表示装置の製造方法およびマスク
【課題】簡素な工程で、高品質な保護膜を形成することができる表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクを提供する。
【解決手段】基板１１上にマスク１４０を配置し、マスク１４０の枠部１４２で電極パッド領域２０を覆うと共に開口部１４１内に表示領域３０を露出させ、プラズマＣＶＤ法により表示領域３０に窒化ケイ素などよりなる保護膜を形成する。枠部１４２の開口部１４１側に、傾斜面を有するガス案内部１４３を設ける。枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍で保護膜の厚みが不均一になってしまうことがなくなる。ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす傾斜角θは、１０度以上１５度以下であることが好ましい。
【解決手段】基板１１上にマスク１４０を配置し、マスク１４０の枠部１４２で電極パッド領域２０を覆うと共に開口部１４１内に表示領域３０を露出させ、プラズマＣＶＤ法により表示領域３０に窒化ケイ素などよりなる保護膜を形成する。枠部１４２の開口部１４１側に、傾斜面を有するガス案内部１４３を設ける。枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍で保護膜の厚みが不均一になってしまうことがなくなる。ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす傾斜角θは、１０度以上１５度以下であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示領域上に保護膜を有する表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクに係り、特に表示領域を有機発光素子により構成した場合に好適な表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。この有機発光ディスプレイでは、水分または酸素などが有機発光素子に侵入することによって発光しないエリア（ダークスポット）が発生したり輝度が劣化したりするおそれがある。そのため、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長）により窒化ケイ素（ＳｉＮx ）などの保護膜を形成し、この保護膜で有機発光素子を覆う場合がある。しかし、有機発光素子からなる表示領域の周辺には、外部との接続を行うための電極パッド領域が設けられており、この電極パッド領域には保護膜を形成しないようにする必要がある。
【０００３】
電極パッド領域に保護膜を形成しないようにするためには、保護膜を形成する際に電極パッド領域を金属などのマスクで覆っておくという方法が考えられる。しかし、この方法は、例えば特許文献１で指摘されている原料ガスの回りこみなどいくつかの問題があり、実現には至っていなかった。
【０００４】
そのかわり、従来では、基板全体に薄膜を形成したのち、フォトリソグラフおよびエッチングにより薄膜を部分的に除去して電極パッド領域を露出させるという方法が一般的であった（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５１２５４号公報（０００５，０００６段落）
【特許文献２】特開２００３−２４９３５４号公報
【特許文献３】国際公開第０１／３９５５４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにエッチングを用いて保護膜を成形する従来の方法では、工程数が増えてしまうという問題があった。
【０００６】
マスクを用いて保護膜を成膜すれば、保護膜形成工程は著しく簡素なものとなる。一方、図１６に示したようにマスク２４０の角部２４０ＡによりガスＧの流れが変わってしまうので、図１７に示したようにマスク近傍で保護膜３４０の厚みが薄くなったり厚くなったりするグラデーション領域３５０が発生し、あるいは保護膜に斑が生じてしまうという問題があった。
【０００７】
特に、有機発光ディスプレイの場合には、有機材料の耐熱性を考慮して低温で保護膜を形成しなければならないので、保護膜の膜質を良くするためには原料ガスの流量を大きくする必要がある。そのため、マスクの側面近傍に多量のガスが滞留しやすく、ガスの流れに対するマスクの影響は極めて重大なものとなっていた。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な工程で、高品質な保護膜を形成することができる表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による表示装置の製造方法は、基板に、表示素子を有する表示領域および前記表示領域と外部との接続を行うための電極パッド領域を形成する工程と、表示領域に保護膜を形成する工程とを含むものであり、保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用いる。すなわち、マスクの枠部で電極パッド領域を被覆すると共に開口部内に前記表示領域を露出させたのち、基板を加熱しつつ原料ガスを供給し、原料ガスの反応生成物質を開口部内に堆積させることにより、表示領域上に保護膜を形成するものである。
【００１０】
このような方法に用いる本発明のマスクは、反応生成物質が通過可能な開口部を有する枠部の開口部側にガス案内部を設けたものである。このガス案内部は、厚みが開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有している。
【００１１】
本発明のマスクを基板上に配置したのち、基板を加熱しつつ原料ガスを供給すると、この原料ガスの反応生成物質が開口部内に堆積することにより、例えば保護膜が形成される。一方、未反応の原料ガスなどは、基板の中央付近から周辺に向かって流れ、枠部の開口部側に設けられたガス案内部に沿って、枠部の側面に滞留することなく移動し、そのまま枠部を乗り越えて基板外側へと流れる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置の製造方法によれば、保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用い、マスクの枠部で電極パッド領域を被覆すると共に開口部内に表示領域を露出させるようにしたので、電極パッド領域に形成された保護膜をフォトリソグラフやエッチングなどで除去する工程が不要となり、簡素な工程で保護膜を形成することができる。また、プラズマＣＶＤ法など、基板を加熱して原料ガスを供給し、原料ガスの反応により生成した物質を開口部内に堆積させる成膜方法を用いるので、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好で、高品質な保護膜を形成することができる。
【００１３】
また、本発明のマスクによれば、枠部の開口部側に、厚みが開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部を設けるようにしたので、マスクの枠部と基板との接点近傍で原料ガスの流れが変わってしまうことがなく、マスク近傍で保護膜の厚みが厚くなったり薄くなったりして不均一になってしまうようなことがなくなる。よって、有機発光ディスプレイなどの表示装置を製造する場合に、保護膜の膜質を良くするために原料ガスの流量を大きくすることができ、厚みの均一な保護膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。
【００１５】
図１ないし図１５は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法を表すものである。まず、図１（Ａ）に示したように、例えばガラスなどの絶縁材料よりなる基板１１を用意し、この基板１１の上に、後述する有機発光素子の各々の形成予定位置に対応して複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）１２を配列形成したＴＦＴアレイを形成すると共に、その周囲に駆動回路（図示せず）を形成する。このとき、有機発光素子や駆動回路を外部に接続するための電極パッド２１も形成する。
【００１６】
次いで、同じく図１（Ａ）に示したように、例えばスピンコート法により、ポリイミドなどのポジ型感光性アクリル樹脂を塗布、露光、現像することにより、平坦化のための第１絶縁膜１３を形成する。露光の際には、コンタクトホール１３Ａを形成すると共に、第１絶縁膜１３が電極パッド２１上には形成されないようにする。
【００１７】
続いて、同じく図１（Ａ）に示したように、基板１１に対して窒素（Ｎ2 ）などの不活性ガス雰囲気中でベーク処理を行うことにより、アクリル樹脂を硬化させると共に、第１絶縁膜１３に含まれる水分などを除去する。
【００１８】
そののち、第１絶縁膜１３の上に、例えばスパッタ法により、例えば白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン（Ｗ）などの金属または合金よりなる導電層（図示せず）を形成する。この導電層は、後述する第１電極や補助配線などを形成するためのものであり、例えば、厚みが約３０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜，厚みが約１００ｎｍの銀（Ａｇ）合金膜および厚みが約３０ｎｍのＩＴＯ膜を、基板１１側から順に積層した構成とすることが好ましい。銀合金膜により第１電極の反射率を高くすることができると共に、ＩＴＯ膜により銀合金膜を保護し、密着性や化学的安定性を高めることができるからである。
【００１９】
導電層を形成したのち、例えばリソグラフィおよびエッチングにより所定の形状に成形し、図１（Ｂ）および図２に示したように、各有機発光素子の形成予定位置に陽極としての第１電極３１をマトリクス状に配置形成する一方、これらの第１電極３１を囲む幅約３ｍｍの額縁状の補助配線３２を形成し、この補助配線３２を駆動回路（図示せず）に接続する。なお、この補助配線３２は、後述する第２電極に電気的に接続され、配線抵抗を低減することにより輝度を向上させると共に各画素間の輝度ばらつきを小さくするために設けるものである。このため、補助配線３２は導電性に優れた材料により構成することが好ましく、また、その幅は広くするほうが好ましい。そののち、マスクを剥離する。
【００２０】
第１電極３１および補助配線３２を形成したのち、図３（Ａ）に示したように、第１電極３１および補助配線３２の上に、例えばスピンコート法により、ポジ型感光性アクリル樹脂を塗布、露光および現像することにより、素子分離のための第２絶縁膜１５を形成する。このとき、第１電極３１に対応して開口部１５Ａを形成すると共に、補助配線３２に対応して開口部１５Ｂを形成し、第１電極３１および補助配線３２の上面を露出させる。そののち、基板１１に対して窒素（Ｎ2 ）などの不活性ガス雰囲気中でベーク処理を行うことにより、アクリル樹脂を硬化させると共に、第１絶縁膜１３および第２絶縁膜１５に含まれる水分などを除去する。
【００２１】
第２絶縁膜１５を形成したのち、微小異物を除去するために純水でスピン洗浄を行い、続いて、真空雰囲気でベーク処理を行う。そののち、真空雰囲気を維持した状態で酸素（Ｏ2 ）プラズマにより基板１１の前処理を行う。
【００２２】
続いて、図３（Ｂ）に示したように、真空雰囲気を維持した状態で、例えば蒸着法により、各有機発光素子の形成予定位置に有機層３３を形成する。その際、有機層３３は、有機発光素子の発光色によって異なる構成とする。赤色の光を発生する有機発光素子３０Ｒまたは青色の光を発生する有機発光素子３０Ｂは、正孔輸送層，発光層および電子輸送層が第１電極３１の側からこの順に積層された構造とし、緑色の光を発生する有機発光素子３０Ｇは、正孔輸送層および発光層が第１電極３１の側からこの順に積層された構造とする。正孔輸送層は、発光層への正孔注入効率を高めるためのものである。発光層は、電流の注入により光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものである。
【００２３】
有機発光素子３０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）が挙げられる。
【００２４】
有機発光素子３０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子３０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 が挙げられる。
【００２５】
有機発光素子３０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子３０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃ６；Coumarin６）を１体積％混合したものが挙げられる。
【００２６】
有機層３３の総厚みは発光波長に応じて調節し、例えば有機発光素子３０Ｒでは約１５０ｎｍ、有機発光素子３０Ｂでは約２００ｎｍ、有機発光素子３０Ｇでは約１００ｎｍとする。これは、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが、例えば特許文献３に記載されているような共振器構造を有するようにするためである。
【００２７】
このように有機層３３は発光色により構成および総厚みが異なるので、有機層３３の蒸着は各色別の蒸着装置または蒸着室で行い、更に、各蒸着装置間または各蒸着室間の搬送も真空雰囲気を維持した状態で行うことが望ましい。また、総厚みの薄い有機層３３が蒸着マスクとの接触により損傷を受けてしまうことを避けるため、有機層３３の蒸着は、総厚みの厚い色から先に、例えば青色，赤色および緑色の順に行うことが望ましい。
【００２８】
有機層３３を形成したのち、真空雰囲気を維持した状態で基板１１を更に別の蒸着装置または蒸着室へと搬送し、図４に示したように、例えば厚みが約１ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）よりなる電子注入層（図示せず）と、例えば厚みが約１０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金よりなる半透過性の陰極としての第２電極３４とを順に形成する。また、第２電極３４は、開口部１５Ｂに露出した補助配線３２の上面にも形成し、第２電極３４と補助配線３２とを電気的に接続する。第２電極３４の構成材料としては、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が好ましい。これにより、第１電極３１，有機層３３および第２電極３４をこの順に積層した有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが形成される。
【００２９】
このようにして、図５に示したように、基板１１に、複数の有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを有する表示領域３０が形成されると共に、表示領域３０と外部との接続のための電極パッド２１を有する電極パッド領域２０が形成される。なお、表示領域３０には、上述した駆動回路（図示せず）や補助配線３２も含まれる。
【００３０】
表示領域３０および電極パッド領域２０を形成したのち、例えばプラズマＣＶＤ法により、表示領域３０に、例えば厚みが３μｍの窒化ケイ素よりなる保護膜４０を形成する。
【００３１】
図６は、保護膜４０を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概略構成を表すものである。このプラズマＣＶＤ装置は、成膜室１１０内に、基板１１を支持する支持台１２０が設けられ、その上方にシャワープレート１３０が配置された構成を有している。成膜室１１０には、排気ポンプ（図示せず）などに接続された排気口１１１が設けられている。支持台１２０は、基板１１を加熱するため温度調節可能となっている。シャワープレート１３０には、原料ガスを導入するためのガス導入口１３１が接続されている。また、支持台１２０とシャワープレート１３０とは、プラズマ発生のための並行平板電極としての機能も有しており、両者の間には例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されるようになっている。
【００３２】
支持台１２０上の基板１１には、マスク１４０が取り付けられている。図７は、このマスク１４０の全体構成を表し、図８はその断面構造を表したものである。このマスク１４０は、開口部１４１を有する枠部１４２を備えている。また、マスク１４０は、保護膜４０を形成する際の温度に耐えることのできる十分な耐熱性を有する材料、例えばセラミックの表面にアルマイト処理を施した材料、または金属により構成されている。
【００３３】
枠部１４２の開口部１４１側には、厚みが開口部１４１に向かって薄くなる傾斜面を有するガス案内部１４３が設けられている。これにより、このマスク１４０では、枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスＧの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍での保護膜４０の厚みの不均一をなくすことができるようになっている。
【００３４】
ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす傾斜角θは、１０度以上１５度以下であることが好ましい。１５度よりも大きいと、図９に示したように、グラデーション領域３５０（図１７参照。）の幅Ｗが大きくなってしまい、また１０度未満では枠部１４２の強度が不十分になるおそれがあるからである。なお、図９は、傾斜角θを変化させて保護膜を作製し、グラデーション領域３５０の幅Ｗを測定した結果を表したものである。
【００３５】
ガス案内部１４３の形状は、ガスの流れに影響しない形状であればよく、図８に示したような傾斜面に限られない。例えば、図１０に示したような湾曲面でもよい。
【００３６】
また、ガス案内部１４３は、必ずしも枠部１４２の高さ方向全部にわたって設けられている必要はなく、図１１（Ａ）に示したように、高さ方向一部のみに設けられていてもよい。この場合、ガス案内部１４３の下端１４３Ａは枠部１４２の下端に一致していることが望ましい。図１１（Ｂ）に示したように、ガス案内部１４３の下端１４３Ａが枠部１４２の内側面の途中にある場合、この下端１４３Ａが角部となり、そこでガスＧの流れが変わってしまい、十分な効果が得られないおそれがあるからである。
【００３７】
あるいは、ガス案内部１４３は、図１２に示したように、二段以上の傾斜面を有していてもよい。また、傾斜面と湾曲面とを組み合わせたものであってもよい。この場合、傾斜角θは、最も基板１１に近い傾斜面または湾曲面において、下端１４３Ｃと上端１４３Ｄとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす角とする。
【００３８】
枠部１４２の外側面１４５の形状は特に限定されないが、この外側面１４５にも、ガス案内部１４３と同様に、例えば図１３に示したような傾斜面、または湾曲面が設けられていてもよい。
【００３９】
更に、マスク１４０の基板対向面１４４は、面精度が０．０５ｍｍ以下、すなわち面粗度が０．０１ａ〜０．２ａであることが好ましい。マスク１４０と基板１１との密着性を高めることができ、原料ガスの回りこみを抑えることができるからである。
【００４０】
一方、マスク１４０の基板対向面１４４以外の面、すなわち上面および両側面は、凹凸を有することが好ましい。シャワープレート１３０と基板１１との距離は１０ｍｍ〜５０ｍｍとかなり狭く、そこにマスク１４０を設けると、シャワープレート１３０および基板１１の間の距離が、シャワープレート１３０およびマスク１４０の間の距離Ｌと異なるので、窒化ケイ素の未反応物質が生成され、基板１１に付着してダストの原因となるおそれがある。基板対向面１４４以外の面に凹凸を設けることにより、このようなダストが基板１１に付着するのを防止することができる。
【００４１】
凹凸のＲａは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。上面１４６のみにＲａ１０μｍ以上の凹凸をつけると、加工段階でマスク１４０の形が歪んでしまうおそれがあり、また、１μｍ以下では効果が得られないからである。
【００４２】
このようなマスク１４０は、例えば、上述した材料よりなる板状の母材を加工することにより製造することができる。なお、基板対向面１４４以外の面の凹凸は、例えばブラストまたは溶射により形成することができる。
【００４３】
このプラズマ処理装置およびマスク１４０を用いた保護膜４０の形成は、例えば、次のようにして行うことができる。
【００４４】
まず、基板１１上にマスク１４０を配置し、枠部１４２で電極パッド領域２０を被覆すると共に、開口部１４１内に表示領域３０を露出させる。次いで、基板１１を支持台１２０に載置し、排気口１１１からの排気により成膜室１１０内の圧力を所定の値に低下させる。また、支持台１２０の温度を調節して基板１１を加熱し、シャワープレート１３０から原料ガスとして例えばＮＨ3 ，ＳｉＨ4 およびＮ2 を供給し、原料ガスに高電界を印加してプラズマを発生させる。これにより、原料ガスの反応により生成された窒化ケイ素を開口部１４１内に堆積させ、図１４に示したように、表示領域３０に保護膜４０を形成する。
【００４５】
成膜条件としては、例えば、シャワープレート１３０とマスク１４０との間の距離Ｌは２０ｍｍ、原料ガスの流量は、ＮＨ3 が８００ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 が８００ｓｃｃｍ，Ｎ2 が３０００ｓｃｃｍ、パワーは１．２Ｋｗ、時間は３００ｓｅｃとすることができる。また、基板１１を加熱する温度は、有機層２２の耐熱性を考慮して、例えば６０℃以下とすることが好ましい。
【００４６】
保護膜４０を形成したのち、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料よりなる封止用基板５０を用意し、この封止用基板５０に必要に応じてカラーフィルタ６０を形成する。そののち、図１５に示したように、保護膜４０の上に例えば熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂よりなる接着層７０を形成し、この接着層７０を間にして、基板１１とカラーフィルタ６０が形成された封止用基板５０とを貼り合わせる。そのとき、加熱または紫外線照射などにより接着層７０を硬化させる前に、カラーフィルタ６０と有機層３３とをアライメントしておくことが望ましい。以上により、極薄型有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる表示装置が完成する。
【００４７】
この表示装置では、第１電極３１と第２電極３４との間に所定の電圧が印加されると、有機層３３の発光層に電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより発光が起こる。この光は、第２電極３４，保護膜４０および封止用基板５０を透過して取り出される。ここでは、保護膜４０が、ガス案内部１４３を有するマスク１４０を用いて形成されているので、保護膜４０の厚みの均一性が高くなっている。よって、保護膜４０の薄いところから水分等が有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに侵入することが防止され、信頼性が向上する。
【００４８】
このように本実施の形態の表示装置の製造方法では、マスク１４０の枠部１４２で電極パッド領域２０を被覆すると共に開口部１４１内に表示領域３０を露出させて保護膜４０を形成するようにしたので、電極パッド領域２０に形成された保護膜４０をフォトリソグラフやエッチングなどで除去する工程が不要となり、簡素な工程で保護膜４０を形成することができる。また、プラズマＣＶＤ法のように、基板１１を加熱して原料ガスを供給し、原料ガスの反応により生成した窒化ケイ素を開口部１４１内に堆積させる成膜方法を用いるので、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好で、高品質な保護膜４０を形成することができる。
【００４９】
また、本実施の形態のマスクでは、枠部１４２の開口部１４１側に、厚みが開口部１４１に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部１４３を設けるようにしたので、マスク１４０の枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスＧの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍で保護膜４０の厚みが厚くなったり薄くなったりして不均一になってしまうようなことがなくなる。よって、有機発光ディスプレイなどの表示装置を製造する場合に、保護膜４０の膜質を良くするために原料ガスの流量を大きくすることができ、厚みの均一な保護膜４０を形成することができる。
【００５０】
特に、ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が基板対向面１４４に対してなす傾斜角θを、１０度以上１５度以下とすれば、より高い効果を得ることができる。
【００５１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、保護膜４０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）など、ケイ素（Ｓｉ）を含む他の化合物により構成してもよい。
【００５２】
また、例えば、上記実施の形態においては、基板１１の上に、第１電極３１，有機層３３および第２電極３４を基板１１の側から順で積層し、封止用基板７０の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、基板１１の上に、第２電極３４，有機層３３および第１電極３１を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５３】
更に、例えば、上記実施の形態では、第１電極３１を陽極、第２電極３４を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極３１を陰極、第２電極３４を陽極としてもよい。この場合、第２電極３４の材料としては、金，銀，白金，銅などの単体または合金が好適であるが、第２電極３４と有機層３３との間に正孔注入用薄膜層を設けることによって他の材料を用いることもできる。さらに、第１電極３１を陰極、第２電極３４を陽極とすると共に、基板１１の上に、第２電極３４，有機層３３および第１電極３１を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５４】
加えて、上記実施の形態では、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの構成を具体的に挙げて説明したが、電子注入層などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば第１電極３１を、誘電体多層膜またはＡｌなどの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。
【００５５】
更にまた、補助配線３２は、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの周囲だけでなく、各有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの間にも形成されていてもよい。
【００５６】
更にまた、上記実施の形態では、第２電極３４が半透過性電極により構成されている場合について説明したが、第２電極３４は、半透過性電極と透明電極とが第１電極３１の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性電極の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、表示領域３０に有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成するようにした場合について説明したが、本発明は、表示領域３０に、無機電界発光素子などのような自発光素子を形成した場合、または表示領域３０に液晶表示素子を形成した場合などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図２】図１（Ｂ）に示した基板の平面図である。
【図３】図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す断面図である。
【図５】図４に示した基板の平面図である。
【図６】図５に続く保護膜形成工程で用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例を表す概略構成図である。
【図７】図６に示したマスクの全体構成を表す斜視図である。
【図８】図７に示したマスクの断面図である。
【図９】傾斜角θとグラデーション領域の幅Ｗとの相関関係を調べた結果を表す図である。
【図１０】マスクの変形例を表す断面図である。
【図１１】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１２】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１３】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１４】図５に続く工程を表す断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を表す断面図である。
【図１６】従来のマスクの問題点を説明するための図である。
【図１７】従来のマスクを用いて形成された保護膜の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１…基板、２０…電極パッド領域、２１…補助配線、３０…表示領域、３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ…有機発光素子、３１…第１電極、３２…補助配線、３３…有機層、３４…第２電極、４０…保護膜、５０…封止用基板、７０…接着層、１４０…マスク、１４１…開口部、１４２…枠部、１４３…ガス案内部、１４４…基板対向面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示領域上に保護膜を有する表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクに係り、特に表示領域を有機発光素子により構成した場合に好適な表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。この有機発光ディスプレイでは、水分または酸素などが有機発光素子に侵入することによって発光しないエリア（ダークスポット）が発生したり輝度が劣化したりするおそれがある。そのため、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長）により窒化ケイ素（ＳｉＮx ）などの保護膜を形成し、この保護膜で有機発光素子を覆う場合がある。しかし、有機発光素子からなる表示領域の周辺には、外部との接続を行うための電極パッド領域が設けられており、この電極パッド領域には保護膜を形成しないようにする必要がある。
【０００３】
電極パッド領域に保護膜を形成しないようにするためには、保護膜を形成する際に電極パッド領域を金属などのマスクで覆っておくという方法が考えられる。しかし、この方法は、例えば特許文献１で指摘されている原料ガスの回りこみなどいくつかの問題があり、実現には至っていなかった。
【０００４】
そのかわり、従来では、基板全体に薄膜を形成したのち、フォトリソグラフおよびエッチングにより薄膜を部分的に除去して電極パッド領域を露出させるという方法が一般的であった（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５１２５４号公報（０００５，０００６段落）
【特許文献２】特開２００３−２４９３５４号公報
【特許文献３】国際公開第０１／３９５５４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにエッチングを用いて保護膜を成形する従来の方法では、工程数が増えてしまうという問題があった。
【０００６】
マスクを用いて保護膜を成膜すれば、保護膜形成工程は著しく簡素なものとなる。一方、図１６に示したようにマスク２４０の角部２４０ＡによりガスＧの流れが変わってしまうので、図１７に示したようにマスク近傍で保護膜３４０の厚みが薄くなったり厚くなったりするグラデーション領域３５０が発生し、あるいは保護膜に斑が生じてしまうという問題があった。
【０００７】
特に、有機発光ディスプレイの場合には、有機材料の耐熱性を考慮して低温で保護膜を形成しなければならないので、保護膜の膜質を良くするためには原料ガスの流量を大きくする必要がある。そのため、マスクの側面近傍に多量のガスが滞留しやすく、ガスの流れに対するマスクの影響は極めて重大なものとなっていた。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な工程で、高品質な保護膜を形成することができる表示装置の製造方法およびそれに用いるマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による表示装置の製造方法は、基板に、表示素子を有する表示領域および前記表示領域と外部との接続を行うための電極パッド領域を形成する工程と、表示領域に保護膜を形成する工程とを含むものであり、保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用いる。すなわち、マスクの枠部で電極パッド領域を被覆すると共に開口部内に前記表示領域を露出させたのち、基板を加熱しつつ原料ガスを供給し、原料ガスの反応生成物質を開口部内に堆積させることにより、表示領域上に保護膜を形成するものである。
【００１０】
このような方法に用いる本発明のマスクは、反応生成物質が通過可能な開口部を有する枠部の開口部側にガス案内部を設けたものである。このガス案内部は、厚みが開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有している。
【００１１】
本発明のマスクを基板上に配置したのち、基板を加熱しつつ原料ガスを供給すると、この原料ガスの反応生成物質が開口部内に堆積することにより、例えば保護膜が形成される。一方、未反応の原料ガスなどは、基板の中央付近から周辺に向かって流れ、枠部の開口部側に設けられたガス案内部に沿って、枠部の側面に滞留することなく移動し、そのまま枠部を乗り越えて基板外側へと流れる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置の製造方法によれば、保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用い、マスクの枠部で電極パッド領域を被覆すると共に開口部内に表示領域を露出させるようにしたので、電極パッド領域に形成された保護膜をフォトリソグラフやエッチングなどで除去する工程が不要となり、簡素な工程で保護膜を形成することができる。また、プラズマＣＶＤ法など、基板を加熱して原料ガスを供給し、原料ガスの反応により生成した物質を開口部内に堆積させる成膜方法を用いるので、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好で、高品質な保護膜を形成することができる。
【００１３】
また、本発明のマスクによれば、枠部の開口部側に、厚みが開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部を設けるようにしたので、マスクの枠部と基板との接点近傍で原料ガスの流れが変わってしまうことがなく、マスク近傍で保護膜の厚みが厚くなったり薄くなったりして不均一になってしまうようなことがなくなる。よって、有機発光ディスプレイなどの表示装置を製造する場合に、保護膜の膜質を良くするために原料ガスの流量を大きくすることができ、厚みの均一な保護膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。
【００１５】
図１ないし図１５は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法を表すものである。まず、図１（Ａ）に示したように、例えばガラスなどの絶縁材料よりなる基板１１を用意し、この基板１１の上に、後述する有機発光素子の各々の形成予定位置に対応して複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）１２を配列形成したＴＦＴアレイを形成すると共に、その周囲に駆動回路（図示せず）を形成する。このとき、有機発光素子や駆動回路を外部に接続するための電極パッド２１も形成する。
【００１６】
次いで、同じく図１（Ａ）に示したように、例えばスピンコート法により、ポリイミドなどのポジ型感光性アクリル樹脂を塗布、露光、現像することにより、平坦化のための第１絶縁膜１３を形成する。露光の際には、コンタクトホール１３Ａを形成すると共に、第１絶縁膜１３が電極パッド２１上には形成されないようにする。
【００１７】
続いて、同じく図１（Ａ）に示したように、基板１１に対して窒素（Ｎ2 ）などの不活性ガス雰囲気中でベーク処理を行うことにより、アクリル樹脂を硬化させると共に、第１絶縁膜１３に含まれる水分などを除去する。
【００１８】
そののち、第１絶縁膜１３の上に、例えばスパッタ法により、例えば白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン（Ｗ）などの金属または合金よりなる導電層（図示せず）を形成する。この導電層は、後述する第１電極や補助配線などを形成するためのものであり、例えば、厚みが約３０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜，厚みが約１００ｎｍの銀（Ａｇ）合金膜および厚みが約３０ｎｍのＩＴＯ膜を、基板１１側から順に積層した構成とすることが好ましい。銀合金膜により第１電極の反射率を高くすることができると共に、ＩＴＯ膜により銀合金膜を保護し、密着性や化学的安定性を高めることができるからである。
【００１９】
導電層を形成したのち、例えばリソグラフィおよびエッチングにより所定の形状に成形し、図１（Ｂ）および図２に示したように、各有機発光素子の形成予定位置に陽極としての第１電極３１をマトリクス状に配置形成する一方、これらの第１電極３１を囲む幅約３ｍｍの額縁状の補助配線３２を形成し、この補助配線３２を駆動回路（図示せず）に接続する。なお、この補助配線３２は、後述する第２電極に電気的に接続され、配線抵抗を低減することにより輝度を向上させると共に各画素間の輝度ばらつきを小さくするために設けるものである。このため、補助配線３２は導電性に優れた材料により構成することが好ましく、また、その幅は広くするほうが好ましい。そののち、マスクを剥離する。
【００２０】
第１電極３１および補助配線３２を形成したのち、図３（Ａ）に示したように、第１電極３１および補助配線３２の上に、例えばスピンコート法により、ポジ型感光性アクリル樹脂を塗布、露光および現像することにより、素子分離のための第２絶縁膜１５を形成する。このとき、第１電極３１に対応して開口部１５Ａを形成すると共に、補助配線３２に対応して開口部１５Ｂを形成し、第１電極３１および補助配線３２の上面を露出させる。そののち、基板１１に対して窒素（Ｎ2 ）などの不活性ガス雰囲気中でベーク処理を行うことにより、アクリル樹脂を硬化させると共に、第１絶縁膜１３および第２絶縁膜１５に含まれる水分などを除去する。
【００２１】
第２絶縁膜１５を形成したのち、微小異物を除去するために純水でスピン洗浄を行い、続いて、真空雰囲気でベーク処理を行う。そののち、真空雰囲気を維持した状態で酸素（Ｏ2 ）プラズマにより基板１１の前処理を行う。
【００２２】
続いて、図３（Ｂ）に示したように、真空雰囲気を維持した状態で、例えば蒸着法により、各有機発光素子の形成予定位置に有機層３３を形成する。その際、有機層３３は、有機発光素子の発光色によって異なる構成とする。赤色の光を発生する有機発光素子３０Ｒまたは青色の光を発生する有機発光素子３０Ｂは、正孔輸送層，発光層および電子輸送層が第１電極３１の側からこの順に積層された構造とし、緑色の光を発生する有機発光素子３０Ｇは、正孔輸送層および発光層が第１電極３１の側からこの順に積層された構造とする。正孔輸送層は、発光層への正孔注入効率を高めるためのものである。発光層は、電流の注入により光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものである。
【００２３】
有機発光素子３０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）が挙げられる。
【００２４】
有機発光素子３０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子３０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられ、有機発光素子３０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 が挙げられる。
【００２５】
有機発光素子３０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子３０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃ６；Coumarin６）を１体積％混合したものが挙げられる。
【００２６】
有機層３３の総厚みは発光波長に応じて調節し、例えば有機発光素子３０Ｒでは約１５０ｎｍ、有機発光素子３０Ｂでは約２００ｎｍ、有機発光素子３０Ｇでは約１００ｎｍとする。これは、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが、例えば特許文献３に記載されているような共振器構造を有するようにするためである。
【００２７】
このように有機層３３は発光色により構成および総厚みが異なるので、有機層３３の蒸着は各色別の蒸着装置または蒸着室で行い、更に、各蒸着装置間または各蒸着室間の搬送も真空雰囲気を維持した状態で行うことが望ましい。また、総厚みの薄い有機層３３が蒸着マスクとの接触により損傷を受けてしまうことを避けるため、有機層３３の蒸着は、総厚みの厚い色から先に、例えば青色，赤色および緑色の順に行うことが望ましい。
【００２８】
有機層３３を形成したのち、真空雰囲気を維持した状態で基板１１を更に別の蒸着装置または蒸着室へと搬送し、図４に示したように、例えば厚みが約１ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）よりなる電子注入層（図示せず）と、例えば厚みが約１０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金よりなる半透過性の陰極としての第２電極３４とを順に形成する。また、第２電極３４は、開口部１５Ｂに露出した補助配線３２の上面にも形成し、第２電極３４と補助配線３２とを電気的に接続する。第２電極３４の構成材料としては、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が好ましい。これにより、第１電極３１，有機層３３および第２電極３４をこの順に積層した有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが形成される。
【００２９】
このようにして、図５に示したように、基板１１に、複数の有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを有する表示領域３０が形成されると共に、表示領域３０と外部との接続のための電極パッド２１を有する電極パッド領域２０が形成される。なお、表示領域３０には、上述した駆動回路（図示せず）や補助配線３２も含まれる。
【００３０】
表示領域３０および電極パッド領域２０を形成したのち、例えばプラズマＣＶＤ法により、表示領域３０に、例えば厚みが３μｍの窒化ケイ素よりなる保護膜４０を形成する。
【００３１】
図６は、保護膜４０を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概略構成を表すものである。このプラズマＣＶＤ装置は、成膜室１１０内に、基板１１を支持する支持台１２０が設けられ、その上方にシャワープレート１３０が配置された構成を有している。成膜室１１０には、排気ポンプ（図示せず）などに接続された排気口１１１が設けられている。支持台１２０は、基板１１を加熱するため温度調節可能となっている。シャワープレート１３０には、原料ガスを導入するためのガス導入口１３１が接続されている。また、支持台１２０とシャワープレート１３０とは、プラズマ発生のための並行平板電極としての機能も有しており、両者の間には例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されるようになっている。
【００３２】
支持台１２０上の基板１１には、マスク１４０が取り付けられている。図７は、このマスク１４０の全体構成を表し、図８はその断面構造を表したものである。このマスク１４０は、開口部１４１を有する枠部１４２を備えている。また、マスク１４０は、保護膜４０を形成する際の温度に耐えることのできる十分な耐熱性を有する材料、例えばセラミックの表面にアルマイト処理を施した材料、または金属により構成されている。
【００３３】
枠部１４２の開口部１４１側には、厚みが開口部１４１に向かって薄くなる傾斜面を有するガス案内部１４３が設けられている。これにより、このマスク１４０では、枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスＧの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍での保護膜４０の厚みの不均一をなくすことができるようになっている。
【００３４】
ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす傾斜角θは、１０度以上１５度以下であることが好ましい。１５度よりも大きいと、図９に示したように、グラデーション領域３５０（図１７参照。）の幅Ｗが大きくなってしまい、また１０度未満では枠部１４２の強度が不十分になるおそれがあるからである。なお、図９は、傾斜角θを変化させて保護膜を作製し、グラデーション領域３５０の幅Ｗを測定した結果を表したものである。
【００３５】
ガス案内部１４３の形状は、ガスの流れに影響しない形状であればよく、図８に示したような傾斜面に限られない。例えば、図１０に示したような湾曲面でもよい。
【００３６】
また、ガス案内部１４３は、必ずしも枠部１４２の高さ方向全部にわたって設けられている必要はなく、図１１（Ａ）に示したように、高さ方向一部のみに設けられていてもよい。この場合、ガス案内部１４３の下端１４３Ａは枠部１４２の下端に一致していることが望ましい。図１１（Ｂ）に示したように、ガス案内部１４３の下端１４３Ａが枠部１４２の内側面の途中にある場合、この下端１４３Ａが角部となり、そこでガスＧの流れが変わってしまい、十分な効果が得られないおそれがあるからである。
【００３７】
あるいは、ガス案内部１４３は、図１２に示したように、二段以上の傾斜面を有していてもよい。また、傾斜面と湾曲面とを組み合わせたものであってもよい。この場合、傾斜角θは、最も基板１１に近い傾斜面または湾曲面において、下端１４３Ｃと上端１４３Ｄとを結ぶ直線が、枠部１４２の基板対向面１４４に対してなす角とする。
【００３８】
枠部１４２の外側面１４５の形状は特に限定されないが、この外側面１４５にも、ガス案内部１４３と同様に、例えば図１３に示したような傾斜面、または湾曲面が設けられていてもよい。
【００３９】
更に、マスク１４０の基板対向面１４４は、面精度が０．０５ｍｍ以下、すなわち面粗度が０．０１ａ〜０．２ａであることが好ましい。マスク１４０と基板１１との密着性を高めることができ、原料ガスの回りこみを抑えることができるからである。
【００４０】
一方、マスク１４０の基板対向面１４４以外の面、すなわち上面および両側面は、凹凸を有することが好ましい。シャワープレート１３０と基板１１との距離は１０ｍｍ〜５０ｍｍとかなり狭く、そこにマスク１４０を設けると、シャワープレート１３０および基板１１の間の距離が、シャワープレート１３０およびマスク１４０の間の距離Ｌと異なるので、窒化ケイ素の未反応物質が生成され、基板１１に付着してダストの原因となるおそれがある。基板対向面１４４以外の面に凹凸を設けることにより、このようなダストが基板１１に付着するのを防止することができる。
【００４１】
凹凸のＲａは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。上面１４６のみにＲａ１０μｍ以上の凹凸をつけると、加工段階でマスク１４０の形が歪んでしまうおそれがあり、また、１μｍ以下では効果が得られないからである。
【００４２】
このようなマスク１４０は、例えば、上述した材料よりなる板状の母材を加工することにより製造することができる。なお、基板対向面１４４以外の面の凹凸は、例えばブラストまたは溶射により形成することができる。
【００４３】
このプラズマ処理装置およびマスク１４０を用いた保護膜４０の形成は、例えば、次のようにして行うことができる。
【００４４】
まず、基板１１上にマスク１４０を配置し、枠部１４２で電極パッド領域２０を被覆すると共に、開口部１４１内に表示領域３０を露出させる。次いで、基板１１を支持台１２０に載置し、排気口１１１からの排気により成膜室１１０内の圧力を所定の値に低下させる。また、支持台１２０の温度を調節して基板１１を加熱し、シャワープレート１３０から原料ガスとして例えばＮＨ3 ，ＳｉＨ4 およびＮ2 を供給し、原料ガスに高電界を印加してプラズマを発生させる。これにより、原料ガスの反応により生成された窒化ケイ素を開口部１４１内に堆積させ、図１４に示したように、表示領域３０に保護膜４０を形成する。
【００４５】
成膜条件としては、例えば、シャワープレート１３０とマスク１４０との間の距離Ｌは２０ｍｍ、原料ガスの流量は、ＮＨ3 が８００ｓｃｃｍ，ＳｉＨ4 が８００ｓｃｃｍ，Ｎ2 が３０００ｓｃｃｍ、パワーは１．２Ｋｗ、時間は３００ｓｅｃとすることができる。また、基板１１を加熱する温度は、有機層２２の耐熱性を考慮して、例えば６０℃以下とすることが好ましい。
【００４６】
保護膜４０を形成したのち、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料よりなる封止用基板５０を用意し、この封止用基板５０に必要に応じてカラーフィルタ６０を形成する。そののち、図１５に示したように、保護膜４０の上に例えば熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂よりなる接着層７０を形成し、この接着層７０を間にして、基板１１とカラーフィルタ６０が形成された封止用基板５０とを貼り合わせる。そのとき、加熱または紫外線照射などにより接着層７０を硬化させる前に、カラーフィルタ６０と有機層３３とをアライメントしておくことが望ましい。以上により、極薄型有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる表示装置が完成する。
【００４７】
この表示装置では、第１電極３１と第２電極３４との間に所定の電圧が印加されると、有機層３３の発光層に電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより発光が起こる。この光は、第２電極３４，保護膜４０および封止用基板５０を透過して取り出される。ここでは、保護膜４０が、ガス案内部１４３を有するマスク１４０を用いて形成されているので、保護膜４０の厚みの均一性が高くなっている。よって、保護膜４０の薄いところから水分等が有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに侵入することが防止され、信頼性が向上する。
【００４８】
このように本実施の形態の表示装置の製造方法では、マスク１４０の枠部１４２で電極パッド領域２０を被覆すると共に開口部１４１内に表示領域３０を露出させて保護膜４０を形成するようにしたので、電極パッド領域２０に形成された保護膜４０をフォトリソグラフやエッチングなどで除去する工程が不要となり、簡素な工程で保護膜４０を形成することができる。また、プラズマＣＶＤ法のように、基板１１を加熱して原料ガスを供給し、原料ガスの反応により生成した窒化ケイ素を開口部１４１内に堆積させる成膜方法を用いるので、段差被覆性（ステップカバレッジ）が良好で、高品質な保護膜４０を形成することができる。
【００４９】
また、本実施の形態のマスクでは、枠部１４２の開口部１４１側に、厚みが開口部１４１に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部１４３を設けるようにしたので、マスク１４０の枠部１４２と基板１１との接点近傍でガスＧの流れが変わってしまうことがなく、マスク１４０近傍で保護膜４０の厚みが厚くなったり薄くなったりして不均一になってしまうようなことがなくなる。よって、有機発光ディスプレイなどの表示装置を製造する場合に、保護膜４０の膜質を良くするために原料ガスの流量を大きくすることができ、厚みの均一な保護膜４０を形成することができる。
【００５０】
特に、ガス案内部１４３の下端１４３Ａと上端１４３Ｂとを結ぶ直線が基板対向面１４４に対してなす傾斜角θを、１０度以上１５度以下とすれば、より高い効果を得ることができる。
【００５１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、保護膜４０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）など、ケイ素（Ｓｉ）を含む他の化合物により構成してもよい。
【００５２】
また、例えば、上記実施の形態においては、基板１１の上に、第１電極３１，有機層３３および第２電極３４を基板１１の側から順で積層し、封止用基板７０の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、基板１１の上に、第２電極３４，有機層３３および第１電極３１を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５３】
更に、例えば、上記実施の形態では、第１電極３１を陽極、第２電極３４を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極３１を陰極、第２電極３４を陽極としてもよい。この場合、第２電極３４の材料としては、金，銀，白金，銅などの単体または合金が好適であるが、第２電極３４と有機層３３との間に正孔注入用薄膜層を設けることによって他の材料を用いることもできる。さらに、第１電極３１を陰極、第２電極３４を陽極とすると共に、基板１１の上に、第２電極３４，有機層３３および第１電極３１を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５４】
加えて、上記実施の形態では、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの構成を具体的に挙げて説明したが、電子注入層などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば第１電極３１を、誘電体多層膜またはＡｌなどの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。
【００５５】
更にまた、補助配線３２は、有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの周囲だけでなく、各有機発光素子３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの間にも形成されていてもよい。
【００５６】
更にまた、上記実施の形態では、第２電極３４が半透過性電極により構成されている場合について説明したが、第２電極３４は、半透過性電極と透明電極とが第１電極３１の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性電極の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、表示領域３０に有機発光素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを形成するようにした場合について説明したが、本発明は、表示領域３０に、無機電界発光素子などのような自発光素子を形成した場合、または表示領域３０に液晶表示素子を形成した場合などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図２】図１（Ｂ）に示した基板の平面図である。
【図３】図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す断面図である。
【図５】図４に示した基板の平面図である。
【図６】図５に続く保護膜形成工程で用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例を表す概略構成図である。
【図７】図６に示したマスクの全体構成を表す斜視図である。
【図８】図７に示したマスクの断面図である。
【図９】傾斜角θとグラデーション領域の幅Ｗとの相関関係を調べた結果を表す図である。
【図１０】マスクの変形例を表す断面図である。
【図１１】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１２】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１３】マスクの他の変形例を表す断面図である。
【図１４】図５に続く工程を表す断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を表す断面図である。
【図１６】従来のマスクの問題点を説明するための図である。
【図１７】従来のマスクを用いて形成された保護膜の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１…基板、２０…電極パッド領域、２１…補助配線、３０…表示領域、３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ…有機発光素子、３１…第１電極、３２…補助配線、３３…有機層、３４…第２電極、４０…保護膜、５０…封止用基板、７０…接着層、１４０…マスク、１４１…開口部、１４２…枠部、１４３…ガス案内部、１４４…基板対向面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、表示素子を有する表示領域および前記表示領域と外部との接続を行うための電極パッド領域を形成する工程と、前記表示領域に保護膜を形成する工程とを含み、
前記保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用い、前記マスクの枠部で前記電極パッド領域を被覆すると共に前記開口部内に前記表示領域を露出させたのち、前記基板を加熱しつつ原料ガスを供給し、前記原料ガスの反応生成物質を前記開口部内に堆積させる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記マスクは、前記枠部の前記開口部側に、厚みが前記開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記ガス案内部の下端と上端とを結ぶ直線が前記枠部の基板対向面に対してなす傾斜角は、１０度以上１５度以下である
ことを特徴とする請求項２記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜はケイ素（Ｓｉ）を含む化合物により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記保護膜は窒化ケイ素（ＳｉＮx ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）のうち少なくとも一方により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記表示素子は、第１電極および第２電極の間に有機層を備えた有機発光素子である
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に配置され、前記基板を加熱しつつ供給された原料ガスによる反応生成物質を前記基板上に選択的に堆積させるために用いられるマスクであって、
反応生成物質が通過可能な開口部を有する枠部と、
前記枠部の前記開口部側に設けられると共に、厚みが前記開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部と
を備えたことを特徴とするマスク。
【請求項８】
前記ガス案内部の下端と上端とを結ぶ直線が前記枠部の基板対向面に対してなす傾斜角は、１０度以上１５度以下である
ことを特徴とする請求項７記載のマスク。
【請求項１】
基板に、表示素子を有する表示領域および前記表示領域と外部との接続を行うための電極パッド領域を形成する工程と、前記表示領域に保護膜を形成する工程とを含み、
前記保護膜の形成工程において、枠部および開口部を有するマスクを用い、前記マスクの枠部で前記電極パッド領域を被覆すると共に前記開口部内に前記表示領域を露出させたのち、前記基板を加熱しつつ原料ガスを供給し、前記原料ガスの反応生成物質を前記開口部内に堆積させる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記マスクは、前記枠部の前記開口部側に、厚みが前記開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記ガス案内部の下端と上端とを結ぶ直線が前記枠部の基板対向面に対してなす傾斜角は、１０度以上１５度以下である
ことを特徴とする請求項２記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜はケイ素（Ｓｉ）を含む化合物により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記保護膜は窒化ケイ素（ＳｉＮx ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）のうち少なくとも一方により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記表示素子は、第１電極および第２電極の間に有機層を備えた有機発光素子である
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に配置され、前記基板を加熱しつつ供給された原料ガスによる反応生成物質を前記基板上に選択的に堆積させるために用いられるマスクであって、
反応生成物質が通過可能な開口部を有する枠部と、
前記枠部の前記開口部側に設けられると共に、厚みが前記開口部に向かって薄くなる傾斜面または湾曲面を有するガス案内部と
を備えたことを特徴とするマスク。
【請求項８】
前記ガス案内部の下端と上端とを結ぶ直線が前記枠部の基板対向面に対してなす傾斜角は、１０度以上１５度以下である
ことを特徴とする請求項７記載のマスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−１３４２４３（Ｐ２００７−１３４２４３Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２７９３０（Ｐ２００５−３２７９３０）
【出願日】平成１７年１１月１１日（２００５．１１．１１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１１日（２００５．１１．１１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]