[发明专利]用于制造有机电致发光显示设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造有机电致发光(EL)显示设备的方法。

背景技术

有机电致发光(EL)显示设备是包括作为自发光元件的有机电致发光(EL)元件的显示设备(显示器)。因此，不仅与液晶显示器的情况不同地不需要背光，而且能够实现轻重量和小厚度。因此，有机电致发光显示设备作为具有良好的响应速度、视角和颜色再现性的下一代显示器已经引起注意。

虽然有机电致发光显示设备具有这种优秀的性能，但是它们没有被广泛出售的理由在于，难以处理具有发光性能的有机化合物层(发光层)。通常，为了制造全色的有机电致发光显示设备，必须分开形成构成有机电致发光显示设备的各种发光颜色(R、G和B)的有机电致发光元件。为了针对不同的颜色分开形成这种有机电致发光元件，特别是在用于发光层的材料是低分子量材料时，通常采用使用掩模的气相沉积工艺。然而，在这种气相沉积工艺中使用的掩模是昂贵的。另外，由于掩模的精度确定了有机电致发光显示设备的精度，因此，与其精度由光刻工艺确定的液晶显示器相比，这种有机电致发光显示设备从实现高分辨率的显示设备的观点来说不是令人满意的。

用于制造有机电致发光显示设备的阴影掩模(shadow mask)大致被分成通过镀敷来形成的镀敷掩模和通过刻蚀来形成的刻蚀掩模。使用阴影掩模来形成其发光颜色是红色、蓝色和绿色中的任何一种并且其构成有机电致发光显示设备的有机电致发光元件的发光层，使得分开地布置各个发光颜色的发光层。更具体地说，用于形成某一发光层的阴影掩模被放置在蒸发源与其上具有TFT和其它组件的衬底之间。通过打开和闭合设置在蒸发源与阴影掩模之间的遮蔽板来控制沉积时间，以便形成具有预定厚度和图案的发光层。

至于在该情况下使用的方法，PTL 1和PTL 2具体公开了用于通过气相沉积分开地形成各种颜色的发光层的方法。

同时，近来，移动设备等所需的显示器(有机电致发光显示设备)的分辨率的增大已经快速地发展。例如，在与3英寸对应的显示器中，已经普遍地使用视频图形阵列(VGA)规范(垂直方向上的480像素×水平方向上的640像素)。

然而，在根据VGA规范制造有机电致发光显示设备的情况下，用于形成构成有机电致发光显示设备的有机电致发光元件的阴影掩模的开口具有95微米的间距。另外，在发光层被形成在布置在有机电致发光显示设备中的有机电致发光元件的预定位置处时，在形成发光层之前在掩模与衬底之间的对准精度是重要的。这是因为通过从阴影掩模的开口的间距中减去对准精度而计算的值与构成每个有机电致发光显示元件的发光层的宽度对应。在VGA规范的情况下，必须使发光层的每个开口的宽度为40微米或更小，并且因此，还必须将掩模的每个开口的宽度设计为40微米或更小。

为了实现高分辨率的有机电致发光显示设备，必须根据掩模的开口的宽度来减少掩模的膜厚。这是因为在形成掩模中使用刻蚀。也就是说，在制作包括具有窄宽度的开口的掩模时，为了确保掩模的精度必须减少掩模的膜厚。然而，在膜厚减少时，掩模的机械强度降低。掩模的机械强度的降低导致如下的问题，即在例如为了去除构成有机电致发光(EL)层且附着于掩模的材料而在液体中定期地清洁掩模以使得能够再次使用掩模时，掩模容易变形。更具体地说，在从清洁液中取出掩模时，由于附着于掩模的开口的清洁液的表面张力而使开口彼此吸引。结果，在掩模中产生狭缝变形。因此，在掩模的膜厚减少时，掩模的寿命缩短，导致有机电致发光显示设备的制作成本显著增大的问题。

在用于消除在掩模的膜厚方面的上述问题的已知方法中，通过镀敷在掩模的表面上形成膜。在该情况下，能够在确保开口的窄宽度的同时增大掩模的膜厚。

然而，在该方法中，成本增大，并且结果形成的掩模相当昂贵。另外，通常被用作通过镀敷形成的这种膜的NiCo具有比通常被用作掩模的因瓦合金(Invar)材料更高的热膨胀系数。因此，为了确保使用的掩模的精度，必要的是掩模被应用于框架材料处的张力比因瓦合金材料的情况下的大。因此，结果形成的掩模容易经受塑性变形。因此，掩模的制造中的成品率降低并且掩模自身变得更昂贵，导致有机电致发光显示设备的制作成本显著增大的问题。