(57)【要約】【課題】表示性能を向上することができ、しかも、製造歩留まりの良好な表示装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  基板上の表示エリアにおいて、各画素において独立島状の第１電極６０を形成する工程と、各画素を分離する隔壁７０を形成する工程と、隔壁７０から露出した第１電極６０の表面をメガソニック洗浄する工程と、各画素の第１電極６０上に有機活性層６４を形成する工程と、有機活性層６４上に全画素に共通の第２電極６６を形成する工程と、を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の表示エリアにおいて、各画素において独立島状の第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記隔壁から露出した前記第１電極の表面をメガソニック洗浄する工程と、
各画素の前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
前記光活性層上に全画素に共通の第２電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記メガソニック洗浄する工程は、前記基板を回転させながら行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記メガソニック洗浄する工程は、洗浄液を吐出するノズルを前記基板が回転する面内の半径方向に移動させながら行うことを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記メガソニック洗浄する工程は、アンモニア水またはアンモニア添加水を洗浄液として利用することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記メガソニック洗浄する工程は、フッ化水素水を洗浄液として利用した洗浄工程と、アンモニア水またはアンモニア添加水を洗浄液として利用した洗浄工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記隔壁を形成する工程の後であって、且つ、前記メガソニック洗浄する工程より前に、前記第１電極の表面を有機系溶媒により洗浄する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記有機系溶媒は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、グライコールエーテル、アルカノールアミンのいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、アレイ基板として陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を保持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成される。
【０００４】
このような平面表示装置を構成する基板を製造する過程において、基板上のパーティクルの除去、基板表面の化学的または電気的な特性に影響を及ぼす不純物の除去などを目的として、基板を洗浄する工程が不可欠である。例えば、平面表示装置として液晶表示装置を構成する基板を洗浄する手法には、スクラブ洗浄や、超音波洗浄、メガソニック洗浄などが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４２８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子を備えた基板を製造する過程においては、例えば、画素毎に陽極を形成した後に、有機活性層及び陰極を形成する。このような製造過程において、陽極が形成されてからその表面に有機活性層が形成されるまでの間に、陽極表面を汚染しやすい工程、例えば各画素を分離する隔壁を形成する工程が必要となる場合がある。
【０００６】
この隔壁形成工程では、陽極の表面を含む基板全面に樹脂材料が配置された後に、フォトリソグラフィプロセスにより樹脂材料をパターニングすることによって隔壁を形成するとともに、陽極表面から樹脂材料を除去している。しかしながら、このような樹脂材料のパターニング工程の後には、陽極の表面にパーティクルが残ったり、表面特性に悪影響を及ぼしたりすることがある。これらは、陽極−陰極間のショートや、陽極−有機活性層間の高抵抗化を招くおそれがあり、表示性能の低下及び製造歩留まりの低下をも招くおそれがある。このため、適当な手法により、陽極の表面を洗浄することが求められている。
【０００７】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示性能を向上することができ、しかも、製造歩留まりの良好な表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の様態による表示装置の製造方法は、
基板上の表示エリアにおいて、各画素において独立島状の第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記隔壁から露出した前記第１電極の表面をメガソニック洗浄する工程と、
各画素の前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
前記光活性層上に全画素に共通の第２電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、表示性能を向上することができ、しかも、製造歩留まりの良好な表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００を備えている。アレイ基板１００の表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。
【００１２】
また、アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。
【００１３】
さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００１４】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを備えている。これら画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここではそれらの半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１５】
また、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、表示素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１６】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構成は、基本的に同一である。すなわち、図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された複数の有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００１７】
有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素ＰＸ毎に独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された光活性層（ここでは有機活性層）６４と、によって構成されている。
【００１８】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置され、陽極として機能する。
【００１９】
有機活性層６２は、発光層を含んでいる。この有機活性層６２は、発光層以外の層を含むことができ、例えば、各色共通に形成される正孔輸送層、及び各色画素に形成される発光層の２層構造で構成されても良いし、正孔注入層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などを含むこともでき、またこれらを機能的に複合した層を含んでもよい。有機活性層６２においては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。
【００２０】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置される。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）などの金属材料によって形成され、陰極として機能する。
【００２１】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する色毎に画素ＲＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各画素を分離するよう形成することが望ましく、ここでは、隔壁７０は、各第１電極６０の周縁に沿って格子状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、樹脂材料によって形成される。
【００２２】
このような構成のアレイ基板１００は、有機ＥＬ素子４０を備えた主面側が封止体２００によって気密に封止されている。
【００２３】
次に、上述したような構成の表示装置の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、図３Ａに示すように、配線基板１２０上の表示エリア１０２において、画素毎に独立島状の第１電極６０を形成する。すなわち、配線基板１２０の一主面側において陽極として機能する金属膜をパターン化し、第１電極６０を形成する。この第１電極６０については、一般的はフォトリソグラフィプロセスで形成しても良いし、マスクスパッタ法で形成しても良い。
【００２５】
続いて、図３Ｂに示すように、各画素を分離する隔壁７０を形成する。すなわち、感光性樹脂材料例えばアクリルタイプのポジティブトーンのレジストを第１電極６０上を含む配線基板１２０の一主面側全体に成膜した後にフォトリソグラフィプロセスなどでパターニングした後に、２２０℃で６０分の焼成処理を行う。これにより、各画素を囲むような格子状の隔壁７０を形成する。
【００２６】
このように隔壁７０を形成した状態の配線基板１２０は、例えば図４に示すような洗浄装置４００において洗浄される。ここで示した洗浄装置４００は、有機系溶媒を洗浄液として利用した第１洗浄ユニット４０１と、無機系溶媒を洗浄液として利用した第２洗浄ユニット４０１と、によって構成されている。排気及び排水を別系統にする必要がなければ、洗浄装置４００は１つの洗浄ユニットで構成しても良い。
【００２７】
第１洗浄ユニット４０１において、洗浄液として用いる有機系溶媒としては、除去しようとする除去対象物の組成などを考慮して選択することが望ましく、例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、グライコールエーテル、アルカノールアミンの中から選択可能である。
【００２８】
第２洗浄ユニット４０２において、洗浄液として用いる無機系溶媒としては、除去しようとする除去対象物の組成などを考慮して選択することが望ましく、例えば、アンモニア水またはアンモニア添加水などの機能水を利用可能である。このような機能水は、除去対象物とゼータ電位が近いため、除去対象物の除去能力が高い。
【００２９】
このような構成の洗浄装置４００において、図３Ｃに示すように、隔壁７０から露出した第１電極６０の表面６０Ａを洗浄する。
【００３０】
すなわち、集積部４０３に集積された隔壁７０を形成済みの配線基板１２０は、ワークエリア４０４に配置された基板搬送ロボット４０５により第１洗浄ユニット４０１に搬送される。第１洗浄ユニット４０１においては、配線基板１２０の主面側を所定の有機系溶媒を用いて洗浄する。
【００３１】
その後、第１洗浄ユニット４０１の配線基板は、基板搬送ロボット４０５により第２洗浄ユニット４０２に搬送される。第２洗浄ユニット４０２においては、配線基板１２０の主面側を用いて１乃至１．５ＭＨｚ前後の高周波数でメガソニック洗浄する。メガソニック洗浄の諸条件は、第１電極６０にダメージを与えないよう洗浄対象（第１電極６０）の材質などを考慮して設定される。この実施形態では、洗浄液は機能水であり、周波数は１．３ＭＨｚとした。
【００３２】
これにより、隔壁７０の形成工程などの前工程にて、たとえ第１電極６０の表面６０Ａが汚染されたとしても、表面６０Ａからパーティクルを除去することが可能となり、第１電極６０の表面特性を改善することができる。
【００３３】
続いて、図３Ｄに示すように、各画素内における第１電極６０上に有機活性層６４を形成する。すなわち、発光層のほかにホールバッファ層などを含む有機活性層６４として、高分子系材料を選択する場合には、インクジェット方式などの方法により塗布することが可能である。また、このような有機活性層６４として、低分子系材料を選択する場合には、画素パターンを有するマスクを介した蒸着などの方法により成膜することが可能である。
【００３４】
続いて、図３Ｅに示すように、有機活性層６４上に全画素に共通の第２電極６６を形成する。すなわち、有機活性層６４を配置した配線基板１２０の一主面側に陰極として機能する金属膜をスパッタ法などにより成膜して第２電極６６を形成する。
【００３５】
このような工程により、有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００３６】
上述したような製造方法で製造した有機ＥＬ素子４０によれば、第１電極６０の表面の汚染に起因した表示不良の発生を抑制することができた。
【００３７】
上述したような第１洗浄ユニット４０１及び第２洗浄ユニット４０２での洗浄工程は、配線基板１２０をその主面と平行な面内で回転させながら行うことが望ましい。このような配線基板１２０の回転により、洗浄液の振動に遠心力も加わることから、第１電極６０の表面６０Ａをより清浄な状態に洗浄することが可能となる。
【００３８】
また、上述したような第１洗浄ユニット４０１及び第２洗浄ユニット４０２での洗浄工程は、図５に示すように、配線基板１２０の回転に加えて、洗浄液を吐出するノズルＮを配線基板１２０が回転する面内の中心Ｏから半径方向Ｒに移動させながら行うことが望ましい。このような構成によれば、シャワー式のユニットと比較して基板サイズにかかわらず洗浄装置の小型化が可能である。
【００３９】
さらに、上述した実施の形態では、第２洗浄ユニット４０２でのメガソニック洗浄工程以前に行った、第１洗浄ユニット４０１での有機系溶媒を洗浄液として利用した洗浄工程は必須ではなく、省略しても良い。すなわち、配線基板１２０の主面を洗浄する工程としては、メガソニック洗浄のみでも十分に洗浄効果が期待できる。
【００４０】
しかしながら、有機活性層６４を形成する工程より以前の隔壁７０を形成する工程において、感光性樹脂材料をパターニングした後に焼成する工程を含んでいる。このような焼成工程により、残留した感光性樹脂材料が第１電極６０の表面６０Ａに焼き付いてしまうことがある。また、その他にも、第１電極６０の表面６０Ａに油脂成分が付着してしまう場合もある。このため、有機系溶媒による洗浄工程を追加することにより、これら感光性樹脂材料の残渣や油脂成分などを効果的に除去することが可能となる。
【００４１】
また、この有機系溶媒による洗浄の後に上述したメガソニック洗浄を連続的に行うことは、極めて有効であることが確認された。すなわち、有機系溶媒によって第１電極６０の表面６０Ａから浮き上がった（あるいは表面６０Ａで溶融した）異物をメガソニック洗浄により除去可能となる。このため、有機活性層６４を形成する直前の第１電極６０の表面６０Ａが極めて清浄な状態となり、良好な表示性能を有する有機ＥＬ素子４０を形成することができる。
【００４２】
また、第２洗浄ユニット４０２における洗浄工程として、機能水を利用した洗浄工程の前に、フッ化水素水を洗浄液として利用した洗浄工程を追加しても良い。このようなフッ化水素水を利用した洗浄工程によれば、第１電極６０の表面における酸化物層をリフトオフすることができ、その後の機能水を利用した洗浄工程により、除去対象物を効果的に除去することが可能となる。このため、第１電極６０の表面６０Ａがさらに清浄な状態となる。なお、この洗浄に利用するフッ化水素水の濃度は、０．３乃至１．０ｗｔ％程度が妥当であり、ここでは、０．５ｗｔ％の濃度のフッ化水素水を利用して５秒間洗浄した後に、メガソニック洗浄を行ったところ、第１電極６０の表面６０Ａが極めて清浄な状態であった。
【００４３】
以上説明したように、この実施の形態によれば、第１電極が形成されてからその表面に有機活性層が形成されるまでの間に、第１電極表面を汚染しやすい工程が必要となる場合があっても、有機活性層を形成する前に第１電極の表面を洗浄する適当な洗浄工程を追加したことにより、第１電極表面に付着した不純物を効果的に除去することが可能となる。このため、第１電極表面が清浄な状態で有機活性層及び第２電極を順次形成することが可能となり、有機ＥＬ素子の表示性能を向上することができるとともに、製造歩留まりを改善することができる。
【００４４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第１電極を形成する工程を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、隔壁を形成する工程を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第１電極表面をメガソニック洗浄する工程を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層を形成する工程を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第２電極を形成する工程を示す図である。
【図４】図４は、洗浄装置の構成例を示す図である。
【図５】図５は、メガソニック洗浄における基板の回転方向とノズルの移動方向とを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、６０…第１電極、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、１００…アレイ基板、１２０…配線基板、ＰＸ…画素、４００…洗浄装置、４０１…第１洗浄ユニット、４０２…第２洗浄ユニット
【図１】
2006185747.tif 000003
【図２】
2006185747.tif 000004
【図３Ａ】
2006185747.tif 000005
【図３Ｂ】
2006185747.tif 000006
【図３Ｃ】
2006185747.tif 000007
【図３Ｄ】
2006185747.tif 000008
【図３Ｅ】
2006185747.tif 000009
【図４】
2006185747.tif 000010
【図５】
2006185747.tif 000011