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JP4363374B2 - Manufacturing method of color organic EL display - Google Patents
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Description

本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)構造体とカラーフィルタとの間にガスバリア層を介在させてなるカラー有機ELディスプレイの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a color organic EL display in which a gas barrier layer is interposed between an organic EL (electroluminescence) structure and a color filter.

この種のカラー有機ELディスプレイは、一般に、基板上にカラーフィルタ層、オーバーコート層、ガスバリア層、および有機EL構造体が順次積層されてなる構成を備えている。   This type of color organic EL display generally has a configuration in which a color filter layer, an overcoat layer, a gas barrier layer, and an organic EL structure are sequentially laminated on a substrate.

ここで、ガスバリア層は、樹脂からなるカラーフィルタ層やオーバーコート層から揮発する水分が、その上の有機EL構造体へ侵入するのを防止するバリアとして作用するもので、このような水分に起因する有機EL構造体のダークスポットや発光効率の低下等の不具合を防止している。   Here, the gas barrier layer acts as a barrier that prevents the water vaporized from the color filter layer made of resin or the overcoat layer from entering the organic EL structure thereon, and is caused by such moisture. This prevents problems such as a dark spot of the organic EL structure and a decrease in luminous efficiency.

このようなガスバリア層を有するカラー有機ELディスプレイの製造方法として、先に、本出願人は、特願2004−211593号を提案している。   As a manufacturing method of a color organic EL display having such a gas barrier layer, the present applicant has previously proposed Japanese Patent Application No. 2004-212593.

この製造方法は、ガスバリア層のガスバリア性を向上するためのもので、基板上にカラーフィルタ層を形成し、その上にオーバーコート層を光重合で形成した後、ガスバリア層を成膜する前にガスバリア層の下地部分に脱水処理を施し、続いて、ガスバリア層を、カラーフィルタ層およびオーバーコート層の分解開始温度以下の温度で原子層エピタキシャル成長法(以下、ALE法という)で形成し、その後、有機EL構造体を形成するようにしたものである。   This manufacturing method is for improving the gas barrier property of the gas barrier layer. After the color filter layer is formed on the substrate and the overcoat layer is formed thereon by photopolymerization, before the gas barrier layer is formed. The base portion of the gas barrier layer is subjected to a dehydration process, and then the gas barrier layer is formed by an atomic layer epitaxial growth method (hereinafter referred to as ALE method) at a temperature lower than the decomposition start temperature of the color filter layer and the overcoat layer. An organic EL structure is formed.

それによれば、脱水処理によって、カラーフィルタおよびオーバーコートといったガスバリア層の下地部分の中に含まれる水分を除去するとともに、カバレージに優れたALE法によってガスバリア層を成膜することで、ピンホールの少ないガスバリア性に優れたガスバリア層を実現している。   According to this, water contained in the base portion of the gas barrier layer such as a color filter and an overcoat is removed by dehydration, and the gas barrier layer is formed by the ALE method having excellent coverage, thereby reducing pinholes. A gas barrier layer with excellent gas barrier properties is realized.

しかしながら、本発明者が更に検討を行ったところ、上記の製造方法では、初期的にはダークスポットを防止できるが、経時的なダークスポット、すなわち駆動中や保存中に発生するダークスポットを防止するには不十分であることがわかった。   However, as a result of further studies by the present inventor, the above manufacturing method can initially prevent dark spots, but prevents dark spots with time, that is, dark spots that occur during driving and storage. Was found to be insufficient.

本発明者が調査した結果、ガスバリア層の下地であるオーバーコート層の表層部に存在する硫黄または硫黄化合物が、上記ダークスポットの主たる原因であることがわかった。具体的に、本発明者は、ダークスポットの発生部を断面カットし透過型電子顕微鏡にて観察した。   As a result of investigation by the present inventor, it was found that sulfur or a sulfur compound present in the surface layer portion of the overcoat layer, which is the base of the gas barrier layer, is the main cause of the dark spot. Specifically, the inventor cut the cross section of the dark spot generation portion and observed it with a transmission electron microscope.

図4は、その顕微鏡観察に基づくダークスポットの発生部の概略断面図であり、オーバーコート層14の上に、ガスバリア層20、陽極31が積層されている。ここで、オーバーコート層14の表層部にボイドBがあり、その上部のガスバリア層20はテーパ状に欠損していることがわかる。そして、この欠損部が、経時的にダークスポットとなる箇所である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a dark spot generation portion based on the microscopic observation. The gas barrier layer 20 and the anode 31 are laminated on the overcoat layer 14. Here, it can be seen that there is a void B in the surface layer portion of the overcoat layer 14 and the gas barrier layer 20 on the upper portion is missing in a tapered shape. And this defect | deletion part is a location which becomes a dark spot with time.

また、図5も、顕微鏡観察に基づくオーバーコート層14の近傍部の概略断面図であるが、オーバーコート層14の表層部近傍に異物Kが存在することがわかる。本発明者がEDXなどによる表面元素分析を行ったところ、この異物Kは、硫黄成分すなわち硫黄もしくは硫黄化合物であることがわかった。   FIG. 5 is also a schematic cross-sectional view of the vicinity of the overcoat layer 14 based on microscopic observation, and it can be seen that the foreign matter K exists in the vicinity of the surface layer of the overcoat layer 14. When the present inventor conducted surface elemental analysis using EDX or the like, the foreign matter K was found to be a sulfur component, that is, sulfur or a sulfur compound.

また、本発明者の観察によれば、この異物Kはオーバーコート層14の表層部に集中して存在し、それよりも内部側には存在しないこともわかった。そして、このような異物Kが存在する箇所に対応して、上記ダークスポットが発生していることを確認した。   Further, according to the observation of the present inventor, it has been found that the foreign matter K is concentrated on the surface layer portion of the overcoat layer 14 and is not present on the inner side of the surface. And it confirmed that the said dark spot had generate | occur | produced corresponding to the location where such a foreign material K exists.

通常、オーバーコート層14は、アクリル系樹脂などの樹脂を光重合することで成膜されるが、その樹脂中には、一般に知られている硫黄成分を含む光重合開始剤や増感剤が添加されている。   Usually, the overcoat layer 14 is formed by photopolymerization of a resin such as an acrylic resin. In the resin, a generally known photopolymerization initiator or sensitizer containing a sulfur component is contained. It has been added.

そして、この硫黄成分は、オーバーコート層14の形成時に完全に反応しきれず、一部が、オーバーコート層14の表層部に上記異物Kとして残留し、ガスバリア層20を成膜するときに、この硫黄成分が揮発し、上記のようなガスバリア層20の欠損部を生じると考えられる。   This sulfur component cannot be completely reacted when the overcoat layer 14 is formed, and a part of the sulfur component remains as the foreign matter K in the surface layer portion of the overcoat layer 14. It is considered that the sulfur component is volatilized and a defective portion of the gas barrier layer 20 as described above is generated.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板上にカラーフィルタ層、オーバーコート層、ガスバリア層、および有機EL構造体が順次積層されてなるカラー有機ELディスプレイにおいて、オーバーコート層中に残留する硫黄成分によるダークスポットの発生を極力防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a color organic EL display in which a color filter layer, an overcoat layer, a gas barrier layer, and an organic EL structure are sequentially laminated on a substrate, The purpose is to prevent the generation of dark spots due to sulfur components remaining in the steel as much as possible.

上記目的を達成するため、本発明は、上記先願に示される製造方法において、オーバーコート形成工程と脱水工程との間に、オーバーコート層の表層部の硫黄または硫黄化合物を除去する硫黄除去工程を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a sulfur removal step of removing sulfur or a sulfur compound in the surface layer portion of the overcoat layer between the overcoat formation step and the dehydration step in the production method shown in the prior application. It is characterized by performing.

それによれば、ガスバリア層の下地部分であるオーバーコート層の表層部に残留する硫黄成分を除去できるから、当該硫黄成分によるダークスポットの発生を極力防止することができる。   According to this, since the sulfur component remaining in the surface layer portion of the overcoat layer, which is the base portion of the gas barrier layer, can be removed, the generation of dark spots due to the sulfur component can be prevented as much as possible.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係るカラー有機ELディスプレイ100の概略断面構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a color organic EL display 100 according to an embodiment of the present invention.

基板11は、ガラス基板、樹脂基板等の透明な基板からなる。この基板11の一面上には、光の3原色である赤、青、緑のカラーフィルタ層13が設けられている。   The substrate 11 is made of a transparent substrate such as a glass substrate or a resin substrate. On one surface of the substrate 11, there are provided color filter layers 13 of red, blue, and green, which are the three primary colors of light.

ここでは、基板11の一面上には、カラーフィルタ層13を分離するためのシャドウマスク12が形成され、これに、カラーフィルタ層13が設けられている。このシャドウマスク12は光を遮断するブラックマトリクスとして構成されるもので、樹脂や金属からなり、必要に応じて設けられるものである。   Here, a shadow mask 12 for separating the color filter layer 13 is formed on one surface of the substrate 11, and the color filter layer 13 is provided thereon. The shadow mask 12 is configured as a black matrix that blocks light, and is made of resin or metal and is provided as necessary.

この上部に、平坦化層として、UVなどの光重合により成膜される透明のオーバーコート層14が形成されている。これらカラーフィルタ層13とオーバーコート層14は主にアクリル系の樹脂で形成されている。そして、オーバーコート層14の上には、このオーバーコート層14を被覆するようにガスバリア層20が形成されている。   A transparent overcoat layer 14 formed by photopolymerization such as UV is formed on the upper portion as a planarizing layer. The color filter layer 13 and the overcoat layer 14 are mainly formed of an acrylic resin. A gas barrier layer 20 is formed on the overcoat layer 14 so as to cover the overcoat layer 14.

ガスバリア層20は、カラーフィルタ層13およびオーバーコート層14の分解開始温度以下の温度にてALE法により形成されたものである。本例では、カラーフィルタ層13およびオーバーコート層14の分解開始温度は、230℃程度である。   The gas barrier layer 20 is formed by the ALE method at a temperature equal to or lower than the decomposition start temperature of the color filter layer 13 and the overcoat layer 14. In this example, the decomposition start temperature of the color filter layer 13 and the overcoat layer 14 is about 230 ° C.

また、ガスバリア層20は、具体的に、Al23、TiO2、SiN、SiO2、SiON、ZrO2、MgO、CaO、GeO2、HfO2およびZnOから選ばれる1種以上からなる無機膜とすることができる。本例では、ガスバリア層20は、アルミナ(Al23)膜としている。 Further, the gas barrier layer 20 is specifically an inorganic film composed of one or more selected from Al 2 O 3 , TiO 2 , SiN, SiO 2 , SiON, ZrO 2 , MgO, CaO, GeO 2 , HfO 2 and ZnO. It can be. In this example, the gas barrier layer 20 is an alumina (Al 2 O 3 ) film.

そして、基板11の一面上すなわちガスバリア層20の上には、有機EL構造体30が形成されている。この有機EL構造体30は、互いに対向する一対の電極31、33間に有機発光材料を含む有機層32を配置してなる構造体である。有機EL構造体30としては、通常の有機EL構造体に用いられる材料や膜構成を採用することができるが、図1に示される一具体例について説明しておく。   An organic EL structure 30 is formed on one surface of the substrate 11, that is, on the gas barrier layer 20. The organic EL structure 30 is a structure in which an organic layer 32 containing an organic light emitting material is disposed between a pair of electrodes 31 and 33 facing each other. As the organic EL structure 30, a material and a film configuration used for a normal organic EL structure can be adopted. A specific example shown in FIG. 1 will be described.

ガスバリア層20の上に、ITOなどの透明導電膜からなる陽極31が形成されている。本例では、陽極31は、図1中の左右方向に延びるストライプ状に形成されたものである。   An anode 31 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the gas barrier layer 20. In this example, the anode 31 is formed in a stripe shape extending in the left-right direction in FIG.

さらに陽極31のエッジでのショートを防ぐため、絶縁材料からなる絶縁膜40が形成されている。同様に、陰極33を分離するための隔壁41が樹脂などにより形成されている。   Further, an insulating film 40 made of an insulating material is formed in order to prevent a short circuit at the edge of the anode 31. Similarly, a partition wall 41 for separating the cathode 33 is formed of resin or the like.

この陽極31の上には、有機発光材料からなる発光層を含む有機層32が形成されており、この有機層32の上には、Alなどからなる陰極33が形成されている。本例では、陰極33は、陽極31と直交するストライプ状をなすものであり、図1中の紙面垂直方向に延びるストライプ状に形成されたものである。   An organic layer 32 including a light emitting layer made of an organic light emitting material is formed on the anode 31, and a cathode 33 made of Al or the like is formed on the organic layer 32. In this example, the cathode 33 has a stripe shape orthogonal to the anode 31, and is formed in a stripe shape extending in the direction perpendicular to the paper surface in FIG.

このように、本例の有機EL構造体30は、互いに直交するストライプ状の陽極31と隔壁41によって分離された陰極33とが交差して重なり合っており、これら両電極31、33の重なりあう領域が、発光表示を行うべき部分である画素を構成している。   As described above, in the organic EL structure 30 of this example, the stripe-shaped anodes 31 orthogonal to each other and the cathodes 33 separated by the partition walls 41 intersect and overlap each other, and the regions where these electrodes 31 and 33 overlap each other. Constitutes a pixel which is a portion to perform light-emitting display.

このような本カラー有機ELディスプレイ100においては、陽極31と陰極33との間に駆動用の直流電圧を印加することにより、所望の画素において、有機層32中の発光層が発光するようになっている。この発光はカラーフィルタ層13を通って基板11側から取り出される。   In such a color organic EL display 100, by applying a driving DC voltage between the anode 31 and the cathode 33, the light emitting layer in the organic layer 32 emits light in a desired pixel. ing. The emitted light is extracted from the substrate 11 side through the color filter layer 13.

次に、本カラー有機ELディスプレイ100の製造方法について、図2も参照して述べる。図2は、本製造方法の各工程S1〜S10の流れを示す工程フロー図である。   Next, a method for manufacturing the color organic EL display 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a process flow diagram showing the flow of steps S1 to S10 of the manufacturing method.

本製造方法は、上記先願に示される製造方法において、硫黄除去工程S3を追加したものであり、オーバーコート層形成工程S2と脱水工程S4との間に硫黄除去工程S3を行う。   This manufacturing method is obtained by adding a sulfur removing step S3 to the manufacturing method shown in the above-mentioned prior application, and performing the sulfur removing step S3 between the overcoat layer forming step S2 and the dehydrating step S4.

まず、カラーフィルタ層形成工程S1では、無アルカリガラス基板などからなる基板10の一面に、スピンコート法やホトリソグラフ法により、光重合性アクリル樹脂などからなるカラーフィルタ層13を、たとえば膜厚1.5μmにて形成する。また、各色に分離されたカラーフィルタ層13の間に、ホトリソグラフ法によりシャドウマスク12を形成する。   First, in the color filter layer forming step S1, a color filter layer 13 made of a photopolymerizable acrylic resin or the like is formed on one surface of a substrate 10 made of an alkali-free glass substrate by spin coating or photolithography, for example, with a film thickness of 1 .5 μm. Further, a shadow mask 12 is formed between the color filter layers 13 separated for each color by a photolithographic method.

次に、オーバーコート層形成工程S2では、その上に、スピンコート法やホトリソグラフ法などにより、オーバーコート層14となる樹脂、たとえば光重合性透明アクリル樹脂を配置し、これにUVなどの光を照射して光重合させる。それにより、オーバーコート層14を、たとえば膜厚2.0μmにて形成する。ここまでの工程により、ガスバリア層20の下地部分ができあがる。   Next, in the overcoat layer forming step S2, a resin that becomes the overcoat layer 14, such as a photopolymerizable transparent acrylic resin, is disposed thereon by a spin coat method, a photolithography method, or the like. Is photopolymerized by irradiation. Thereby, the overcoat layer 14 is formed with a film thickness of, for example, 2.0 μm. Through the steps so far, the base portion of the gas barrier layer 20 is completed.

次に、硫黄除去工程S3では、オーバーコート層14の表層部の硫黄または硫黄化合物を除去処理する。ここで、硫黄または硫黄化合物は、オーバーコート層14を構成する樹脂に添加される一般な光重合開始剤や増感剤に用いられる硫黄成分から発生するもので、硫黄単体や硫黄酸化物などである。   Next, in sulfur removal process S3, the sulfur or sulfur compound of the surface layer part of the overcoat layer 14 is removed. Here, the sulfur or the sulfur compound is generated from a sulfur component used for a general photopolymerization initiator or sensitizer added to the resin constituting the overcoat layer 14, and is a simple substance of sulfur or a sulfur oxide. is there.

これら硫黄成分を除去する具体的な方法としては、オーバーコート層14の表面をラップ研磨などによって研磨したり、オーバーコート層14の表面にUV照射を行ったり、H2Oガスを含む雰囲気中にてオーバーコート層14を加熱したり、オーバーコート層14の表面にアルゴン−酸素混合ガスによるプラズマ照射を行う方法などが挙げられる。 As specific methods for removing these sulfur components, the surface of the overcoat layer 14 is polished by lapping or the like, the surface of the overcoat layer 14 is irradiated with UV, or in an atmosphere containing H 2 O gas. Examples of the method include heating the overcoat layer 14 and performing plasma irradiation on the surface of the overcoat layer 14 with an argon-oxygen mixed gas.

ここで、上記した研磨、UV照射およびプラズマ照射は、これらの方法によってオーバーコート層14の表層部の一部を除去するもので、それにより、当該除去される部分とともに、その中に含まれる硫黄成分を除去するものである。   Here, the polishing, UV irradiation, and plasma irradiation described above remove a part of the surface layer portion of the overcoat layer 14 by these methods, whereby the sulfur contained in the removed portion and the portion included therein. The component is removed.

本発明者が顕微鏡観察などによる検討を行ったところ、詳細なメカニズムは不明であるが、オーバーコート層14においては、その表面から20nm程度までの深さの部分に、硫黄成分が残留することがわかった。   When the present inventor examined by microscopic observation and the like, the detailed mechanism is unknown, but in the overcoat layer 14, a sulfur component may remain in a portion having a depth of about 20 nm from the surface. all right.

そこで、上記した研磨、UV照射およびプラズマ照射においては、オーバーコート層14の表面を、実質的に硫黄成分が存在しない領域まで、たとえば0.1μm程度の深さまで除去する。   Therefore, in the above-described polishing, UV irradiation, and plasma irradiation, the surface of the overcoat layer 14 is removed to a region where there is substantially no sulfur component, for example, to a depth of about 0.1 μm.

また、H2Oガスを含む雰囲気中にてオーバーコート層14を加熱する方法では、詳細なメカニズムは不明であるが、オーバーコート層14の表層部に存在する硫黄成分が、H2Oガスと化学反応し、揮発することにより除去されると考えられる。 In addition, in the method of heating the overcoat layer 14 in an atmosphere containing H 2 O gas, the detailed mechanism is unknown, but the sulfur component present in the surface layer portion of the overcoat layer 14 contains H 2 O gas and It is thought to be removed by chemical reaction and volatilization.

本例では、硫黄除去工程S3にて、一般的なラップ研磨によりオーバーコート層14の表面部分を厚さ0.1μm除去した。なお、研磨以外の硫黄除去方法の具体例については、後述する。   In this example, in the sulfur removal step S3, the surface portion of the overcoat layer 14 was removed by a thickness of 0.1 μm by general lapping. In addition, the specific example of sulfur removal methods other than grinding | polishing is mentioned later.

次に、脱水工程S4では、ガスバリア層20の下地部分に脱水処理を施す。この脱水処理温度は、当該脱水処理工S4程以降の工程S4〜S10にて基板11にかかる温度以上の温度であって且つカラーフィルタ層13の分解開始温度以下の温度とする。たとえば本例では、200℃〜230℃の温度とする。   Next, in the dehydration step S4, a dehydration process is performed on the base portion of the gas barrier layer 20. This dehydration processing temperature is set to a temperature equal to or higher than the temperature applied to the substrate 11 in steps S4 to S10 after the dehydration processing step S4 and equal to or lower than the decomposition start temperature of the color filter layer 13. For example, in this example, the temperature is set to 200 ° C. to 230 ° C.

次に、ガスバリア層形成工程S5では、基板11をALE装置に基板11をセットし、ガスバリア層20をALE法で形成する。ここでは、カラーフィルタ層13およびオーバーコート層14の分解開始温度以下の温度にて、ガスバリア層20を形成する。たとえば、ガスバリア層20の成膜温度は100〜250℃程度にできる。   Next, in the gas barrier layer forming step S5, the substrate 11 is set in an ALE apparatus, and the gas barrier layer 20 is formed by the ALE method. Here, the gas barrier layer 20 is formed at a temperature equal to or lower than the decomposition start temperature of the color filter layer 13 and the overcoat layer 14. For example, the film formation temperature of the gas barrier layer 20 can be about 100 to 250 ° C.

次に、基板11の一面上すなわちガスバリア層20の上に、有機EL構造体30を形成する。本例では、まず、陽極形成工程S6にて、ガスバリア層20の上にスパッタ法により成膜されたITO膜をエッチング等にてパターニングすることにより、陽極31を形成する。   Next, the organic EL structure 30 is formed on one surface of the substrate 11, that is, on the gas barrier layer 20. In this example, first, an anode 31 is formed by patterning an ITO film formed by sputtering on the gas barrier layer 20 by etching or the like in an anode forming step S6.

次に、絶縁膜形成工程S7にて、陽極31の間に絶縁膜40をフォトリソグラフィ法により形成し、続いて、隔壁形成工程S8にて、その上に隔壁41をフォトリソグラフィ法により形成する。次に、有機層形成工程S9では、陽極31の上に、有機層32を真空蒸着法により形成する。   Next, in an insulating film forming step S7, an insulating film 40 is formed between the anodes 31 by a photolithography method. Subsequently, in a partition forming step S8, a partition wall 41 is formed thereon by a photolithography method. Next, in the organic layer forming step S9, the organic layer 32 is formed on the anode 31 by a vacuum deposition method.

次に、陰極形成工程S10では、有機層32の上に、陰極33を真空蒸着法により成膜する。なお、これら有機層32や陰極33の真空蒸着による成膜温度は、室温程度である。こうして、上記図1に示されるカラー有機ELディスプレイ100ができあがる。   Next, in the cathode forming step S10, the cathode 33 is formed on the organic layer 32 by a vacuum evaporation method. The film formation temperature of these organic layer 32 and cathode 33 by vacuum deposition is about room temperature. Thus, the color organic EL display 100 shown in FIG. 1 is completed.

なお、この後、有機EL構造体30の表面からの水分を遮断するため、乾燥剤をもったステンレスまたはガラスの封止缶によって、有機EL構造体30の外表面側を、乾燥窒素などによって封止するようにしてもよい。   After that, in order to block moisture from the surface of the organic EL structure 30, the outer surface side of the organic EL structure 30 is sealed with dry nitrogen or the like by a stainless or glass sealing can with a desiccant. You may make it stop.

以上のように、本実施形態の製造方法では、オーバーコート形成工程S2と脱水工程S4との間に、硫黄除去工程S3を行うようにしている。そのため、本実施形態によれば、ガスバリア層20の下地部分であるオーバーコート層14の表層部に残留する硫黄成分を除去できるから、当該硫黄成分によるダークスポットの発生を極力防止することができる。   As described above, in the manufacturing method of the present embodiment, the sulfur removal step S3 is performed between the overcoat formation step S2 and the dehydration step S4. Therefore, according to the present embodiment, since the sulfur component remaining in the surface layer portion of the overcoat layer 14 that is the base portion of the gas barrier layer 20 can be removed, the generation of dark spots due to the sulfur component can be prevented as much as possible.

ここで、上記した製造方法の例では、オーバーコート層14の形成後、硫黄除去工程S3にて、ラップ研磨により、オーバーコート層14のうち硫黄成分が残留する表層部を研磨して除去した。   Here, in the example of the manufacturing method described above, after the overcoat layer 14 is formed, the surface layer portion in which the sulfur component remains in the overcoat layer 14 is polished and removed by lapping in the sulfur removing step S3.

そして、本例において製造されたカラー有機ELディスプレイ100について、発光状態を確認したところ、初期発光ではダークスポットは存在しなかった。また、オーバーコート層14の表層部について表面元素分析を行ったところ、硫黄成分は検出されず、除去されていることを確認した。   And when the light emission state was confirmed about the color organic EL display 100 manufactured in this example, the dark spot did not exist by initial stage light emission. Moreover, when surface elemental analysis was performed about the surface layer part of the overcoat layer 14, it was confirmed that the sulfur component was not detected but removed.

その後、本例のものを、65℃で200時間放置し、再度、発光状態を確認したが、図3(a)に示されるように、ダークスポットは発生していなかった。なお、図3において、(a)はダークスポットが発生していない画素を示す平面図、(b)はダークスポットDが発生している画素を示す平面図であり、これらは顕微鏡観察に基づいて確認した図である。   Thereafter, the sample of this example was allowed to stand at 65 ° C. for 200 hours, and the light emission state was confirmed again. As shown in FIG. 3A, no dark spot was generated. 3A is a plan view showing a pixel in which no dark spot is generated, and FIG. 3B is a plan view showing a pixel in which a dark spot D is generated. These are based on microscopic observation. FIG.

また、比較例として、硫黄除去工程S3を省略した以外は上記製造方法と同様にカラー有機ELディスプレイを作製した。この比較例のものでは、初期発光ではダークスポットは存在しなかったが、65℃で200時間放置した後、発光状態を確認したところ、図3(b)に示されるように、ダークスポットDが発生した。   As a comparative example, a color organic EL display was produced in the same manner as in the above production method except that the sulfur removal step S3 was omitted. In this comparative example, there was no dark spot in the initial light emission, but after leaving it to stand at 65 ° C. for 200 hours, the light emission state was confirmed. As shown in FIG. Occurred.

なお、本例においては、硫黄除去工程S3を、ラップ研磨にて行うことにより、オーバーコート層14の表面の凹凸が低減することも期待できる。また、研磨方法としては、ラップ研磨以外にも、一般的な表面研磨方法を採用してよい。   In this example, it can also be expected that unevenness on the surface of the overcoat layer 14 is reduced by performing the sulfur removal step S3 by lapping. In addition to the lapping, a general surface polishing method may be employed as the polishing method.

次に、研磨以外の硫黄除去方法として、上述したUV照射、H2Oガス雰囲気中の加熱、プラズマ照射について、具体例を参照して説明する。 Next, as a method for removing sulfur other than polishing, the above-described UV irradiation, heating in an H 2 O gas atmosphere, and plasma irradiation will be described with reference to specific examples.

[具体例1]
本例では、硫黄除去工程S3にて、ラップ研磨の代わりにUV照射を実施したこと以外は、上記製造方法と同様に行った。
[Specific Example 1]
In this example, it was performed in the same manner as the above manufacturing method except that in the sulfur removal step S3, UV irradiation was performed instead of lapping.

基板11にオーバーコート層14を形成した後、基板11をUV照射装置にセットし、酸素雰囲気中で20mW/cm2の照度のUVを120秒間、オーバーコート層14の表面に照射した。このUV処理後のオーバーコート層14は、処理前に比べて、膜厚が平均0.1μm減少していた。 After the overcoat layer 14 was formed on the substrate 11, the substrate 11 was set in a UV irradiation apparatus, and the surface of the overcoat layer 14 was irradiated with UV having an illuminance of 20 mW / cm 2 in an oxygen atmosphere for 120 seconds. The overcoat layer 14 after the UV treatment had an average film thickness reduced by 0.1 μm as compared with that before the treatment.

以下、脱水工程S4〜陰極形成工程S10を行い、本例のカラー有機ELディスプレイ100を作製した。そして、上記研磨の場合と同様に、表面元素分析を行ったところ、硫黄成分は検出されず、また、65℃で200時間放置後の発光状態を調査したが、ダークスポットは観察されなかった。   Thereafter, the dehydration step S4 to the cathode formation step S10 were performed to produce the color organic EL display 100 of this example. Then, as in the case of the above polishing, surface elemental analysis was performed. As a result, sulfur components were not detected, and the light emission state after being allowed to stand at 65 ° C. for 200 hours was investigated, but no dark spots were observed.

[具体例2]
本例では、硫黄除去工程S3にて、ラップ研磨の代わりにH2Oガス雰囲気中の加熱を実施したこと以外は、上記製造方法と同様に行った。
[Specific Example 2]
In this example, in sulfur removal step S3, except that was carried out heating during the H 2 O gas atmosphere instead of lapping was performed in the same manner as the above-described manufacturing method.

基板11にオーバーコート層14を形成した後、基板11をガスバリア層の成膜装置すなわちALE装置にセットした。そして、当該装置内の真空度を10-2Torrとし、カラーフィルタ層13およびオーバーコート層14の耐熱温度よりも10℃低い温度に、基板11を加熱した。 After the overcoat layer 14 was formed on the substrate 11, the substrate 11 was set in a gas barrier layer deposition apparatus, that is, an ALE apparatus. Then, the degree of vacuum in the apparatus was 10 −2 Torr, and the substrate 11 was heated to a temperature 10 ° C. lower than the heat resistance temperature of the color filter layer 13 and the overcoat layer 14.

この真空度および加熱の状態を維持したまま、窒素キャリアガスを、水タンクを透した後に、装置内に400SCCMの流量で30分間導入した。これにより、オーバーコート層14は、H2Oガスを含む雰囲気にさらされた状態で加熱される。 While maintaining the degree of vacuum and the state of heating, nitrogen carrier gas was passed through the water tank and then introduced into the apparatus at a flow rate of 400 SCCM for 30 minutes. As a result, the overcoat layer 14 is heated while being exposed to an atmosphere containing H 2 O gas.

以下、脱水工程S4〜陰極形成工程S10を行い、本例のカラー有機ELディスプレイ100を作製した。本例においても、硫黄成分は検出されず、また、65℃で200時間放置後においてもダークスポットは観察されなかった。   Thereafter, the dehydration step S4 to the cathode formation step S10 were performed to produce the color organic EL display 100 of this example. Also in this example, no sulfur component was detected, and no dark spots were observed even after being left at 65 ° C. for 200 hours.

なお、H2Oガスを含む窒素キャリアガスの導入時間、すなわちオーバーコート層14がH2Oガスを含む雰囲気にさらされた状態で加熱される処理時間を、10分、20分とした場合に、同様な評価をしたところ、上記図3(b)に示されるようなダークスポットが観察された。本例における処理時間としては、30分程度は必要である。 In addition, when the introduction time of the nitrogen carrier gas containing H 2 O gas, that is, the treatment time in which the overcoat layer 14 is heated in an atmosphere containing H 2 O gas is 10 minutes or 20 minutes. When the same evaluation was made, dark spots as shown in FIG. 3B were observed. The processing time in this example requires about 30 minutes.

[具体例3]
本例では、硫黄除去工程S3にて、ラップ研磨の代わりにアルゴン−酸素混合ガスによるプラズマ照射を実施したこと以外は、上記製造方法と同様に行った。
[Specific Example 3]
In this example, it was performed in the same manner as the above manufacturing method except that, in the sulfur removal step S3, plasma irradiation with an argon-oxygen mixed gas was performed instead of lapping.

基板11にオーバーコート層14を形成した後、基板11をプラズマ照射装置にセットし、装置内を20Paの圧力に調整し、アルゴンガスを80SCCM、酸素ガスを20SCCM流し、40Wの出力で、20秒間でプラズマ処理を行った。このプラズマ処理後のオーバーコート層14は、処理前に比べて、膜厚が平均0.1μm減少していた。   After the overcoat layer 14 is formed on the substrate 11, the substrate 11 is set in a plasma irradiation apparatus, the inside of the apparatus is adjusted to a pressure of 20 Pa, argon gas is flowed at 80 SCCM, oxygen gas is flowed at 20 SCCM, and output is 40 W for 20 seconds. The plasma treatment was performed. The overcoat layer 14 after the plasma treatment had an average film thickness reduced by 0.1 μm on average compared with that before the treatment.

以下、脱水工程S4〜陰極形成工程S10を行い、本例のカラー有機ELディスプレイ100を作製した。本例においても、硫黄成分は検出されず、また、65℃で200時間放置後においてもダークスポットは観察されなかった。   Thereafter, the dehydration step S4 to the cathode formation step S10 were performed to produce the color organic EL display 100 of this example. Also in this example, no sulfur component was detected, and no dark spots were observed even after being left at 65 ° C. for 200 hours.

なお、硫黄成分を除去する具体的な方法としては、上記した研磨、UV照射、H2Oガス雰囲気中の加熱、およびプラズマ照射に限定されるものではなく、オーバーコート層14の表層部の硫黄または硫黄化合物を除去するものであれば、それ以外の方法であってもよい。 The specific method for removing the sulfur component is not limited to the above-described polishing, UV irradiation, heating in an H 2 O gas atmosphere, and plasma irradiation, but sulfur in the surface layer portion of the overcoat layer 14. Alternatively, other methods may be used as long as they can remove sulfur compounds.

また、オーバーコート層14に添加される光重合開始剤や光増感剤に含有される硫黄成分としては、硫黄除去工程S3の次工程である脱水工程S4における加熱によって、昇華するようなものが好ましい。そのようなものを用いれば、硫黄除去工程S3の後、多少、硫黄成分が残ってたとしても、その残りは、脱水工程S4にて揮発し除去することができる。   The sulfur component contained in the photopolymerization initiator and photosensitizer added to the overcoat layer 14 is one that sublimes by heating in the dehydration step S4 that is the next step of the sulfur removal step S3. preferable. If such a thing is used, even if some sulfur components remain after sulfur removal process S3, the remainder can be volatilized and removed in dehydration process S4.

また、上記図1に示されるカラー有機ELディスプレイ100の構成は、あくまで一実施形態を示すものであり、これに限定されるものではない。   Further, the configuration of the color organic EL display 100 shown in FIG. 1 is merely an embodiment, and is not limited thereto.

本発明の実施形態に係るカラー有機ELディスプレイの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a color organic EL display according to an embodiment of the present invention. 上記実施形態に係るカラー有機ELディスプレイの製造方法における各工程の流れを示す工程フロー図である。It is a process flow figure showing a flow of each process in a manufacturing method of a color organic EL display concerning the above-mentioned embodiment. (a)はダークスポットが発生していない画素の平面図、(b)はダークスポットが発生している画素の平面図である。(A) is a plan view of a pixel where a dark spot is not generated, and (b) is a plan view of a pixel where a dark spot is generated. 顕微鏡観察に基づくダークスポットの発生部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the generation | occurrence | production part of the dark spot based on microscope observation. 顕微鏡観察に基づくオーバーコート層の近傍部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vicinity part of the overcoat layer based on microscope observation.

符号の説明Explanation of symbols

11…基板、13…カラーフィルタ層、14…オーバーコート層、
20…ガスバリア層、30…有機EL構造体。
11 ... Substrate, 13 ... Color filter layer, 14 ... Overcoat layer,
20 ... Gas barrier layer, 30 ... Organic EL structure.

Claims (5)

基板(11)上にカラーフィルタ層(13)、オーバーコート層(14)、ガスバリア層(20)、および有機EL構造体(30)を順次形成するカラー有機ELディスプレイの製造方法において、
前記カラーフィルタ層(13)の上にオーバーコート層(14)を光重合で形成した後、前記オーバーコート層(14)の表層部の硫黄または硫黄化合物を除去する硫黄除去工程と、
続いて、前記ガスバリア層(20)の下地部分に脱水処理を施す脱水工程と、
その後、前記オーバーコート層(14)の上に、前記ガスバリア層(20)を、前記カラーフィルタ層(13)および前記オーバーコート層(14)の分解開始温度以下の温度にて原子層エピタキシャル成長法で形成するガスバリア形成工程と、を備えることを特徴とするカラー有機ELディスプレイの製造方法。
In the method of manufacturing a color organic EL display in which a color filter layer (13), an overcoat layer (14), a gas barrier layer (20), and an organic EL structure (30) are sequentially formed on a substrate (11).
After the overcoat layer (14) is formed by photopolymerization on the color filter layer (13), a sulfur removal step of removing sulfur or sulfur compounds in the surface layer portion of the overcoat layer (14);
Subsequently, a dehydration step of performing a dehydration process on the base portion of the gas barrier layer (20),
Thereafter, the gas barrier layer (20) is formed on the overcoat layer (14) by an atomic layer epitaxial growth method at a temperature not higher than the decomposition start temperature of the color filter layer (13) and the overcoat layer (14). And a gas barrier forming step of forming a color organic EL display.
前記硫黄除去工程では、前記オーバーコート層(14)の表面を研磨して、硫黄または硫黄化合物を除去処理することを特徴とする請求項1に記載のカラー有機ELディスプレイの製造方法。 2. The method of manufacturing a color organic EL display according to claim 1, wherein, in the sulfur removal step, the surface of the overcoat layer is polished to remove sulfur or a sulfur compound. 前記硫黄除去工程では、前記オーバーコート層(14)の表面にUV照射を行って、硫黄または硫黄化合物を除去処理することを特徴とする請求項1に記載のカラー有機ELディスプレイの製造方法。 2. The method of manufacturing a color organic EL display according to claim 1, wherein, in the sulfur removal step, the surface of the overcoat layer (14) is subjected to UV irradiation to remove sulfur or a sulfur compound. 前記硫黄除去工程では、H2Oガスを含む雰囲気中にて、前記オーバーコート層(14)を加熱して、硫黄または硫黄化合物を除去処理することを特徴とする請求項1に記載のカラー有機ELディスプレイの製造方法。 2. The color organic according to claim 1, wherein in the sulfur removal step, the overcoat layer (14) is heated in an atmosphere containing H 2 O gas to remove sulfur or a sulfur compound. Manufacturing method of EL display. 前記硫黄除去工程では、前記オーバーコート層(14)の表面にアルゴン−酸素混合ガスによるプラズマ照射を行って、硫黄または硫黄化合物を除去処理することを特徴とする請求項1に記載のカラー有機ELディスプレイの製造方法。
The color organic EL according to claim 1, wherein in the sulfur removal step, the surface of the overcoat layer (14) is subjected to plasma irradiation with an argon-oxygen mixed gas to remove sulfur or a sulfur compound. Display manufacturing method.
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