时,蒸发的蒸镀材料从坩埚的开口飞出。飞出的蒸镀材料通过蒸镀掩模200的开口部230沉积在基板300上。蒸镀源110可以设置多个,也可以能够在铅垂方向上移动。

支承部120能够支承基板300,优选在基板300侧具有平坦面,以使得基板300不发生挠曲。

基板用夹具130能够保持基板300,将基板300固定在支承部120上。如图4所示,在基板300沿铅垂方向竖立配置的情况下,第一基板用夹具130-1固定基板300的上部,第二基板用夹具130-2固定基板300的下部。基板用夹具130也能够分别在基板300的上部和下部设置多个。特别是,在基板300为矩形的情况下,基板用夹具130优选对基板300的四角设置,以能够稳定地保持基板300。

光学传感器140能够检测基板300与蒸镀掩模200的间隙l。此外,关于光学传感器140,优选设置多个光学传感器140,以能够在多个位置检测间隙l。例如,如图4所示,在基板300沿铅垂方向竖立配置的情况下,优选第一光学传感器140-1检测基板300的上部的第一位置的第一间隙l1,第二光学传感器140-2检测基板300的下部的第二位置的第二间隙l2。

作为光学传感器140,例如能够使用共焦传感器。共焦传感器通过多透镜使白色光(led等)分散,合焦在基板300的表面和蒸镀掩模200的表面。利用分光仪检测焦点位于基板300的表面和蒸镀掩模200的表面的单色光,算出基板300的表面与蒸镀掩模200的表面的距离(间隙l)。另外,光学传感器140不限于共焦传感器。光学传感器140只要为能够测定基板300的表面与蒸镀掩模200的表面之间的距离(间隙l)的器件即可,也能够由多个测长传感器构成。例如,光学传感器140包括测定基板300的表面的距离的第一测长传感器和测定蒸镀掩模200的表面的距离的第二测长传感器,根据由第一测长传感器测定的第一距离和由第二测长传感器测定的第二距离,也能够算出基板300的表面与蒸镀掩模200的表面的距离(间隙l)。

蒸镀掩模用夹具150能够保持并固定蒸镀掩模200。此外,蒸镀掩模用夹具150与调节部160连接,能够由调节部160调节蒸镀掩模200的位置。如图4所示,在蒸镀掩模200沿铅垂方向竖立配置的情况下,第一蒸镀掩模用夹具150-1固定蒸镀掩模200的上部,第二蒸镀掩模用夹具150-2固定蒸镀掩模200的下部。蒸镀掩模用夹具150也能够分别在蒸镀掩模200的上部和下部设置多个。特别是,蒸镀掩模用夹具150在蒸镀掩模200为矩形的情况下,优选对蒸镀掩模200的四角设置,以能够稳定地保持蒸镀掩模200。

调节部160能够一边用光学传感器140检测基板300与蒸镀掩模200的间隙l,一边自动地移动蒸镀掩模用夹具150,调节蒸镀掩模200相对于基板300的位置,使得间隙l成为规定的δ间隙以下。即,调节部160能够接收来自光学传感器140的信号,基于该信号自动调节蒸镀掩模用夹具150。因此,调节部160也可以与光学传感器140以能够通信连接的方式电连接。此外,调节部160优选与光学传感器140同样,设置多个。例如,如图4所示,在蒸镀掩模200沿铅垂方向竖立配置的情况下,第一调节部160-1能够基于由第一光学传感器140-1检测出的间隙l调节第一蒸镀掩模用夹具150-1,第二调节部160-2能够基于由第二光学传感器140-2检测出的间隙l调节第二蒸镀掩模用夹具150-2。

调节部160能够使蒸镀掩模用夹具150向与基板300垂直的方向(附图的左右方向)移动,从而调节基板300与蒸镀掩模200的间隙l。此外,第一调节部160-1和第二调节部160-2各自包括以独立地驱动的方式与蒸镀掩模用夹具150连结的电动机和用于控制电动机的驱动的控制部。控制部根据由光学传感器140检测出的间隙l,控制电动机的驱动。即,调节部160的控制部调节与蒸镀掩模用夹具150连接的电动机,使得由光学传感器140检测出的间隙l在规定的范围内。调节部160不限于电动机,只要为能够移动蒸镀掩模用夹具150的致动器即可。此外,电动机也可以不仅能够进行与基板300垂直的方向的调节,而且能够进行与基板300平行的方向的调节。

图4中,示出2个调节部160,但在蒸镀掩模用夹具150设置在蒸镀掩模200的四角的情况下,对各个蒸镀掩模用夹具150都设置调节部160。即,设置4个调节部。此外,4个调节部160也能够独立地驱动,但优选4个调节部160各自的控制部同步。由此,能够同时驱动4部位,能够以短时间进行δ间隙的调节。

在设置多个调节部160的情况下,多个调节部160的控制部也可以彼此连接。例如,通过预先将第一调节部160-1的控制部和第二调节部160-2的控制部连接,能够同步地进行基于第一调节部160-1的第一间隙l1和基于第二调节部160-2的第二间隙l2这样的多个间隙l的调节。此外,虽然未图示,但也能够设置连接有多个调节部160的控制部的总控制部,通过总控制部的控制使多个调节部160同步,调节间隙l。

磁铁部170靠近支承部120,利用磁铁部170的磁力使蒸镀掩模200与基板300的一部分接触,从而能够将蒸镀掩模200相对于基板300的位置固定。因此,磁铁部170包括用于吸引蒸镀掩模200靠近的磁石和用于驱动磁石的驱动机构。作为磁铁部170中包含的磁石,例如能够使用钕磁石或铁氧体磁石等。

位置对准用摄像机180能够对设置于基板300的规定位置的对准标记和设置于蒸镀掩模200的规定位置的对准标记进行拍摄。位置对准用摄像机180也可以与调节部160连接。调节部160基于位置对准用摄像机180的拍摄,调节基板300和蒸镀掩模200的位置。调节部160能够调节基板300和蒸镀掩模200的位置,例如使得2个对准标记重叠或使得2个对准标记排成一列。另外,位置对准摄像机180也可以设置有多个。

基板侧调节部190能够使支承部120向与基板300垂直的方向(图面的左右方向)移动,从而使基板300靠近蒸镀掩模200。换言之,基板侧调节部190能够进行基板300与蒸镀掩模200的间隙l的粗调节。基板侧调节部190也可以为与调节部160同样的结构。此外,也可以将基板侧调节部190和支承部120连接,通过使基板侧调节部190滑动而使支承部120移动。进一步,也可以通过使销从基板侧调节部190突出而将支承部120推出使其移动。

通过设置基板侧调节部190,能够用基板侧调节部190进行间隙l的粗调节,用调节部160进行间隙l的微调节。另外,调节部160的微调节和基板侧调节部190的粗调节的功能也可以相反。即,也可以一边用调节掩模侧的位置的调节部160进行间隙l的粗调节,用调节基板侧的位置的基板侧调节部190进行间隙l的微调节,一边进行δ间隙的调节。

参照图5进一步对本发明的一个实施方式的蒸镀装置100进行说明。

图5是表示本实施方式的蒸镀装置100的俯视示意图。具体而言,图5是表示与基板300和蒸镀掩模200的间隙l的调节相关联的结构的蒸镀装置100的俯视示意图。另外,在图5中仅示出基板300,省略蒸镀掩模200。

如图5所示,蒸镀装置100包括:检测基板300的第一位置的第一间隙l1的第一光学传感器140-1;能够调节第一间隙l1的第一蒸镀掩模用夹具150-1;能够调节第一蒸镀掩模用夹具150-1的第一调节部160-1;检测基板300的第二位置的间隙l2的第二光学传感器140-2;能够调节第二间隙l2的第二蒸镀掩模用夹具150-2;能够调节第二蒸镀掩模用夹具150-2的第二调节部160-2;检测基板300的第三位置的间隙l3的第三光学传感器140-3;能够调节间隙l3的第三蒸镀掩模用夹具150-3;能够调节第三蒸镀掩模用夹具150-3的第三调节部160-3;检测基板300的第四位置的第四间隙l4的第四光学传感器140-4;能够调节第四间隙l4的第四蒸镀掩模用夹具150-4;能够调节第四蒸镀掩模用夹具150-4的第四调节部160-4;检测基板300的第五位置的第五间隙l5的第五光学传感器140-5;能够调节第五间隙l5的第五蒸镀掩模用夹具150-5;能够调节第五蒸镀掩模用夹具150-5的第五调节部160-5;检测基板300的第六位置的第六间隙l6的第六光学传感器140-6;能够调节第六间隙l6的第六蒸镀掩模用夹具150-6;能够调节第六蒸镀掩模用夹具150-6的第六调节部160-6。

此处,第一位置、第二位置、第三位置和第四位置是基板300的四角附近的位置。第一位置和第四位置在本图中,位于基板300的上部,第二位置和第三位置位于基板300的下部。此外,第一位置和第三位置位于基板300的对角上,第二位置和第四位置也位于基板300的对角上。第五位置位于第一位置和第二位置的中间,第六位置位于第三位置和第四位置的中间。

第一调节部160-1、第二调节部160-2、第三调节部160-3和第四调节部160-4分别进行调节,使得第一间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4成为1.0mm以下。优选进行调节使其成为0.3mm。

此外,为了抑制基板300内的面内偏差而使蒸镀工序的成品率提高,从第一间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4中选择最大间隙lmax和最小间隙lmin,作为它们之差的δ间隙被调节为在规定的范围内。例如,δ间隙被调节为满足式1。

lmax-lmin<0.1mm…(式1)

优选δ间隙被调节为满足式2。

lmax-lmin<0.05mm…(式3)

如上所述,调节部160能够不仅调节各位置的间隙l,还调节与各间隙l相关联的δ间隙。即,通过进行间隙l的2阶段调节,能够抑制基板300内的面内偏差从而使蒸镀工序的成品率提高。

进一步,δ间隙的调节也能够包含间隙l的检测位置间的距离作为参数。

例如,在第一位置的间隙l1和第二位置的间隙l2中的一者为最大间隙lmax,另一者为最小间隙lmin的情况下,第一调节部160-1和第二调节部160-2进行调节,使得满足式3。此处,l12为第一位置与第二位置之间的距离。

另外,为了使蒸镀工序的成品率进一步提高,第一调节部160-1和第二调节部160-2优选进行调节使得满足式4。

此外,例如在第一位置的间隙l1和第三位置的间隙l3中的一者为最大间隙lmax,另一者为最小间隙lmin的情况下,第一调节部160-1和第三调节部160-3进行调节,使得满足式5。此处,l13是第一位置与第三位置之间的距离。

另外,为了进一步抑制基板300内的面内偏差,第一调节部160-1和第三调节部160-3优选进行调节,使得满足式6。

同样地,能够调节第四调节部160-4和第二调节部160-2以及第四调节部160-4和第三调节部160-3,但此处省略说明。

δ间隙的调节不仅在1点进行,也可以在多个点进行。即,基板300也可以具有成为第一位置、第二位置、……、第n位置(n为3以上的自然数)的n个检测位置。

此外,在基板300的大小为一定以上(例如1500mm×1850mm以上)的情况下,不仅基板300的四角,基板的中间位置的间隙l也影响蒸镀工序的成品率,因此也可以具有6个检测位置。在此情况下,第五调节部160-5和第六调节部160-6分别调节第五间隙l5和第六间隙l6。选择第一位置~第六位置中的、具有最大间隙lmax和最小间隙lmin的二个位置,在所选择的2个位置,使得满足上述式1~式6即可。

以上,本实施方式的蒸镀装置100能够自动地进行基板300与蒸镀掩模200的间隙l的调节。在自动调节间隙l的情况下,与手动调节间隙l的情况相比,间隙l的调节需要的时间大幅缩短。因此,能够按每次蒸镀进行间隙l的调节,能够使蒸镀工序的成品率提高。此外,通过对与基板300内的多个位置的间隙l相关联的δ间隙进行调节,使得满足规定的式子,能够使蒸镀工序的成品率进一步提高。

<第二实施方式>

参照图6,对使用本发明的一个实施方式的蒸镀装置的显示装置的制造方法进行说明。另外,以下有时参照图4和图5中示出的蒸镀装置100的结构进行说明。

图6是本实施方式的显示装置的制造方法中的蒸镀工序的流程图。图6中示出的蒸镀工序是显示装置的制造工序中的1个工序,是通过蒸镀法形成有机el元件的有机层的工序。

如图6所示,蒸镀工序包括:搬入基板300的步骤(基板搬入步骤:s110);对基板300与蒸镀掩模的间隙进行粗调节的步骤(间隙粗调节步骤:s120);对基板300与蒸镀掩模200的间隙进行微调节的步骤(间隙微调节步骤:s125);使基板300与蒸镀掩模200的位置对齐的步骤(位置对齐步骤:s130);固定蒸镀掩模200相对于基板300的位置的步骤(位置固定步骤:s140);将蒸镀材料蒸镀的步骤(蒸镀步骤:s150);解除蒸镀掩模200的位置的固定的步骤(位置固定解除步骤:s160);和搬出基板300的步骤(基板搬出步骤:s170)。

在基板搬入步骤(s110)中,向蒸镀装置100搬入基板300,用基板用夹具130保持并固定基板300。另外,蒸镀掩模200既可以在基板300搬入前预先设置于蒸镀装置100,也可以在基板300搬入后被搬入蒸镀装置100而设置。

在间隙粗调节步骤(s120)中,使用光学传感器140、支承部120和基板侧调节部190使基板300和蒸镀掩模200靠近。具体而言,利用光学传感器140检测间隙,基板侧调节部190使支承部120移动,进行调节使得成为规定的间隙以下。此处的调节为粗调节,作为规定的间隙,例如为1cm以下。

在间隙微调节步骤(s125)中,使用光学传感器140、蒸镀掩模用夹具150和调节部160对基板300与蒸镀掩模200之间的间隙进行微调节。具体而言,光学传感器140检测间隙,调节部160移动蒸镀掩模用夹具150,进行调节使得成为规定的间隙以下。蒸镀掩模用夹具150的调节,利用调节部160中包含的电动机自动进行。间隙微调节步骤(s125)既可以按每次基板搬入进行,也可以在多次进行基板搬入后进行。

基板300与蒸镀掩模200之间的间隙l的调节在基板300内的多个位置进行。特别是,优选在基板300的四角附近的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置,分别进行第一间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4的调节。此处,第一位置和第四位置在配置有基板300的状态下,为基板300的上部的位置,第二位置和第三位置为基板300的下部的位置。此外,第一位置和第三位置位于基板300的对角上的位置,第二位置和第四位置也为基板300的对角上的位置。

间隙l的微调节以2阶段进行。首先,第一间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4被调节为1.0mm以下。优选1间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4被调节为0.3mm。当间隙l变大时,间隙l的微调节的效果变小。因此,间隙优选上述范围。

接着,进行δ间隙的调节。即,从第一间隙l1、第二间隙l2、第三间隙l3和第四间隙l4中选择最大间隙lmax和最小间隙lmin,作为它们之差的δ间隙被调节为在规定的范围内。具体而言,通过使与被选择的间隙l对应的调节部160独立且同时地移动,进行调节使得δ间隙变小。例如,δ间隙被调节为满足式7。

lmax-lmin<0.1mm…(式7)

优选δ间隙被调节为满足式8。

lmax-lmin<0.05mm…(式8)

如上所述,各位置的间隙l不仅独立地被调节,而且与各间隙l相关联的δ间隙也被调节,由此能够抑制基板300内的面内偏差从而使蒸镀工序的成品率提高。

进一步,δ间隙的调节也能够包含间隙l的检测位置间的距离作为参数。

例如,在第一位置的间隙l1和第二位置的间隙l2中的一者为最大间隙,另一者为最小间隙的情况下,第一位置的间隙l1和第二位置的间隙l2被调节为满足式9。此处,l12是第一位置与第二位置之间的距离。

进一步,第一位置的间隙l1和第二位置的间隙l2优选被调节为满足式10。

此外,在第一位置的间隙l1和第三位置的间隙l2中的一者为最大间隙,另一者为最小间隙的情况下,第一位置的间隙l1和第三位置的间隙l3被调节为满足式11。此处,l13是第一位置与第三位置之间的距离。

进一步,第一位置的间隙l1和第三位置的间隙l2优选被调节为满足式12。

此外也可考虑第一位置的间隙l1和第四位置的间隙l2中的一者为最大间隙lmax,另一者为最小间隙lmin的情况,第二位置的间隙l2和第三位置的间隙l3中的一者为最大间隙lmax,另一者为最小间隙lmin的情况下,或第三位置的间隙l3和第四位置的间隙l4中的一者为最大间隙lmax,另一者为最小间隙lmin的情况,但都与上述的式子同样,因此此处省略说明。

δ间隙的调节不仅在1点进行,也可以在多点进行。即,基板也可以具有成为第一位置、第二位置、……、第n位置(n为3以上的自然数)的n个检测位置。在此情况下,检测从第一到第n位置的各个δ间隙。而且,由调节部160进行调节,使得它们中的最大间隙lmax与最小间隙lmin之差变小。由此,在蒸镀时能够抑制基板300内的面内偏差。

通过不仅独立地调节基板300内的多个位置的间隙l,而且将与多个位置的间隙l相关联的δ间隙调节为满足规定的式子,能够也抑制基板300内的面内偏差,因此能够使蒸镀工序的成品率进一步提高。

在位置对准步骤(s130)中,以使蒸镀掩模200的图案与基板300的图案对应的方式,进行基板300与蒸镀掩模200的位置对准。具体而言,使用位置对准用摄像机180对基板300的对准标记和蒸镀掩模200的对准标记进行拍摄,基于拍摄到的对准标记,调节部160调节基板300和蒸镀掩模200的位置。另外,位置对准步骤(s130)既可以在间隙微调节步骤(s125)之后进行,也可以在间隙微调节步骤(s125)之前进行。

在蒸镀掩模200的位置固定步骤(s140)中,使磁铁部170靠近支承部120。通过磁铁部170靠近支承部120,蒸镀掩模200由于磁力而与基板300的一部分接触,蒸镀掩模200相对于基板300的位置被固定。

在蒸镀步骤(s150)中,使用蒸镀源110进行蒸镀材料的蒸镀。通过设置于蒸镀掩模200的开口部230的蒸镀材料沉积在基板300上,形成具有与蒸镀掩模200的图案对应的图案的有机层。

在蒸镀掩模200的位置固定解除步骤(s160)中,使磁铁部170远离支承部120。通过磁铁部170远离支承部120,蒸镀掩模200也远离基板300。

在基板300的搬出步骤(s170)中,解除基于基板用夹具130的基板300的固定,将基板300从蒸镀装置100搬出。

以上,根据本实施方式的显示装置的制造方法,在蒸镀工序中,包括基板300与蒸镀掩模200之间的间隙微调节步骤(s125)。即,能够按每次蒸镀进行间隙l的调节,能够使蒸镀工序的成品率提高。此外,也可以根据图3的图表导出作为允许的成品率范围的蒸镀次数,基于此进行按每多次的蒸镀次数进行间隙l的调节。此外,通过不仅独立地调节基板300内的多个位置的间隙l,而且将与多个位置的间隙l相关联的δ间隙调节为满足规定的式子(换言之,通过进行2阶段的微调节),能够使蒸镀工序中的成品率进一步提高。

<第三实施方式>

参照图7~图9,对本发明的一个实施方式的显示装置700的构造的一例进行说明。显示装置700具有挠性,使用蒸镀装置100制造。

图7是本发明的一个实施方式的显示装置700的俯视图。显示装置700在基板701上设置有第一区域703和第二区域710。第二区域710位于第一区域703的外侧。

第一区域703是所谓的显示区域。在第一区域703中,呈矩阵状配置有多个像素709。另外,像素709的配置不限于矩阵状。像素709的配置例如也能够为交错状。

第二区域710是所谓的周边区域。第二区域710包括:沿着第一区域703的长边方向设置的2个扫描线驱动电路704;和沿着第一区域703的短边方向设置于基板701的端部的多个端子707。2个扫描线驱动电路704以夹着第一区域703的方式设置。此外,多个端子707与柔性印制电路板708连接。驱动ic706设置在柔性印制电路板708上。

从显示装置700的外部的控制器(未图示)经柔性印制电路板708供给视频信号和各种控制信号。视频信号由驱动ic706处理后输入多个像素709。各种电路信号经驱动ic706输入扫描线驱动电路704。

除了视频信号和各种电路信号之外,用于驱动扫描线驱动电路704、驱动ic706和多个像素709的电力被供给至显示装置700。多个像素709各自具有后述的有机el元件840。供给至显示装置700的电力的一部分供给至多个像素709各自具有的有机el元件840,使有机el元件840发光。

显示装置700也可以在第一区域703上设置有偏光片702。

[像素电路]

图8是本发明的一个实施方式的显示装置700中配置的多个像素709各自具有的像素电路。像素电路至少包括晶体管810、晶体管820、电容元件830和有机el元件840。

晶体管810能够作为选择晶体管起作用。即,晶体管810利用扫描线711控制晶体管810的栅极的导通状态。在晶体管810中,栅极、源极和漏极分别与扫描线711、信号线712和晶体管820的栅极电连接。

晶体管820能够作为驱动晶体管起作用。即,晶体管820控制有机el元件840的发光亮度。在晶体管820中,栅极、源极和漏极分别与晶体管810的源极、驱动电源线714和有机el元件840的阳极电连接。

在电容元件830中,电容电极的一方与晶体管820的栅极连接,并与晶体管810的漏极电连接。此外,电容电极的另一方与有机el元件840的阳极和晶体管820的漏极连接。

在有机el元件840中,阳极与晶体管820的漏极连接,阴极与基准电源线716连接。

[第一区域的结构]

图9是本发明的一个实施方式的显示装置700的像素709的截面图。具体而言,图9是将图7所示的显示装置700沿着c-c’线切断而得到的截面图。

基板701由一层或多层构成。在由多层构成的情况下,例如为包括第一树脂层701a、无机层701b和第二树脂层701c的层叠构造。为了使第一树脂层701a和第二树脂层701c的密合性提高,优选在第一树脂层701a与第二树脂层701c之间设置无机层701b。作为第一树脂层701a和第二树脂层701c的材料,例如能够使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等。此外,作为无机层701b的材料,例如能够使用氮化硅、氧化硅或非晶硅。

在基板701上设置底涂层802。底涂层802例如单层或叠层地设置氧化硅层或氮化硅层。在本实施方式中,底涂层802具有由氧化硅层802a、氮化硅层802b和氧化硅层802c这三层构成的层叠构造。氧化硅层802a能够提高与基板701的密合性。氮化硅层802b能够作为来自外部的水分和杂质的阻挡膜起作用。氧化硅层802c能够作为使得氮化硅层802b中含有的氢不扩散到后述的半导体层侧的阻挡膜起作用。

此外,在底涂层802中也能够与设置晶体管820的部位对应地设置无机层803。通过设置无机层803,抑制来自晶体管820的沟道背面的光的侵入等所导致的晶体管特性的变化,或用导电层形成无机层803,通过给予规定的电位,能够对晶体管820给予背栅效应。

在底涂层802上设置晶体管820。晶体管820包括半导体层804、栅极绝缘层805和栅极电极806a。作为晶体管820,示出使用nch晶体管的例子,但也可以使用pch晶体管。在本实施方式中,nchtft采用在沟道区域804a与源极区域804d或漏极区域804e(高浓度杂质区域)之间设置有低浓度杂质区域804b和804c的构造。作为半导体层804的材料,能够使用非晶硅、多晶硅或igzo等的氧化物半导体。作为栅极绝缘层805的材料,例如能够使用氧化硅或氮化硅。此外,栅极绝缘层805能够为单层或叠层。作为栅极电极806a,例如能够使用mow。另外,在图9中,示出晶体管820的构造,晶体管810的构造也与晶体管820同样。此外,这以后的说明中,示出晶体管820与再上部的层的连接关系,但这不限于晶体管820,也可以为与晶体管820以外的晶体管的连接。

以覆盖栅极电极806a的方式设置层间绝缘层807。作为层间绝缘层807的材料,例如能够使用氧化硅或氮化硅。此外,层间绝缘层807能够为单层或叠层。在层间绝缘层807上设置源极电极808a或漏极电极808b。源极电极808a或漏极电极808b经层间绝缘层807和栅极绝缘层805的开口部分别与半导体层804的源极区域804d和漏极区域804e连接。

此处,在栅极绝缘层805上设置有导电层806b。导电层806b与栅极电极806a在同一工序中形成。导电层806b中间隔着栅极绝缘层805地利用半导体层804的源极区域804d或漏极区域804e构成电容。此外,导电层806b中间隔着层间绝缘层807地利用源极电极808a或漏极电极808b构成电容。

在源极电极808a或漏极电极808b上设置绝缘层809。

在绝缘层809上设置平坦化膜811。作为平坦化膜811的材料,能够使用感光性丙烯酸树脂或聚酰亚胺等的有机材料。通过设置平坦化膜811,能够使由晶体管820导致的台阶平坦化。

在平坦化膜811上设置透明导电膜812a和812b。透明导电膜812a经平坦化膜811和绝缘层809的开口部与源极电极808a或漏极电极808b连接。

在透明导电膜812a和812b上设置绝缘层813。在绝缘层813中,在与透明导电膜812a和源极电极808a或漏极电极808b重叠的区域以及透明导电膜812a与相邻的像素的透明导电膜812b之间的区域,设置开口部。

在绝缘层813上设置像素电极822。像素电极822经绝缘层813的开口部与透明导电膜812a连接。在本实施方式中,像素电极822作为反射电极形成。反射电极可以具有例如izo(氧化铟锌)、ito(氧化铟锡)这样的透明导电材料与ag这样的具有高反射率的材料的层叠构造。

在像素电极822与相邻的像素的像素电极822的边界设置成为间隔壁的绝缘层825。绝缘层825被称为堤堰或肋。作为绝缘层825的材料,能够使用与平坦化膜811的材料相同的有机材料。绝缘层825以露出像素电极822的一部分的方式开口。

此处,平坦化膜811和绝缘层825在设置于绝缘层813的开口部接触。通过具有这样的结构,在绝缘层825形成时的热处理时,能够将从平坦化膜811脱离的水分和气体经绝缘层813的开口部从绝缘层825去除。由此,能够抑制平坦化膜811与绝缘层825的界面处的剥离。

在绝缘层825形成后,形成用于形成有机el元件840的有机层823。有机层823从像素电极822侧起依次至少层叠空穴输运层、发光层、电子输运层。此外,在图9中,对各像素709有选择地设置有机层823,但也可以为,有机层823中的发光层有选择地对各像素709设置,空穴输运层和电子输运层以覆盖所有像素的方式设置。这些层使用蒸镀装置100形成。此外,不仅空穴输运层和电子输运层,发光层也可以以覆盖所有像素的方式设置。在发光层以覆盖所有像素的方式设置的情况下,能够为以下结构:在所有像素中得到白色光,利用彩色滤光片(未图示)取出期望的颜色波长部分。

有机层823形成后,形成对置电极824。在本实施方式中,因为有机el元件840为顶部发光构造,因此对置电极824需要具有光透射性。另外,顶部发光构造是指,在像素电极822上从隔着有机层823配置的对置电极824出射光的构造。在本实施方式中,作为对置电极824形成来自有机el层的发光透射的程度的mgag薄膜。如果按照上述的有机层823的形成顺序,则像素电极822成为阳极,对置电极824成为阴极。

在有机el元件840的对置电极824上设置密封膜850。密封膜850将防止来自外部的水分侵入有机层823作为功能之一,作为密封膜850,要求气体阻挡性高的膜。因此,密封膜850优选包括无机绝缘膜。作为密封膜850的构造,例如能够使用第一无机绝缘膜831、第一有机绝缘膜832和第二无机绝缘膜833的层叠构造。

作为第一无机绝缘膜831和第二无机绝缘膜833的材料,例如能够使用氮化硅或氮化铝等。另外,第一无机绝缘膜831和第二无机绝缘膜833也可以为相同材料。

作为第一有机绝缘膜832的材料,例如能够使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、氟树脂或硅氧烷树脂等。

接着,对比密封膜850靠上方的构造进行说明。

在密封膜850之上以覆盖第一区域703的方式设置有第二有机绝缘膜834。第二有机绝缘膜834能够作为用于对第一无机绝缘膜831和第二无机绝缘膜833进行蚀刻的掩模起作用。作为第二有机绝缘膜834的材料,例如能够使用丙烯酸类树脂、橡胶类树脂、硅酮类树脂、或聚氨酯类树脂等的粘接材料。

在第二有机绝缘膜834之上设置有偏光片702。偏光片702具有包括1/4波长板和直线偏光片的层叠构造。通过该结构,来自发光区域的光能够从偏光片702的显示侧的面放出到外部。

在显示装置700中,根据需要也可以在偏光片702上设置盖玻璃。在盖玻璃、密封膜也可以形成有触摸传感器等。在此情况下,为了填埋偏光片702与盖玻璃的空隙,也能够封入使用树脂等的填充材料。

以上,根据本实施方式的显示装置700,因为有机el元件840的有机层823使用蒸镀装置100形成,因此有机层823在像素709中的位置偏移被抑制,在绝缘层825上均匀地形成有机层823。此外,在发光层也以覆盖所有像素的方式设置的情况下,第一区域703的端部的位置偏移也被抑制。

各实施方式只要不彼此矛盾,就能够适当将方案组合起来实施。此外,本领域技术人员以各实施方式的方案为基础适当地进行构成要素的增加、删除或设计变更而得到的方案,或者进行工序的增加、省略或条件变更而得到的方案,只要具有本发明的要旨,都包含在本发明的范围内。

此外,即使是与由上述各实施方式带来的作用效果不同的其他作用效果,由本说明书的记载可明确的作用效果或者本领域技术人员可容易预测到的作用效果当然也应理解为是由本发明带来的作用效果。

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