JP2007273261A - Organic EL display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トップエミッション型(以下、「TE型」と称する。)の有機EL表示装置に係わり、特に上部電極上に金属層を形成する技術に関するものである。 The present invention relates to a top emission type (hereinafter referred to as “TE type”) organic EL display device, and more particularly to a technique for forming a metal layer on an upper electrode.
TE型の有機EL表示装置の上部電極は、光を取り出すため、IZOやITOといった透明導電膜や、Agを薄膜形成することが行われている。しかし、このような電極はシート抵抗が高い。そのため、実際のアクティブマトリクス型の有機EL表示装置を製造する場合、この上部電極に補助配線を形成する。このような構造は特許文献1に記載されている。
In order to extract light from the upper electrode of the TE type organic EL display device, a transparent conductive film such as IZO or ITO, or a thin film of Ag is formed. However, such an electrode has a high sheet resistance. Therefore, when manufacturing an actual active matrix organic EL display device, auxiliary wiring is formed on the upper electrode. Such a structure is described in
無機EL表示装置では、無機ELは有機物ではないので、一般的なホトリソグラフィー技術によって、上部電極の上に直接形成した金属層をパターニングできる。しかし、有機EL表示装置では、機能層中の有機物がホトリソグラフィー工程中で用いる溶媒や湿気で電極が腐食するなどの問題を起こす可能性があるため、適用できない。 In the inorganic EL display device, since the inorganic EL is not an organic substance, the metal layer directly formed on the upper electrode can be patterned by a general photolithography technique. However, the organic EL display device cannot be applied because organic substances in the functional layer may cause problems such as corrosion of the electrode by a solvent or moisture used in the photolithography process.
特許文献1でもこの点については指摘しているが、結局、有機層をフッ素系樹脂層で保護し、フォトレジを使ってパターニングし、フッ化炭化水素駅でレジストごとリフトオフして、インジウムをパターンニングしている。
Although this point is pointed out also in
上記特許文献1のように、保護層を用いてホトリソグラフィーを行う方法はプロセスが煩雑になり、かつ、保護層を用いても水分や溶剤は浸入し、有機EL表示装置の寿命が短くなる可能性があった。また、マスク蒸着では高精度なパターンを蒸着できない。
As described in
本発明の目的は、簡単に上部電極の上に電極を形成可能なトップエミッション型の有機EL表示装置の製造方法とその製造方法に適した構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a manufacturing method of a top emission type organic EL display device capable of easily forming an electrode on an upper electrode and a structure suitable for the manufacturing method.
反射性の下部電極と機能層と光透過性の上部電極とが順に積層された有機EL素子を備えたトップエミッション型の有機EL表示装置において、上部電極の上に金属層を形成する場合、低融点半田を用いて、上部電極の上に金属層を形成する。有機層のガラス転移温度を考慮すれば、有機層の中で最もガラス温度が低い有機層のガラス転移温度以下の融点となる半田が好ましい。 In a top emission type organic EL display device having an organic EL element in which a reflective lower electrode, a functional layer, and a light transmissive upper electrode are laminated in order, a metal layer is formed on the upper electrode. A metal layer is formed on the upper electrode using a melting point solder. In consideration of the glass transition temperature of the organic layer, solder having a melting point not higher than the glass transition temperature of the organic layer having the lowest glass temperature among the organic layers is preferable.
具体的には、52In−48Sn(Wt%)は、融点が117℃であるので、リフロー工程の温度範囲を考えても採用可能である。また、さらに、30Bi−20Sn−50In(Wt%)の場合にあっては、100度以下にすることもできるので、好ましい。ただし、この場合、加熱エージングを行うならば、この融点以下にする必要があり、通電エージングのみ行うようにしてもよい。 Specifically, since 52In-48Sn (Wt%) has a melting point of 117 ° C., it can be used even in consideration of the temperature range of the reflow process. Furthermore, in the case of 30Bi-20Sn-50In (Wt%), it can be set to 100 degrees or less, which is preferable. However, in this case, if heat aging is performed, it is necessary to make the melting point or less, and only energization aging may be performed.
本発明によれば、上部電極の上に容易に金属層を形成することができる。 According to the present invention, the metal layer can be easily formed on the upper electrode.
以下、本発明の最良の実施形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of the examples.
図1に有機EL表示装置の断面構造図を示す。
この有機EL表示装置は、ガラス基板10上に、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と称する。)11を有し、このTFTの上に保護絶縁膜を介して接続された下部電極12と、この下部電極12を画素毎に仕切る絶縁層であるバンク13と、この下部電極12の上に形成された有機発光層14と、この有機発光層14の上に形成された上部電極15とを有する構造をしている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure diagram of an organic EL display device.
This organic EL display device has a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) 11 on a
下部電極12は反射特性を備え、上部電極15は光透過性を備えている。つまり、この有機EL表示装置は、トップエミッション型のアクティブマトリクス有機EL表示装置である。上部電極15は透明導電膜で構成されている。この透明導電膜は非常にシート抵抗が高いので、上部電極15が面内で電圧降下が生じないように、上部電極15の上にこの上部電極15より抵抗値が小さい低温半田層6及び補助配線5をこの順に備える。
The
下部電極12は、Alで構成され、上部電極15は、ITOで構成されている。なお、この上部電極15と低温半田層6は、リフロー工程により反応するので、明確に境界がなく、これらの合金が形成されている場合もあるが、その構造も本発明の範疇である。また、低温半田層6と補助配線5との境界も同様である。
The
この構造は次のプロセスで製造される。
<製造プロセス1>
図2〜図7に、上部電極15上に設けた金属層6と低温半田層5の製造プロセス1を示す。表面をアッシング処理したポリエチレンテレフタラート(PET)製フィルム2上に、ヘキサクロロ白金酸水溶液を塗布後、乾燥し、波長365nmの光3を用いてマスク1により露光し、白金核パターン4を生成する(図2)。
This structure is manufactured by the following process.
<
2 to 7 show a
次に、無電解ニッケルめっきを行う。露光された部分にのみ白金核ができているので、この部分に選択的にニッケルが成長し、厚さ10μmの金属パターンが形成される(図3)。次に、52In−48Sn(Wt%)の半田フロー槽に、このフィルム2を漬けて、ニッケル上に半田層6を付着させる(図4)。このフィルム2を表面がITOで構成された透明導電膜である上部電極15の上に重ね合わせる(図5)。次に、この重ね合わせた状態でリフロー炉に入れ、加熱する。上部電極15の上に金属パターンである補助配線5をリフロー半田付けする(図6)。次に、フィルム2をはがす(図7)。
Next, electroless nickel plating is performed. Since platinum nuclei are formed only in the exposed part, nickel is selectively grown in this part, and a metal pattern having a thickness of 10 μm is formed (FIG. 3). Next, the
このようにして、NiとPtが積層された金属層で構成された補助配線5を、低温半田6で上部電極15上に形成する。その結果、トップエミッション型の有機EL表示装置の上部電極15の上には、低温半田層6で補助配線5が接合された。低温半田層6を補助配線5より導電率が高い材料で形成されているので、上部電極15のシート抵抗が下げられる。
In this way, the
なお、この製造方法で製造した補助配線5として機能する金属層は、NiとPtの合金であるが、リフロー工程を経るので、低温半田層との間に明確な境界が存在しない場合があるが、その場合も本発明の範疇である。補助配線5は、Niに対してPtが含有した構造となる。
Although the metal layer functioning as the
<製造プロセス2>
図8〜図14に上部電極上に設けた金属層の製造プロセス2を示す。
金属板22にホトレジスト21を塗布し、乾燥した後、マスク1により露光し、現像する(図8)。この露光現像によってパターニングすることで補助配線5を形成する(図9)。その後、離型処理を行い、クロムの電解めっきを行い、厚さ30μmの金属パターン23を形成する(図10)。次に、表面酸化処理を行うことで黒化し、感圧接着剤を塗布したフィルム24を貼り付け(図11)、めっきした金属パターン23を剥がす(図12)。この剥がしによりめっきした金属パターン23が転写される(図13)。
<
8 to 14 show a
Photoresist 21 is applied to
その後、52In−48Sn(Wt%)の半田フローにより、金属パターン23上に半田25を付着させる(図14)。このフィルム24を上部電極15であるITOの表面に重ね合わせ、加熱することにより、半田25をリフローさせ、上部電極15の上に金属パターン23を半田付けする。このときの熱により感圧接着剤の接着強度が低下し、容易にフィルム24を剥がすことができるようになる。
Thereafter, the
この方法では、ホトレジストパターンは、繰り返し使用できるので、離型処理からめっき、転写の繰り返しで金属パターン付きフィルムを製造することができる。また、めっきの成長速度は大きいので、生産性は高い。ニッケルと異なり、クロムは反射性が低いので、外光が反射せずに、表示素子には適している。クロム表面を酸化することで、さらに反射を抑えることができる。 In this method, since the photoresist pattern can be used repeatedly, a film with a metal pattern can be produced by repeating the release treatment, plating, and transfer. Moreover, since the growth rate of plating is large, productivity is high. Unlike nickel, chromium has low reflectivity, so that it does not reflect external light and is suitable for a display element. By oxidizing the chromium surface, reflection can be further suppressed.
<製造プロセス3>
図15〜図20に上部電極15上に設けた金属層の製造プロセス3を示す。
金属板32に感光性ソルダーレジスト31を塗布し、乾燥した後、露光現像する(図15)。この露光現像によってパターニングすることで補助配線5のパターンを形成する(図16)。その後、52In−48Sn(Wt%)の半田フローにより金属板32上にできた補助配線5のパターンに半田33を付着させる(図17)。
<
A
A photosensitive solder resist 31 is applied to the
この金属板32を表面がITOで構成された有機EL表示装置の上部電極15表面に重ね合わせる(図18)。その状態で加熱することにより、半田33をリフローし、上部電極15のITOと接触させ(図19)、そのまま冷却しないで、金属板32を剥がす(図20)。こうすることにより、半田33の一部が上部電極15上に転写され、補助配線5が形成される。
This
この方法では、半田フローして金属板32に半田33を載せては、上部電極15上に転写できるので、生産性が極めて高い。また、金属板32から補助配線5のパターンを転写するので、フィルムからの転写に比べて長寸法が安定する。
In this method, since the solder flow is performed and the
<はんだ代替材料>
上述した製造プロセスの例は、半田として、52In−48Sn(Wt%)を用いたが、表1にあるように、50Bi―26.7Pb―13.3Sn―10Cd(Wt%)や、30Bi―20Sn―50In(Wt%)を用いることもできる。
<Solder substitute material>
In the example of the manufacturing process described above, 52In-48Sn (Wt%) was used as the solder. -50In (Wt%) can also be used.
<配線パターン1>
図21に、基板41上の補助配線5のパターンの一例を示す。
補助配線5のパターンはパッシブマトリクスでは全ての上部電極に沿ってストライプ状に形成する必要があるが、アクティブマトリクスでは任意性が高く、図21のように、補助配線5のパターン43は赤、青、緑のサブピクセル42からなるドットに対して1本あるいは複数ドットに対して1本でもよい。各画素のバンク上の非発光領域に形成する。
<
FIG. 21 shows an example of the pattern of the
In the passive matrix, the pattern of the
<配線パターン2>
図22に、基板45上の補助配線5のパターンの他の一例を示す。
大型テレビのように、補助配線5の幅である5〜10μmに対して画素が十分大きい場合、具体的には、300〜1000μmもあるような場合、図22に示すように、バンク上の非発光領域に形成する必要は必ずしもなく、画素パターン46と補助配線5のパターン47の合わせを省略してもよい。この場合でも。パターンのピッチは合っている必要がある。1画素毎の発光面積が変わり、面内均一性が確保できなくなるからである。
<
FIG. 22 shows another example of the pattern of the
When a pixel is sufficiently large with respect to 5-10 μm which is the width of the
<配線パターン3>
図23に、封止フィルム54上の補助配線5のパターンのさらに他の一例を示す。
バリア層53を設けた封止フィルム54に補助配線51を形成し、粘着材52で仮止めしてから、半田50を溶融して補助配線を接続する。この構成では、封止フィルム54を剥がす必要がなく、工程が短縮できる。
<
FIG. 23 shows still another example of the pattern of the
The
<配線パターン4>
図24に、カラーフィルタ板61上の補助配線5のパターンの他の一例を示す。
カラーフィルタ板61の接着に半田66を用い、封止も低温半田69を用いて行う。カラーフィルタ63,64,65のBM62を補助配線にも利用することができる。
<
FIG. 24 shows another example of the pattern of the
5・・・補助配線、6・・・低温半田層、10・・・ガラス基板、11・・・薄膜トランジスタ、12・・・下部電極、13・・・バンク、14・・・有機発光層、15・・・上部電極。 5 ... auxiliary wiring, 6 ... low temperature solder layer, 10 ... glass substrate, 11 ... thin film transistor, 12 ... lower electrode, 13 ... bank, 14 ... organic light emitting layer, 15 ... Upper electrode.
Claims (3)
前記上部電極の上に、インジウム系の半田により接合された補助配線を備えていることを特徴とする有機EL表示装置。 In a top emission type organic EL display device including an organic EL element in which a reflective lower electrode, a functional layer, and a light transmissive upper electrode are sequentially laminated,
An organic EL display device comprising auxiliary wiring joined by indium solder on the upper electrode.
前記上部電極の上に当該上部電極より抵抗値が小さい金属層を備え、
該金属層の上面に白金を含んでいることを特徴とする有機EL表示装置。 In a top emission type organic EL display device including an organic EL element in which a reflective lower electrode, a functional layer, and a light transmissive upper electrode are sequentially laminated,
A metal layer having a lower resistance value than the upper electrode is provided on the upper electrode.
An organic EL display device comprising platinum on the upper surface of the metal layer.
前記上部電極の上に、ビスマスを含む金属層を備えていることを特徴とする有機EL表示装置。 In a top emission type organic EL display device including an organic EL element in which a reflective lower electrode, a functional layer, and a light transmissive upper electrode are sequentially laminated,
An organic EL display device comprising a metal layer containing bismuth on the upper electrode.
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