本发明涉及的是有机el设备、尤其是柔性的有机el设备的制造方法及成膜装置。有机el设备的典型例为有机el显示装置和有机el照明装置。
背景技术
有机el(electroluminescence：电致发光)显示装置已开始被实用化。有机el显示装置的特征之一可以举出“能够获得柔性显示装置”这一点。有机el显示装置对每个像素设有至少一个的有机el元件(organiclightemittingdiode：oled、有机发光二极管)、和至少一个的对供给至各oled的电流进行控制的tft(thinfilmtransistor：薄膜晶体管)。以下，将有机el显示装置称作oled显示装置。如此对每个oled均具有tft等开关元件的oled显示装置，被称作“有源矩阵型oled显示装置”。另外，将形成有tft和oled的基板称作元件基板。
oled(尤其是有机发光层和阴极电极材料)容易受水分的影响而劣化，从而容易产生显示不匀(displayunevenness)的情况。作为提供保护oled不受水分影响且不损害柔性这一封装结构的技术，开发有薄膜封装(thinfilmencapsulation：tfe)技术。薄膜封装技术是通过交替层叠无机阻挡层和有机阻挡层，从而利用薄膜获得充分的水蒸气阻隔性的技术。从oled显示装置的耐湿可靠性的观点出发，作为薄膜封装结构的wvtr(watervaportransmissionrate：水蒸气透过率)，典型的要求为1×10-4g/m2/天以下。
目前市场上出售的oled显示装置中所使用的薄膜封装结构具有厚度约5μm～约20μm的有机阻挡层(高分子阻挡层)。这种比较厚的有机阻挡层也担负着使元件基板的表面平坦化的作用。但是，有机阻挡层厚的话，存在oled显示装置的可弯曲性受到限制这一问题。
另外，也存在量产性低的问题。上述比较厚的有机阻挡层使用喷墨法或微喷法等的印刷技术而形成。另外，无机阻挡层使用薄膜成膜技术在真空(例如1pa以下)气氛下形成。由于使用印刷技术的有机阻挡层的形成是在大气或氮气气氛中进行、无机阻挡层的形成是在真空中进行，因此，在形成薄膜封装结构的过程中元件基板要出入真空腔室，从而量产性低。
因此，开发有例如专利文献1中所公开的那样能够连续制造无机阻挡层和有机阻挡层的成膜装置。
另外，在专利文献2中公开有下述薄膜封装结构：即，在从元件基板侧依次形成第一无机材料层、第一树脂材料以及第二无机材料层时，使第一树脂材料偏集中于第一无机材料层的凸部(覆盖了凸部的第一无机材料层)的周围这一薄膜封装结构。根据专利文献2，通过使第一树脂材料偏集中于可能未被第一无机材料层充分覆盖的凸部的周围，从而抑制水分或氧气从该部分侵入。另外，通过使第一树脂材料作为第二无机材料层的基底层发挥作用，第二无机材料层被恰当地成膜，从而能够以所期望的膜厚适当地覆盖第一无机材料层的侧面。第一树脂材料以如下方式形成。将加热汽化的雾状有机材料供给到被维持于室温以下的温度的元件基板上，使有机材料在基板上冷凝并滴状化。滴状化的有机材料通过毛细管现象或表面张力而在基板上移动，并偏集中于第一无机材料层的凸部的侧面与基板表面的边界部。然后，通过使有机材料固化而在边界部形成第一树脂材料。专利文献3中也公开了具有同样的薄膜封装结构的oled显示装置。
另外，专利文献4公开了oled显示装置的制造中所使用的成膜装置。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本专利公报、特开2013-186971号
专利文献2：国际公开公报第2014/196137号
专利文献3：日本专利公报、特开2016-39120号
专利文献4：日本专利公报、特开2013-64187号
技术实现要素：
专利文献2或3中记载的薄膜封装结构由于不具有厚的有机阻挡层，因此可认为oled显示装置的可弯曲性得到改善。另外，由于能够连续形成无机阻挡层和有机阻挡层，因此量产性也得到改善。
但是，根据本发明人的研究，在利用专利文献2或3中记载的方法形成有机阻挡层时，存在产生无法得到充分的耐湿可靠性这一问题的情况。
在使用喷墨法等的印刷法形成有机阻挡层时，有机阻挡层能够仅在元件基板上的有源区域(有时也称作“元件形成区域”或“显示区域”)中形成，而不在有源区域以外的区域中形成。因此，在有源区域的周边(外侧)存在第一无机材料层和第二无机材料层直接接触的区域，并且，有机阻挡层被第一无机材料层和第二无机材料层完全包围，从而与周围隔绝。
对此，在专利文献2或3所记载的有机阻挡层的形成方法中，将树脂(有机材料)供给至元件基板的整个面上，并利用液态树脂的表面张力使树脂偏集中于元件基板的表面的凸部的侧面与基板表面的边界部。因此，有时在有源区域外的区域(也存在称作“周边区域”的情况)、即配置有多个端子的端子区域以及从有源区域至端子区域的形成引出配线的引出配线区域也形成有机阻挡层。具体而言，例如紫外线固化性树脂偏集中于引出配线及端子的侧面与基板表面的边界部。于是，沿着引出配线形成的有机阻挡层的部分的端部未被第一无机阻挡层和第二无机阻挡层包围，而暴露于空气(周围气氛)中。
由于有机阻挡层相比无机阻挡层而水蒸气阻隔性低，因此，沿着引出配线形成的有机阻挡层成为将空气中的水蒸气引入有源区域内的路径。
本发明提供一种能够解决上述课题的有机el设备的制造方法及成膜装置。
在例示的实施方式中，本发明的有机el设备的制造方法包括：准备元件基板的工序，其中，所述元件基板具备：具有有源区域和位于所述有源区域外侧的周边区域的基板，以及被所述基板支撑的电气电路，所述电气电路含有形成于所述有源区域上的多个有机el元件和对所述多个有机el元件进行驱动的底板电路，并且，所述底板电路具有分别包含所述周边区域上的端子的多根引出配线；和形成薄膜封装结构的工序，其是在所述元件基板中所述多个有机el元件上和所述多根引出配线的所述有源区域侧的部分上形成薄膜封装结构。所述形成薄膜封装结构的工序包括：在所述元件基板上形成第一无机阻挡层的工序；使液态的光固化性树脂在所述第一无机阻挡层上冷凝的工序；利用波长为400nm以下的激光束照射所述光固化性树脂的被选择区域，使所述光固化性树脂的至少一部分固化而形成光固化树脂层的工序，在该工序中，在所述多根引出配线上分别形成所述光固化树脂层的开口部；对所述光固化树脂层的表面的一部分进行灰化而形成有机阻挡层的工序；以及在所述第一无机阻挡层上形成将所述有机阻挡层覆盖的第二无机阻挡层的工序。
在一实施方式中，在所述使液态的光固化性树脂冷凝的工序中，在所述第一无机阻挡层的平坦部上冷凝的所述光固化性树脂的厚度为100nm以上且500nm以下。
在一实施方式中，所述形成有机阻挡层的工序包括：由至少一个半导体激光元件射出的激光生成所述激光束。
在一实施方式中，所述基板为柔性基板。
在一实施方式中，所述光固化性树脂包含丙烯酸单体。
在例示的实施方式中，本发明的有机el设备的制造方法包括：准备元件基板的工序，其中，所述元件基板具有基板和排列在所述基板上的多个有机el设备；和在所述元件基板上形成薄膜封装结构的工序。所述形成薄膜封装结构的工序包括：在所述元件基板上形成第一无机阻挡层的工序，使光固化性树脂在所述第一无机阻挡层上冷凝的工序，利用激光束照射所述光固化性树脂的被选择的多个区域并使所述光固化性树脂的至少一部分固化而形成光固化树脂层的工序，将所述光固化性树脂的未固化的部分除去的工序，以及在所述第一无机阻挡层上形成将所述基板上残存的所述光固化树脂层覆盖的第二无机阻挡层的工序。
在一实施方式中，所述光固化性树脂的所述多个区域以下述方式被选择：即，各有机el设备的有源区域被所述第一无机阻挡层与所述第二无机阻挡层之间不经由所述有机阻挡层而接触的区域所包围这一方式。
在一实施方式中，所述光固化性树脂的所述多个区域分别覆盖所述多个有机el设备的有源区域，且彼此分离。
在例示的实施方式中，本发明的成膜装置具备：具有用于支撑基板的工作台的腔室，向所述腔室内供给蒸汽或雾状的光固化性树脂的原料供给装置，以及利用激光束照射被所述工作台支撑的所述基板的被选择的多个区域的光源装置。所述光源装置具备：至少一个射出所述激光束的半导体激光元件，和对从所述半导体激光元件射出的所述激光束在所述基板上的强度分布进行调节的光学装置。
在一实施方式中，所述光学装置具有至少一个利用所述激光束对所述基板的被选择的所述多个区域进行扫描的可动反射镜。
在一实施方式中，所述光源装置具有包含所述至少一个半导体激光元件的多个半导体激光元件，并且，利用从所述多个半导体激光元件放射的多个激光束照射所述基板的被选择的所述多个区域。
在一实施方式中，所述光源装置具有使所述多个半导体激光元件相对于所述基板移动的驱动装置。
在一实施方式中，所述光学装置以下述方式调节所述强度分布：即，调节所述强度分布，使在所述基板上冷凝的所述光固化性树脂的至少一部分不固化。
在一实施方式中，所述光学装置具有对所述强度分布进行调制的透射型或反射型的空间光调制元件。
(发明效果)
根据本发明的实施方式，提供一种具备量产性和耐湿可靠性得到了改善的薄膜封装结构的有机el设备的制造方法、以及该制造方法中所使用的成膜装置。
附图说明
图1a是表示有机阻挡层14的形成中所使用的成膜装置200的构成的示意图。
图1b是表示从成膜装置200所具有的光源装置230射出激光束232的状态的示意图。
图2是表示被从光源装置230射出的激光束照射的、元件基板20中的多个区域(照射区域)20s的配置例的立体图。
图3是表示元件基板20上所形成的一个oled显示装置100与该oled显示装置100所对应的照射区域20s之间的配置关系的一例的示意图。
图4是表示利用激光束232照射多个照射区域20s的状态的示意图。
图5a是表示利用多个激光束232照射多个照射区域20s的例子的立体图。
图5b是表示利用线状的激光束232照射多个照射区域20s的例子的立体图。
图6是表示典型的半导体激光元件的基本构成的示意性立体图。
图7是表示使用折射型的光学装置260将激光束232的强度分布变换为平顶型的构成例的图。
图8是表示从多个半导体激光元件25的阵列射出的多个激光束被合成而形成具有平顶型强度分布的一个激光束232的例子的图。
图9是表示一个光源装置230利用激光束232照射一个照射区域20s的例子的示意图。
图10是表示将从固定的光源(例如一个或多个半导体激光元件25)射出的激光束232利用可动反射镜23进行反射并依次照射各个照射区域20s的构成的例子的图。
图11a是表示微反射镜阵列28的不同状态的示意性立体图。
图11b是表示微反射镜阵列28的不同状态的示意性立体图。
图12中的(a)是本发明实施方式涉及的oled显示装置100的有源区域的示意性局部剖视图，(b)是形成于oled3上的tfe结构10的局部剖视图。
图13是表示本发明实施方式一涉及的oled显示装置100a的结构的示意性俯视图。
图14中的(a)～(d)是oled显示装置100a的示意性剖视图，并且，(a)是沿图13中的3a-3a’线的剖视图，(b)是沿图13中的3b-3b’线的剖视图，(c)是沿图13中的3c-3c’线的剖视图，(d)是沿图13中的3d-3d’线的剖视图。
图15中的(a)是图14的(a)的含有微粒p的部分的放大图，(b)是覆盖微粒p的第一无机阻挡层(sin层)的示意性剖视图。
图16a是表示用于形成横穿引出配线30a的无机阻挡层接合部的“非曝光区域s”的例子的图。
图16b是表示用于形成横穿引出配线30a的无机阻挡层接合部的“非曝光区域s”的另一例的图。
图16c是表示用于形成横穿引出配线30a的无机阻挡层接合部的“非曝光区域s”的又一例的图。
图17中的(a)和(b)分别是表示实施方式一涉及的oled显示装置可以具有的tft的例子的示意性剖视图。
图18是本发明实施方式二涉及的oled显示装置中的tfe结构10d的示意性局部剖视图，其中，(a)是含有微粒p的部分的剖视图，(b)是含有将形成于有机阻挡层14d的基底表面(例如oled3的表面)上的有源区域实质性包围的无机阻挡层接合部3db的部分的剖视图。
图19是覆盖微粒(直径1μm的球状硅石)的第一无机阻挡层(sin层)的剖面sem图像，一并显示平面sem图像(左下)。
图20是覆盖微粒(直径2.15μm的球状硅石)的tfe结构的剖面sem图像，一并显示平面sem图像(左下)。
图21中的(a)～(c)是用于说明形成有机阻挡层14d的工序的示意性剖面。
图22中的(a)～(c)是用于说明形成第二无机阻挡层16d的工序的示意性剖面。
图23是表示被过度灰化的有机阻挡层14dd的示意性剖视图。
图24是表示在被过度灰化的有机阻挡层14dd上形成的第二无机阻挡层16d的示意性剖视图。
(符号说明)
1：基板
2：底板电路
3：oled
4：偏振片
10、10a、10b、10c、10d：薄膜封装结构(tfe结构)
12、12a、12b、12c、12d：第一无机阻挡层(sin层)
14、14a、14b、14d：有机阻挡层(丙烯酸树脂层)
14da：有机阻挡层的开口部
14db：有机阻挡层的实心部
14ds：有机阻挡层的表面(灰化后)
14dsa：有机阻挡层的表面(灰化前)
16a、16b、16c、16d：第二无机阻挡层(sin层)
16dc：缺陷
16dd：凹部
20：元件基板
26：丙烯酸单体
26p：丙烯酸单体的蒸汽或雾状的丙烯酸单体
100、100a：有机el显示装置
210：腔室
212：工作台
220：喷淋板
222：贯通孔
224：间隙部
230：光源装置
232：激光束
234：间隔壁
具体实施方式
在例示的实施方式中，本发明中的“元件基板”具备：具有有源区域和位于有源区域外侧的周边区域的基板(基底)、以及被该基板支撑的电气电路。该电气电路的典型例包含：形成在有源区域上的多个有机el元件、以及驱动多个有机el元件的底板电路，底板电路具有分别包含周边区域上的端子的多根引出配线。
为了形成专利文献2中所公开的有机阻挡层，现有技术下实施的是在形成有第一无机阻挡层的元件基板上使光固化性树脂冷凝之后，利用紫外线照射元件基板的整个面而使光固化性树脂的整体固化。根据现有技术下的成膜装置，紫外线是由高压uv灯放射。
相对于此，在本发明的实施方式中，利用激光束照射处于下述状态的元件基板的被选择的多个区域，即，表面形成有平坦部处的厚度为例如500nm以下的比较薄的液态的光固化性树脂这一状态。其结果是：在被选择的多个区域(曝光区域)以外的区域(非曝光区域)上冷凝的光固化性树脂不会固化，能够将这些不需要的光固化性树脂从元件基板上选择性地除去。因此，能够解决有机阻挡层的一部分会形成将空气中的水蒸气引入有源区域内的路径这一课题。
根据本发明的实施方式，在构成薄膜封装结构的第一无机阻挡层和第二无机阻挡层之间，有机阻挡层(实心部)的存在限定于被选择的区域内。这样的薄膜封装结构的整体实质上由第一无机阻挡层和第二无机阻挡层的形状所规定，在从基板的法线方向观察薄膜封装结构时，有机阻挡层存在的区域较之薄膜封装结构的外形(轮廓)位于内侧。
根据本发明的实施方式，由于使用例如从半导体激光元件射出的相干激光束，因此光线的直进性高，无需使掩模紧贴在元件基板上便可实现选择性的曝光。因此，在成膜装置内，即使是以表面形成有液态的光固化性树脂的状态放置的元件基板，也在保持该状态不变的情况下实现对所期望的区域的选择性曝光。当在曝光和固化前使形成有液态的光固化性树脂的(湿润的)状态的元件基板移动或振动时，光固化性树脂会从凝聚位置移动，从而存在无法在所期望的位置形成有机阻挡层这一问题，但是根据本发明的实施方式，能够避免如上所述的问题。
图1a是表示适宜用于本发明涉及的有机el设备的制造方法中的成膜装置200的基本构成例的示意图。该成膜装置200使用于构成薄膜封装结构的有机阻挡层的形成。
图示的成膜装置200具有腔室210、以及将腔室210的内部分割成两个空间的间隔壁234。在腔室210的内部中被间隔壁234隔开的一侧空间中，配置有工作台212和喷淋板(showerplate)220。在被间隔壁234隔开的另一侧空间中，配置有光源装置(紫外线照射装置)230。腔室210的内部空间被控制于规定的压力(真空度)和温度下。
工作台212具有支撑元件基板20的顶面，且能够将顶面冷却至例如-20℃。元件基板20如后所详细说明，例如具备柔性基板和排列在柔性基板上的多个有机el设备。元件基板20以下述状态被载置在工作台212上，即，元件基板20上形成有构成薄膜封装结构的第一无机阻挡层(图1中未图示)这一状态。第一无机阻挡层为有机阻挡层的基底层。
在喷淋板220和间隔壁234之间形成有间隙部224。间隙部224的竖直方向尺寸例如可以为100mm以上且1000mm以下。喷淋板220具有多个贯通孔222。上述多个贯通孔222作为原料供给喷嘴发挥作用，将以规定的流量被供给至间隙部224的光固化性树脂(液态)以蒸汽或雾状供给至腔室210内的元件基板20上。根据需要，光固化性树脂被加热。光固化性树脂的典型例为丙烯酸单体。在图示的例子中，蒸汽或雾状的丙烯酸单体26p附着在元件基板20的第一无机阻挡层上或与元件基板20的第一无机阻挡层接触。丙烯酸单体26从容器202以规定的流量被供给至腔室210内。经由配管206向容器202供给丙烯酸单体26，并且从配管204向容器202供给氮气。朝向容器202的丙烯酸单体的流量通过质量流量控制器208进行控制。利用喷淋板222、配管204以及质量流量控制器208等构成原料供给装置。
光源装置230构成为利用激光束232照射被工作台212支撑的元件基板20的被选择的多个区域。图1b是表示从光源装置230射出激光束232的状态的示意图。如上所述，在成膜装置200的腔室210内，配置有光源装置230的空间通过间隔壁234而与被供给原料气体的空间隔开。间隔壁234和喷淋板220由透射激光束232的材料(例如石英)形成。本发明所涉及的成膜装置的构成并不限定于图示的例子。
以下，参照图2～图11b对光源装置230的构成详细地进行说明。
图2是表示被从光源装置230射出的激光束照射的、元件基板20中的多个区域(照射区域)20s的配置例的立体图。以虚线包围的矩形区域是各个照射区域20s，彼此分离而排列。在图2中，作为一例，记载了排列为四行六列的24个照射区域20s，但是，照射区域20s的个数和排列并不限定于图示的例子。另外，各个照射区域20s的形状和尺寸也不限定于图示的例子。
图3是表示元件基板20上所形成的一个oled显示装置100与该oled显示装置100所对应的照射区域20s之间的配置关系的一例的示意图。图3的上段示出了平面布局，图3的下段示出了剖面构成。
在图3所示的例子中，oled显示装置100具备基板1、被基板1支撑的电路(底板电路)2、以及形成于电路2上的oled3。图2所示的元件基板20处于图3的基板1被分割给各oled显示装置100之前的阶段，多个oled显示装置100的基板1相连而构成元件基板20的基底。
图3所示的电路2和oled3的整体被薄膜封装结构(tfe结构)10覆盖并密封。如图3所示，一个照射区域20s比形成有电路2和oled3的区域大，但比形成有tfe结构10的区域小。因此，在从照射区域20s的外缘至形成有tfe结构10的区域的外缘的中间区域(被包含于非曝光区域)，即使丙烯酸单体26等的光固化性树脂发生冷凝，也不会固化，从而不会形成有机阻挡层。因此，在上述的“中间区域”，构成tfe结构10的第一无机阻挡层与第二无机阻挡层之间直接接触。如后所述，在本说明书中有时将第一无机阻挡层与第二无机阻挡层之间直接接触的部分称为“无机阻挡层接合部”。在图3的例子中，“无机阻挡层接合部”包括具有沿纵向延伸的宽度gx的部分、和具有沿横向延伸的宽度gy的部分，并包围电路2和oled3的周围。
图3所示的oled显示装置100具有用于将电路2与例如驱动集成电路(ic)连接的多根引出配线30。在本发明中，将电路2和多根引出配线统称为“电气电路(electricalcircuitry)”。在图3的例子中，为了简单化，记载了四根引出配线30，但实际的引出配线30的根数并不限定于该例子。另外，引出配线30无需呈直线延伸，也可以包含弯曲部和/或分支。
引出配线30从电路2向上述的“中间区域”的外侧延伸。即，引出配线30的一部分被tfe结构10覆盖，但是，引出配线30的另一部分(至少作为垫(pad)部分发挥作用的端部、即端子)未被tfe结构10覆盖。引出配线30中未被tfe结构10覆盖的部分能够与例如驱动集成电路(ic)的端子电接触而连接。
图4是表示利用激光束232照射多个照射区域20s的状态(无掩模的投影曝光)的示意图。多个照射区域20s分别如图3所示将各个oled显示装置100中需要形成有机阻挡层的区域覆盖。反过来说，对于各个oled显示装置100中无需形成有机阻挡层的区域，不使用激光束232进行照射。另外，在照射区域20s的外侧的区域(非曝光区域)中，不要求完全不进行激光束232的照射。若某一区域中的激光束232的照射量低于光固化性树脂的固化所需的程度，则该区域为“非曝光区域”，而不是为了曝光而被选择的区域(照射区域)。为了利用紫外线(波长为例如370nm～390nm)将厚度为例如100nm～500nm的丙烯酸单体固化，需要例如100mj/cm2～200mj/cm2的照射量。该情况下，在被选择的区域(照射区域20s)以外的区域，将激光束232的照射量抑制于例如50mj/cm2以下即可。
在图4中记载了利用激光束232同时照射多个照射区域20，但是，多个激光束232的照射无需同时进行。也可以利用激光束232依次照射多个照射区域20的各个。另外，图4所示的激光束232为平行光束，但是，现实的激光束232也可以收敛或扩散。激光束232相对于元件基板20的入射角度也不限定于垂直。在斜着入射时，为了实现图3所示的照射区域20s的形状，可根据入射角度将激光束232的剖面形状适当地进行校正。
图5a是表示利用多个激光束232照射呈直线状排列的多个照射区域20s的例子的示意性立体图。在图中，为了参考，记载有由相互垂直相交的x轴、y轴以及z轴构成的坐标轴。该例中的光源装置230构成为：从沿x轴方向呈线状排列的多个发光部分别射出激光束232。各个发光部可以为一个半导体激光元件、或多个半导体激光元件的阵列。在图5的例子中，光源装置230被支撑为至少能够沿y轴方向移动，例如被未图示的电动机所驱动。能够利用上述的电动机等驱动装置改变光源装置230的位置，并利用激光束232从多个不同的位置依次照射多个照射区域20s的不同部分。
分别具备图5a所示的构成的多个光源装置230也可以排列在y轴方向上。
图5b是利用激光束232照射的一个照射区域20s具有以跨越多个oled显示装置100的方式沿x轴方向延伸的形状的例子。被邻接的照射区域20s夹着的非曝光区域沿着x轴方向呈狭缝状地延伸。多个照射区域20s的排列模式被设定为：非曝光区域完全横穿引出配线30。在平坦部未形成有光固化性树脂时，或者，平坦部上所形成的有机阻挡层通过灰化而被除去时，也可以利用激光束照射不存在引出配线30的平坦部。这是因为有机阻挡层最终能够被从如上所述的平坦部上除去。在如上所述的情况下，即使如图5b所示一个照射区域20s跨越多个oled显示装置100，在各个oled显示装置100的有源区域的周围也不存在不必要的有机阻挡层。
图6是表示一典型的半导体激光元件的基本构成的示意性立体图。图6所示的半导体激光元件25具有包含射出激光束232的发光区域(发射体)256的端面(小平面)254。在半导体激光元件25的顶面设有条状的电极252，在半导体激光元件25的背面设有背面电极(未图示)。当在条状电极252与背面电极之间流通超过振荡阈值的大小的电流时，产生激光振荡，从发光区域256射出激光束232。
图6所示的构成只是半导体激光元件25的构成的典型的一例，为了使说明简单而被简单化。在图6的例子中，由于半导体激光元件25的端面254与xy面平行，因此激光束232从发光区域256向z轴方向射出。激光束232的光轴与z轴方向平行。激光束232的y轴方向的扩展由角度θf规定、x轴方向的扩展由角度θs规定。为了衍射效果，通常角度θf大于角度θs，激光束232的剖面(强度为规定值以上的部分)具有椭圆形状。因此，在本实施方式中，从半导体激光元件25射出的激光束232不是直接用于光固化性树脂的曝光，而是利用透镜或光纤等光学装置对激光束232的强度分布进行调节。
图7是表示使用折射型的光学装置260将激光束232的强度分布变换为平顶(top-hat)型的构成例的图。该光学装置260在xz面内的折射与在yz面内的折射分别不同，该光学装置260能够以具有与图3所示的照射区域20s匹配的强度分布的方式进行激光束232的成形。在图7中，模式化地表示了激光束232的与光轴(平行于z轴)垂直的剖面(与xy面平行的剖面)中的强度分布l的例子。该强度分布l具有与位置无关而强度大致一样的部分(平坦部)，可以将这种分布的形状称为“平顶型”。激光束的具有“平顶型”强度分布的剖面形状，只要如图3所示那样与电路2和oled3的有源区域的形状匹配，便能够高效地进行选择性曝光。
作为射出波长处于紫外区(400nm以下)的激光束的半导体激光元件，例如能够使用日亚化学工业的产品编号ndu7216的激光二极管。利用该激光二极管，能够得到连续波(cw)输出功率为200毫瓦(mw)且波长为370nm～390nm的激光束。另外，根据日亚化学工业的产品编号nuu102e的激光二极管模块，能够得到输出功率为3瓦(w)且波长为370nm～390nm的连续波激光束。在将具有3瓦(w)的cw输出功率的激光束扩大为100cm2的区域并照射时，通过10秒的照射也达成300mj/cm2的照射量。因此，即使是批量生产所要求的短时间，也能够得到足够较薄的光固化性树脂(在第一无机阻挡层的平坦部上的厚度为100nm～500nm)固化的程度的照射量。
无需以从一个半导体激光元件25射出的激光束232照射各个照射区域20s。图8表示将从多个半导体激光元件25的阵列射出的多个激光束合成而形成具有平顶型强度分布的一个激光束232的例子。多个半导体激光元件25的各个无需以相同的光输出功率射出激光束。另外，半导体激光元件25的排列也无需为等间隔。为了使元件基板上的激光束232的强度分布最佳化，可以适当调整各个半导体激光元件25的位置、方向、输出功率、以及波长等。另外，在图8中，为了简单化，省略了透镜或反射镜等光学装置的记载。为了实现所期望的强度分布，能够适当使用公知的光学装置。光学装置也可以具备：具有使激光束232的一部分透过的缝隙或开口部的遮光罩。激光束能够形成相干性高且被狭窄的缝隙或开口部限定的精密的光照射图案。
图9模式化地表示一个光源装置230利用激光束232照射一个照射区域20s的例子。在现实中，也可以以与所有的照射区域20s相对的方式配置有多个光源装置230。另外，也可以使一个或几个光源装置230移动，同时依次利用激光束232照射所有的照射区域20s。
图10表示将从固定的光源(例如一个或多个半导体激光元件25)射出的激光束232利用可动反射镜23进行反射并依次照射各个照射区域20s的构成的例子。可动反射镜23例如可以为多角镜(polygonmirror)或电流计镜(galvanometermirror)。可动反射镜23也可以具有对激光束232的一部分进行吸收或散射的非反射区域23b。利用如上所述的非反射区域23b，能够调节激光束232在元件基板20上的剖面形状和强度分布。可动反射镜23能够利用例如双轴驱动器(未图示)等改变方向，并能够朝向任意的方向反射激光束232。如上所述那样，为了改变可动反射镜23的方向并且实现图3所示的照射区域20s的形状，优选根据入射角度对激光束232的剖面形状适当地进行校正(梯形校正)。如上所述的校正能够通过将未图示的光学元件配置在光路上进行光束成形(beamshaping)而实现。可动反射镜23和光源的个数也可以分别为多个而不限定于一个。
可动反射镜23也可以为反射型的空间光调制元件(例如液晶显示面板)。若为空间光调制元件，则能够使激光束232在元件基板20上的剖面形状和强度分布动态地变化。
也可以取代可动反射镜23，而使用反射型或透射型的空间光调制元件将从半导体激光元件25射出的激光变换为具有任意的强度分布的激光束232。若采用如上所述的构成，则也能够利用具有任意的强度分布的激光束232照射元件基板20的整体或一部分，且也能够容易地实现梯形校正。另外，也能够根据元件基板20的种类简单地改变照射区域20s的形状、尺寸、配置。在使用透射型的空间光调制元件时，例如能够在如图5a、图5b及图9所示的光源装置230的激光光源与元件基板20之间配置空间光调制元件。如上所述的光源装置230作为具备紫外激光光源的投影机发挥作用。
可动反射镜23也可以为微反射镜阵列。图11a和图11b分别是表示相同的微反射镜阵列28的不同状态的示意性立体图。微反射镜阵列28具备：呈二维排列的多个微小反射镜28m、改变各个微小反射镜28m的方向的驱动器、以及对驱动器进行驱动的电路。通过调整各个微小反射镜28m的方向，能够将射入微反射镜阵列28的激光束进行空间调制，并利用激光束照射元件基板20的任意区域。通过使微小反射镜28m的方向变化，也能够利用激光束232扫描元件基板20的顶面。另外，通过使用微反射镜阵列28，也能够根据元件基板20的种类而简单地改变照射区域20s的形状、尺寸、配置。
通过采用具备上述光源装置230的成膜装置200，能够执行下述工序：在元件基板20的第一无机阻挡层上使光固化性树脂冷凝的工序，以及利用激光束照射光固化性树脂的被选择的多个区域，使光固化性树脂的至少一部分固化而形成光固化树脂层的工序。另外，本发明涉及的成膜装置中能够使用的光源装置的构成不限定于上述的例子。只要是放射能够使光固化性树脂固化的波段的激光束的投影型或扫描型的光源装置，便能够利用于本发明的成膜装置。
在后述的实施方式中，能够在执行了将光固化性树脂中未被曝光且未固化的部分除去的工序之后，执行在第一无机阻挡层上形成将残存于基板上的光固化树脂层覆盖的第二无机阻挡层的工序，从而完成薄膜封装结构。
(显示装置的构成例)
以下，对根据本发明的实施方式能够制造的显示装置的构成例进行说明。另外，本发明的实施方式并不限定于以下所例示的实施方式。
首先，参照图12中的(a)和(b)，对作为根据本发明实施方式制造的显示装置的一例的、oled显示装置100的基本构成进行说明。图12中的(a)是本发明实施方式所涉及的oled显示装置100的有源区域的示意性局部剖视图，图12中的(b)是形成于oled3上的tfe结构10的局部剖视图。之后所说明的实施方式一和实施方式二涉及的oled显示装置也基本具有相同的构成，尤其是tfe结构以外的结构也可以与oled显示装置100的相同。
oled显示装置100具有多个像素，每个像素具有至少一个有机el元件(oled)。在此，为了简单化，对一个oled所对应的结构进行说明。
如图12中的(a)所示，oled显示装置100包括：柔性基板(以下有时仅称作“基板”)1、形成于基板1上的包含tft(薄膜晶体管)的电路(底板电路)2、形成于电路2上的oled3、以及形成于oled3上的tfe结构10。oled3例如为顶发射型。oled3的最上部例如为上部电极或顶盖层(折射率调整层)。tfe结构10上配置有任选的偏振片4。
基板1例如是厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。包含tft的电路2的厚度例如为4μm，oled3的厚度例如为1μm，tfe结构10的厚度例如为1.5μm以下。
图12中的(b)是形成于oled3上的tfe10的局部剖视图。oled3的正上方形成有第一无机阻挡层(例如sin层)12，第一无机阻挡层12上形成有有机阻挡层(例如丙烯酸树脂层)14，有机阻挡层14上形成有第二无机阻挡层(例如sin层)16。
例如，第一无机阻挡层12和第二无机阻挡层16例如是厚度为400nm的sin层，有机阻挡层14是厚度小于100nm的丙烯酸树脂层。第一无机阻挡层12和第二无机阻挡层16的厚度分别独立地为200nm以上且1000nm以下，有机阻挡层14的厚度为50nm以上且小于200nm。另外，当在第一无机阻挡层12上存在如后所述的微粒时，在微粒的周围，有机阻挡层14的厚度局部地增加，能够变成与第二无机阻挡层的厚度相同的程度。tfe结构10的厚度优选为400nm以上且小于2μm，更优选为400nm以上且小于1.5μm。
tfe结构10以保护oled显示装置100的有源区域(参照图13中的有源区域r1)的方式形成，并且，至少在有源区域中如上述那样，从靠近oled3的一侧起依次具有第一无机阻挡层12、有机阻挡层14、以及第二无机阻挡层16。另外，有机阻挡层14不是作为覆盖有源区域的整个面的膜存在的，而是具有开口部。将有机阻挡层14中除去开口部的、实际存在有机膜的部分称作“实心部”。另外，“开口部”(有时也称作“非实心部”)无需被实心部包围，且包含切口等，在开口部处，第一无机阻挡层12与第二无机阻挡层16直接接触。有机阻挡层14所具有的开口部至少含有以包围有源区域的方式形成的开口部，有源区域被第一无机阻挡层12与第二无机阻挡层16之间直接接触的部分(“无机阻挡层接合部”)完全包围。如上所述的有机阻挡层14的平面形状由光固化性树脂冷凝而存在的区域与利用激光束而被选择性曝光的区域(照射区域)之间重复的部分规定。即，即使利用激光束照射不存在光固化性树脂的区域，在该区域也不会生成有机阻挡层14。另外，即使是存在光固化性树脂的区域，在未以所需的照射量进行激光束的照射的区域中也不会生成有机阻挡层14。进而，通过根据需要进行的针对有机阻挡层14的灰化，有机阻挡层14的平面形状能够被缩小。
(实施方式一)
参照图13至图15，对本发明实施方式一涉及的oled显示装置的制造方法进行说明。
图13中示出了本发明实施方式一涉及的oled显示装置100a的示意性俯视图。oled显示装置100a包括：柔性基板1、形成于柔性基板1上的电路(底板电路)2、形成于电路2上的多个oled3、以及形成于oled3上的tfe结构10a。存在将排列有多个oled3的层称作oled层3的情况。另外，电路2和oled3也可以共有一部分结构元件。tfe结构10a上进而也可以配置有任选的偏振片(参照图12中的参考符号4)。另外，例如也可以在tfe结构10a与偏振片之间配置担负触摸面板功能的层。即，oled显示装置100a可以改变成带有外嵌(oncell)式触摸面板的显示装置。
电路2具有多个tft(未图示)和分别与多个tft(未图示)的任一个连接的多个栅极总线(未图示)及多个源极总线(未图示)。电路2可以为用于驱动多个oled3的公知的电路。多个oled3与电路2所具有的多个tft的任一个连接。oled3也可以为公知的oled。
oled显示装置100a进而具有多个端子38a和多根引出配线30a，其中，多个端子38a被配置在配置有多个oled3的有源区域(图13中的以虚线包围的区域)r1外侧的周边区域r2中，多根引出配线30a将多个端子38a与多个栅极总线或多个源极总线的任一者连接；tfe结构10a形成在多个oled3上和多根引出配线30a的有源区域r1侧的部分上。即，tfe结构10a覆盖有源区域r1的整体，并且，选择性地形成在多根引出配线30a的有源区域r1侧的部分上，引出配线30a的端子38a侧和端子38a未被tfe结构10a覆盖。
以下，对引出配线30a和端子38a使用相同的导电层而形成为一体的例子进行说明，但是，也可以彼此使用不同的导电层(含有积层结构)而形成。
接着，参照图14中的(a)～(d)，对oled显示装置100a的tfe结构10a进行说明。图14中的(a)表示沿图13中的3a-3a’线的剖视图，图14中的(b)表示沿图13中的3b-3b’线的剖视图，图14中的(c)表示沿图13中的3c-3c’线的剖视图，图14中的(d)表示沿图13中的3d-3d’线的剖视图。另外，图14中的(d)是未形成有tfe结构10a的区域的剖视图。
如图14中的(a)所示，tfe结构10a具有：形成于oled3上的第一无机阻挡层12a、与第一无机阻挡层12a连接的有机阻挡层14a、以及与有机阻挡层14a连接的第二无机阻挡层16a。第一无机阻挡层12a和第二无机阻挡层16a例如为sin层，且通过使用了掩模的等离子体cvd(化学气相沉积)法以将有源区域r1覆盖的方式选择性地仅形成于规定的区域内。
有机阻挡层14a可以利用例如上述专利文献2中记载的方法形成。例如，在腔室内，将蒸汽或雾状的光固化性树脂(例如丙烯酸单体等有机材料)供给至被维持于室温以下的温度的元件基板上。通过在元件基板上冷凝并变为液态的光固化性树脂的毛细管现象或表面张力，能够使光固化性树脂偏集中于第一无机阻挡层12a的凸部的侧面与平坦部的边界部。然后，通过以例如紫外线的激光束照射光固化性树脂的被选择的区域而使光固化性树脂局部固化，从而在被选择的区域内的凸部的周边的边界部形成有机阻挡层(例如丙烯酸树脂层)14a的实心部。通过该方法形成的有机阻挡层14，在平坦部处实际上不存在实心部。关于有机阻挡层的形成方法，将专利文献2的公开内容作为参考而引用于本说明书中。
图14中的(a)是沿图13中的3a-3a’线的剖视图，且示出了含有微粒p的部分。微粒p是在oled显示装置的制造过程中产生的微小的垃圾，例如玻璃的微小碎片、金属的颗粒、有机物的颗粒。当使用掩模蒸镀法时，尤其容易产生微粒。
如图14中的(a)所示，有机阻挡层(实心部)14a能够仅形成在微粒p的周围。这是因为：在形成第一无机阻挡层12a之后被赋予的丙烯酸单体，在微粒p上的第一无机阻挡层12aa的表面的周围被冷凝而偏集中于此。第一无机阻挡层12a的平坦部上成为有机阻挡层14a的开口部(非实心部)。
在此，参照图15中的(a)和(b)，对含有微粒p的部分的结构进行说明。图15中的(a)是图14的(a)的含有微粒p的部分的放大图，图15中的(b)是覆盖微粒p的第一无机阻挡层(例如sin层)的示意性剖视图。
如图15中的(b)所示，当存在微粒(例如直径为约1μm以上)p时，第一无机阻挡层上有时会形成裂纹(缺陷)12ac。可认为这是由于：如后所说明，从微粒p的表面生长的sin层12aa与从oled3的表面的平坦部分生长的sin层12ab撞击(impinge：冲击作用)而产生的。当存在如上所述的裂纹12ac时，tfe结构10a的阻隔性降低。
在oled显示装置100a的tfe结构10a中，如图15中的(a)所示，有机阻挡层14a以填充第一无机阻挡层12a的裂纹12ac的方式形成，并且，有机阻挡层14a的表面将微粒p上的第一无机阻挡层12aa的表面与oled3的平坦部上的第一无机阻挡层12ab的表面呈连续且平滑地连接。因此，在微粒p上的第一无机阻挡层12a以及有机阻挡层14a上所形成的第二无机阻挡层16a上不会形成缺陷，而形成致密的薄膜。如此，利用有机阻挡层14a，即使存在微粒也能够保持tfe结构10a的阻隔性。
接着，参照图14中的(b)和(c)，对引出配线30a上的tfe结构10a的具体例进行说明。图14中的(b)是沿图13中的3b-3b’线的剖视图，且表示引出配线30a的一部分32a的剖面。引出配线30a的一部分32a位于激光束的照射区域内。与之相对，图14中的(c)是沿图13中的3c-3c’线的剖视图，且表示引出配线30a的一部分34a的剖面。引出配线30a的一部分34a位于激光束的照射区域的外侧(非曝光区域)。
引出配线30a例如以与栅极总线或源极总线相同的工艺被图案化，因此，在此对有源区域r1内所形成的栅极总线和源极总线也具有与引出配线30a的一部分32a、一部分34b相同的剖面结构的例子进行说明。另外，引出配线30a的剖面形状并不限定于图14所示的例子。
本发明实施方式涉及的oled显示装置100a例如适宜用于高清晰度的中小型的智能手机和平板电脑终端。在高清晰度(例如500ppi)的中小型(例如5.7型)的oled显示装置中，为了以有限的线宽形成足够低电阻的配线(包含栅极总线和源极总线)，优选有源区域r1内的配线的与线宽方向平行的剖面的形状接近于矩形。另外，oled显示装置100a的有源区域r1由于实质上被第一无机阻挡层12a与第二无机阻挡层16a之间直接接触的无机阻挡层接合部所包围，因此，有机阻挡层14a不会成为水分的侵入路径，从而水分不会到达oled显示装置的有源区域r1。
在如图14中(b)所示的引出配线30a的一部分32a的侧面部，在第一无机阻挡层12a与第二无机阻挡层16a之间存在有机阻挡层(实心部)14。
另外，在如图14中(c)所示的引出配线30a的一部分34a的侧面部，不存在有机阻挡层(实心部)14，第一无机阻挡层12a与第二无机阻挡层16a直接接触(即，形成有无机阻挡层接合部)。另外，由于在平坦部未形成有有机阻挡层(实心部)14a，因此，在沿图13中的3c-3c’线的剖面中，引出配线30a被第一无机阻挡层12a与第二无机阻挡层16a之间直接接触的无机阻挡层接合部所覆盖。
因此，如上所述，沿着引出配线形成的有机阻挡层不会成为将空气中的水蒸气引入有源区域内的路径。从耐湿可靠性的观点出发，优选引出配线30a的一部分34a的长度、即沿着引出配线30a所延伸的方向测量的无机阻挡层接合部的尺寸(宽度)至少为0.01mm。无机阻挡层接合部的宽度没有特别地限定上限，即使超过0.1mm使耐湿可靠性提高的效果也几乎达到饱和状态，即便使其变得更长，也仅是使边缘宽度增大而已，因此优选为0.1mm以下，例如设为0.05mm以下即可。在利用喷墨法形成有机阻挡层的现有的tfe结构中，考虑到有机阻挡层的端部的形成位置的偏差，而设有0.5mm～1.0mm左右的宽度的无机阻挡层接合部。相对于此，根据本发明的实施方式，由于无机阻挡层接合部的宽度为0.1mm以下即可，因此能够使有机el显示装置窄边框化。
接着，参照图14中的(d)。图14中的(d)是未形成有tfe结构10a的区域的剖视图。由于图14中的(d)所示的引出配线30a的一部分36a位于激光束的照射区域的外侧(非曝光区域)，因此在其侧面的最下部未形成有机阻挡层14a。因此，在引出配线30a的一部分34a和端子38a的侧面也不存在有机阻挡层(实心部)14a。另外，在平坦部上也不存在有机阻挡层(实心部)14a。
如上所述，有机阻挡层14a的形成包括供给蒸汽或雾状的光固化性树脂(例如丙烯酸单体)的工序，因此无法如第一无机阻挡层12a和第二无机阻挡层16a那样选择性地使光固化性树脂仅在规定的区域冷凝。因此，在利用紫外线对基板的整个面进行曝光的现有方法中，有机阻挡层(实心部)14a也可能形成在不必要的位置。但是，根据本实施方式，由于利用激光束照射被选择的多个区域，因此能够抑制在引出配线所形成的错层部形成有机阻挡层(实心部)14a这一情况。
图16a、16b、16c是表示用于形成横穿引出配线30a的无机阻挡层接合部的“非曝光区域s”的例子的图。在这些图中，留白部分是“非曝光区域s”。呈细缝状延伸的非曝光区域s只要完全横穿引出配线30a即可，无需覆盖引出配线30a的整体。非曝光区域s的形状和尺寸并不限定于图示的例子。非曝光区域s能够具有：将由可能沿引出配线30a形成的有机阻挡层14a所形成的水分侵入路径截断的各种形状和尺寸。
接着，参照图17，对oled显示装置100a中所使用的tft的例子、以及利用制备tft时的栅极金属层和源极金属层而形成的引出配线和端子的例子进行说明。
迁移率高的低温多晶硅(简称“ltps”)tft或氧化物tft(例如，含有in(铟)、ga(镓)、zn(锌)、o(氧)的四元系(in-ga-zn-o系)氧化物tft)适宜用于高清晰度的中小型用oled显示装置中。ltps-tft和in-ga-zn-o系tft的结构及制造方法已为众所知，因此以下仅作简单说明。
图17中的(a)是ltps-tft2pt的示意性剖视图，tft2pt可以包含在oled显示装置100a的电路2中。ltps-tft2pt是顶栅极(topgate)型的tft。
tft2pt形成于基板(例如聚酰亚胺薄膜)1上的底涂层2pp上。在上述说明中虽然省略了，但是优选在基板1上形成利用无机绝缘体而形成的底涂层。
tft2pt具有：形成于底涂层2pp上的多晶硅层2pse、形成于多晶硅层2pse上的栅极绝缘层2pgi、形成于栅极绝缘层2pgi上的栅极电极2pg、形成于栅极电极2pg上的层间绝缘层2pi、以及形成于层间绝缘层2pi上的源极电极2pss和漏极电极2psd。源极电极2pss和漏极电极2psd在形成于层间绝缘层2pi和栅极绝缘层2pgi上的接触孔内，分别与多晶硅层2pse的源极区域和漏极区域连接。
栅极电极2pg被包含在与栅极总线相同的栅极金属层中，源极电极2pss和漏极电极2psd被包含在与源极总线相同的源极金属层中。使用栅极金属层和源极金属层形成引出配线和端子。
tft2pt例如通过以下方式制备。
作为基板1，例如准备厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。
利用等离子体cvd法成膜底涂层2pp(sio2膜：250nm/sinx膜：50nm/sio2膜：500nm(上层/中间层/下层))和a-si膜(40nm)。
进行a-si膜的脱氢处理(例如450℃、180分钟退火)。
利用准分子激光晶化(ela)法将a-si膜进行多晶硅化。
通过在光刻工序中将a-si膜进行图案化，从而形成活性层(半导体岛)。
利用等离子体cvd法成膜栅极绝缘膜(sio2膜：50nm)。
在活性层的沟道区域进行掺杂(b+)。
利用溅射法使栅极金属(mo：250nm)成膜，并通过光刻工序(包括干蚀刻工序)进行图案化(形成栅极电极2pg和栅极总线等)。
在活性层的源极区域和漏极区域进行掺杂(p+)。
进行活化退火(例如450℃、45分钟退火)。如此进行而得到多晶硅层2pse。
利用等离子体cvd法成膜层间绝缘膜(例如：sio2膜：300nm/sinx膜：300nm(上层/下层))。
在栅极绝缘膜和层间绝缘膜上通过干蚀刻形成接触孔。如此，得到层间绝缘层2pi和栅极绝缘层2pgi。
利用溅射法使源极金属(ti膜：100nm/al膜：300nm/ti膜：30nm)成膜，并通过光刻工序(包括干蚀刻工序)进行图案化(形成源极电极2pss、漏极电极2psd以及源极总线等)。
图17中的(b)是in-ga-zn-o系tft2ot的示意性剖视图，tft2ot可以包含在oled显示装置100a的电路2中。tft2ot是底栅极(bottomgate)型的tft。
tft2ot形成于基板(例如聚酰亚胺薄膜)1上的底涂层2op上。tft2ot具有：形成于底涂层2op上的栅极电极2og、形成于栅极电极2og上的栅极绝缘层2ogi、形成于栅极绝缘层2ogi上的氧化物半导体层2ose、以及分别连接于氧化物半导体层2ose的源极区域上和漏极区域上的源极电极2oss和漏极电极2osd。源极电极2oss和漏极电极2osd被层间绝缘层2oi覆盖。
栅极电极2og被包含在与栅极总线相同的栅极金属层中，源极电极2oss和漏极电极2osd被包含在与源极总线相同的源极金属层中。使用栅极金属层和源极金属层，能够形成引出配线和端子。
tft2ot例如通过以下方式制备。
作为基板1，例如准备厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜。
利用等离子体cvd法成膜底涂层2op(sio2膜：250nm/sinx膜：50nm/sio2膜：500nm(上层/中间层/下层))。
利用溅射法使栅极金属(cu膜：300nm/ti膜：30nm(上层/下层))成膜，并通过光刻工序(包括干蚀刻工序)进行图案化(形成栅极电极2og和栅极总线等)。
利用等离子体cvd法成膜栅极绝缘膜(sio2膜：30nm/sinx膜：350nm(上层/下层))。
利用溅射法成膜氧化物半导体膜(in-ga-zn-o系半导体膜：100nm)，并通过光刻工序(包括湿蚀刻工序)进行图案化，从而形成活性层(半导体岛)。
利用溅射法使源极金属(ti膜：100nm/al膜：300nm/ti膜：30nm(上层/中间层/下层))成膜，并通过光刻工序(包括干蚀刻工序)进行图案化(形成源极电极2oss、漏极电极2osd以及源极总线等)。
进行活化退火(例如300℃、120分钟退火)。如此进行而得到氧化物半导体层2ose。
然后，利用等离子体cvd法成膜层间绝缘层2oi(例如：sinx膜：300nm/sio2膜：300nm/(上层/下层))而作为保护膜。
(实施方式二)
实施方式一所说明的有机阻挡层14a的形成是使丙烯酸单体等光固化性树脂偏集中存在于错层部分。以下说明的实施方式二的oled显示装置的制造方法包含下述工序：即，至少在平坦部上的一部分上也形成树脂层(例如丙烯酸树脂层)，并通过使树脂层局部灰化而形成有机阻挡层这一工序。通过调整最初形成的树脂层的厚度(例如设为小于100nm)、选择激光束的照射区域、和/或调整灰化条件(包括时间)，能够形成各种形态的有机阻挡层。即，既能够形成实施方式一中说明的oled显示装置100a所具有的有机阻挡层14a，也能够形成实际上将平坦部的一部分或全部覆盖的有机阻挡层(实心部)。另外，当有机阻挡层的面积大时，能够得到提高耐弯曲性的效果。以下，主要对具备具有将平坦部的一部分或全部覆盖的有机阻挡层(实心部)的tfe结构的oled显示装置及其制造方法进行说明。另外，形成tfe结构之前的元件基板的构造，尤其是引出配线和端子的构造以及tft的构造，可以为实施方式一中说明的任意一种。
图18中的(a)是本发明实施方式二涉及的oled显示装置中的tfe结构10d的示意性局部剖视图，且表示含有微粒p的部分。如参照图15中的(b)所说明的那样，当存在微粒p时，在第一无机阻挡层12d上有时会形成裂纹(缺陷)12dc。由图19所示的剖面sem图像(扫描电子显微镜图像)可认为：这是由于从微粒p的表面生长的sin层12da与从oled3的表面的平坦部分生长的sin层12db撞击(impinge)而产生的。当存在如上的裂纹12dc时，tfe结构10d的阻隔性降低。另外，图19的sem图像是下述试样的剖面sem图像：即，在玻璃基板上配置了直径为1μm的球状硅石作为微粒p的状态下，利用等离子体cvd法成膜了sin膜的试样。剖面未通过微粒p的中心。另外，最外面是剖面加工时用于保护的碳层(c-depo)。如上所述，只要存在直径为1μm的比较小的球状硅石，在sin层12d上就会形成裂纹(缺陷)12dc。
在实施方式二的oled显示装置的tfe结构10d中，如图18的(a)所示，由于有机阻挡层14dc以将第一无机阻挡层12d的裂纹12dc和微粒p的悬突(overhang)部分填充的方式形成，因此，能够利用第二无机阻挡层16d保持阻隔性。这一点通过图20所示的剖面sem图像能够进行确认。在图20中，在第一无机阻挡层12d上直接形成有第二无机阻挡层16d的部位处未观察到界面，但是，在示意图中为了明白易懂，而以不同的影线表示第一无机阻挡层12d和第二无机阻挡层16d。
图20所示的剖面sem图像与图19的剖面sem图像同样地，是在玻璃基板上配置了直径为2.15μm的球状硅石的状态下将tfe结构10d进行了成膜的试样的剖面sem图像。比较图20和图19可知，即使是图20所示的直径约为两倍的微粒p，形成于丙烯酸树脂层上的sin膜也是没有缺陷的致密的薄膜。另外，通过sem观察确认了：与图19的情况同样地，在以覆盖微粒p(直径为2.15μm和4.6μm的球状硅石)的方式利用等离子体cvd法成膜了sin膜后，形成丙烯酸树脂层作为有机阻挡层14d，然后再次利用等离子体cvd法成膜了sin膜的试样中，在丙烯酸树脂层上也形成了没有缺陷的致密的sin膜。
图18中的(a)所示的有机阻挡层14如后所述例如由丙烯酸树脂形成。尤其是，优选通过将室温(例如25℃)下的粘度为1mpa·s～100mpa·s左右的丙烯酸单体(丙烯酸酯)进行光固化(例如紫外线固化)而形成。如上所述的低粘度的丙烯酸单体能够容易地渗透至裂纹12dc和微粒p的悬突部分。另外，丙烯酸树脂的可见光透过率高，适宜使用于顶发射型的oled显示装置。根据需要，丙烯酸单体中可以混合光聚合引发剂。根据光聚合引发剂的种类能够调节感光波长。也能够取代丙烯酸单体而使用其他的光固化性树脂。作为光固化性树脂，从反应性等观点出发，优选紫外线固化性树脂。照射的激光束在近紫外线(200nm以上400nm以下)中也尤其优选波长为315nm以上且400nm以下的uv-a区的激光束，但也可以使用波长为300nm以上且小于315nm的激光束。另外，也能够使用通过照射从蓝紫色至蓝色的400nm以上且450nm以下的可见光激光束而固化的光固化性树脂。
被填充在裂纹12dc和微粒p的悬突部分的有机阻挡层14dc的表面，将微粒p上的第一无机阻挡层12da的表面与形成于oled3表面的平坦部上的有机阻挡层14db的表面呈连续且平滑地连接。因此，在形成于微粒p上的第一无机阻挡层12d以及有机阻挡层14d上的第二无机阻挡层(sin层)16d上不会形成缺陷，而形成致密的薄膜。
另外，有机阻挡层14d的表面14ds通过灰化处理而被氧化，具有亲水性，且与第二无机阻挡层16d的紧贴性高。
为了提高耐弯曲性，优选有机阻挡层14d以下述方式进行灰化：即，在除了形成于微粒p上的第一无机阻挡层12da的凸状部分之外的大致整个面上残存有机阻挡层14d这一方式。平坦部上所存在的有机阻挡层14db的厚度优选为10nm以上。
在专利文献2、3中记载了使有机阻挡层偏集中存在的构成，但是，本发明人进行了各种实验后发现：有机阻挡层14d也可以形成在平坦部上的大致整个面上，即除了第一无机阻挡层12da的凸状部分之外的大致整个面上，并且，从耐弯曲性的观点出发优选其厚度为10nm以上。
当有机阻挡层14d存在于第一无机阻挡层12d与第二无机阻挡层16d之间时，tfe结构10d内部的各层间的紧贴性提高。尤其是，由于有机阻挡层14d的表面被氧化，因此与第二无机阻挡层16d的紧贴性高。
另外，若平坦部上的整面形成有有机阻挡层14db(若有机阻挡层14d不具有开口部14da)，则在向oled显示装置施加了外力时，tfe结构10d内产生的应力(或形变)被均匀地分散，从而破坏(尤其是第一无机阻挡层12d和/或第二无机阻挡层16d的破坏)得到抑制。可认为：与第一无机阻挡层12d和第二无机阻挡层16d紧贴而大致均匀存在的有机阻挡层14d起到分散和缓和应力的作用。如此，有机阻挡层14d也发挥使oled显示装置的耐弯曲性提高的效果。
但是，当有机阻挡层14d的厚度变为200nm以上时，存在耐弯曲性反而降低的情况，因此优选有机阻挡层14d的厚度小于200nm。
有机阻挡层14d经过灰化处理而形成。由于有时灰化处理在面内发生偏差，因此，存在平坦部上所形成的有机阻挡层14db的一部分被完全除去从而第一无机阻挡层12d的表面被露出的情况。此时，在有机阻挡层14d中，形成于oled3的平坦部上的有机阻挡层(实心部)14db被控制为面积大于开口部14da。即，控制为：实心部14db的面积超过平坦部上的有机阻挡层(含有开口部)14d的面积的50％。优选实心部14db的面积为平坦部上的有机阻挡层14d的面积的80％以上。但是，优选实心部14db的面积不超过平坦部上的有机阻挡层的面积的约90％。换言之，优选平坦部上的有机阻挡层14d具有合计约10％左右的面积的开口部14da。开口部14da发挥抑制第一无机阻挡层12d与有机阻挡层14d的界面、以及有机阻挡层14d与第二无机阻挡层16d的界面剥离的效果。当具有平坦部上的有机阻挡层14d的面积的80％以上且90％以下的面积的开口部14da时，能够得到特别出色的耐弯曲性。
另外，当在平坦部的整面上形成有机阻挡层14d时，平坦部的有机阻挡层14d成为水分的侵入路径，从而使oled显示装置的耐湿可靠性降低。为了防止该情况，如图18中的(b)所示，实施方式二涉及的oled显示装置具有将有源区域实质性包围的无机阻挡层接合部3db，无机阻挡层接合部3db由激光束的非曝光区域规定。
在无机阻挡层接合部3db中，对于曝光前存在的光固化性树脂不利用激光束照射，并且将其在未固化的状态下选择性地除去。因此，在无机阻挡层接合部3db上，存在有有机阻挡层14d的开口部14da，而不存在实心部14db。即，在无机阻挡层接合部3db上，第一无机阻挡层12d与第二无机阻挡层16d直接接触。实施方式二的oled显示装置在平坦部具有有机阻挡层14d，但是，由于有源区域被无机阻挡层接合部3db完全包围，因此具有高耐湿可靠性。
参照图21和图22，对有机阻挡层14d和第二无机阻挡层16d的形成工序、尤其是灰化工序进行说明。图21中示出了有机阻挡层14d的形成工序，图22中示出了第二无机阻挡层16d的形成工序。
在如图21中(a)的示意图所示形成将oled3的表面的微粒p覆盖的第一无机阻挡层12d之后，在第一无机阻挡层12d上形成有机阻挡层14d。有机阻挡层14d例如能够通过下述方式得到：即，使蒸汽或雾状的丙烯酸单体在被冷却的元件基板上冷凝，然后，通过照射光(例如紫外线)使丙烯酸单体固化，由此而得到。通过使用低粘度的丙烯酸单体，能够使丙烯酸单体渗透至第一无机阻挡层12d上所形成的裂纹12dc内。
另外，在图21的(a)中表示了在微粒p上的第一无机阻挡层12da上形成有有机阻挡层14dd的例子，但是，根据微粒p的大小或形状以及丙烯酸单体的种类，存在丙烯酸单体未堆积(或附着)在微粒p上的第一无机阻挡层12da上、或者只堆积(或附着)极少量的情况。有机阻挡层14d例如能够使用后述的图15所示的成膜装置200而形成。最初的有机阻挡层14d的厚度被调整为：在平坦部上为100nm以上且500nm以下。被形成的最初的有机阻挡层14d的表面14dsa呈平滑地相连，且具有疏水性。另外，为了简单化，对灰化前的有机阻挡层也标注相同的参考符号。
接着，如图21中的(b)所示，对有机阻挡层14d进行灰化。灰化可以使用公知的等离子体灰化装置、光激发灰化装置、uv臭氧灰化装置而进行。例如，可以通过使用了n20、o2和o3中的至少一种气体的等离子体灰化而进行，或者在上述基础上进一步组合紫外线照射而进行。在利用cvd法成膜sin膜作为第一无机阻挡层12d和第二无机阻挡层16d时，使用n20作为原料气体，因此，在将n20用于灰化时，可获得能够简化装置这一优点。
当进行灰化时，有机阻挡层14d的表面14ds被氧化，从而被改性为亲水性。另外，表面14ds被大致相同地磨削，并且形成极其微小的凹凸，表面积增大。关于实施了灰化时的表面积增大效果，相比对作为无机材料的第一无机阻挡层12d实施时，对有机阻挡层14d的表面实施时的效果更大。因此，由于有机阻挡层14d的表面14ds被改性为亲水性且表面14ds的表面积增大，因此与第二无机阻挡层16d的紧贴性被提高。
进而，当继续进行灰化时，如图21中的(c)所示，在有机阻挡层14d的一部分形成开口部14da。
进而，当继续进行灰化时，如图15中(a)所示的有机阻挡层14a那样，能够仅在第一无机阻挡层12d的裂纹12dc和微粒p的悬突部分的附近余留下有机阻挡层14dc。此时，有机阻挡层14dc的表面将微粒p上的第一无机阻挡层12da的表面与oled3的表面的平坦部的表面呈连续且平滑地连接。
另外，为了改善第一无机阻挡层12d与有机阻挡层14d的紧贴性，也可以在形成有机阻挡层14d之前，对第一无机阻挡层12d的表面进行灰化处理。
接着，参照图22对在有机阻挡层14d上形成了第二无机阻挡层16d后的结构进行说明。
图22中的(a)表示在对图21中(a)所示的有机阻挡层14d的表面14dsa进行灰化而使其氧化并改性为具有亲水性的表面14ds之后，形成有第二无机阻挡层16d的结构的示意图。在此，表示将有机阻挡层14d的表面14dsa稍微进行了灰化的情况，且表示也残存有形成于微粒p上的第一无机阻挡层12da上的有机阻挡层14dd的例子，但也存在在微粒p上的第一无机阻挡层12da上未形成(或未残存)有机阻挡层14d的情况。
如图22中的(a)所示，在形成于有机阻挡层14d上的第二无机阻挡层16d上不存在缺陷，另外，与有机阻挡层14d的紧贴性也出色。
如图22中的(b)～(c)所示，当分别在图21中的(b)～(c)所示的有机阻挡层14d上形成第二无机阻挡层16d时，能够得到没有缺陷且与有机阻挡层14d的紧贴性出色的第二无机阻挡层16d。即使oled3的平坦部上的有机阻挡层14d被完全除去，只要有机阻挡层14dc的表面将微粒p上的第一无机阻挡层12da的表面与oled3的表面的平坦部的表面呈连续且平滑地连接，便能够得到没有缺陷且与有机阻挡层14d的紧贴性出色的第二无机阻挡层16d。
如图22中的(b)所示，有机阻挡层14d也可以以在除了形成于微粒p上的第一无机阻挡层12da的凸状部分之外的整面上残存有薄薄的有机阻挡层14d这一方式进行灰化。从耐弯曲性的观点出发，如上所述，优选平坦部上的有机阻挡层14db的厚度为10nm以上且小于200nm。
由于灰化处理在面内发生偏差，因此，存在形成于平坦部上的有机阻挡层14d的一部分被完全除去从而第一无机阻挡层12d的表面被露出的情况。另外，由于微粒p的材质、大小也存在差异，因此，可能存在具有图22中的(c)所示的构造或之前的图15中的(a)所示的构造的部位。即使在形成于平坦部上的有机阻挡层14d的一部分被完全除去的情况下，也优选有机阻挡层14d中的形成于oled3的平坦部上的有机阻挡层(实心部)14db被控制为面积大于开口部14da。如上所述，优选实心部14db的面积为平坦部上的有机阻挡层14d的面积的80％以上，且优选不超过约90％。
当对有机阻挡层14d进行了过度灰化时，如图23所示，不仅形成于oled3的平坦部上的有机阻挡层14db被完全除去，被填充在由于微粒p而形成的裂纹12dc中的有机阻挡层14dd也变小，从而不再具有使形成第二无机阻挡层16d的基底的表面成为平滑且连续的形状的作用。其结果是：如图24所示，在第二无机阻挡层16d上形成有缺陷16dc，从而使tfe结构的阻隔特性降低。即使未形成缺陷16dc，当第二无机阻挡层16d的表面上形成有呈锐角的凹部16dd时，应力容易集中于该部分，容易因外力的作用而产生裂纹。
另外，例如，在使用凸透镜状硅石(直径4.6μm)作为微粒p的实验中，当在凸透镜状硅石的端部上有机阻挡层被过度刻蚀时，存在第二无机阻挡层的膜厚局部极端变薄的情况。在如上所述的情况下，即使第二无机阻挡层上未产生缺陷，在oled显示装置的制造过程中或者制造后，当对tfe结构施加了外力时，也有可能在第二无机阻挡层上产生裂纹。
作为对tfe结构10施加外力的情况，可以举出如下的情况。例如，在将oled显示装置的柔性基板1从作为支撑基板的玻璃基板剥离时，弯曲应力作用于含有tfe结构10的oled显示装置上。另外，在制造曲面显示器的过程中，在沿着规定的曲面形状弯曲oled显示装置时，也对tfe结构10作用有弯曲应力。当然，在oled显示装置的最终利用形态是利用oled显示装置的柔性的形态(例如折叠、弯曲、或者卷曲)时，在用户使用期间会对tfe结构10施加各种应力。
为了防止该情况，优选以下述方式调整灰化条件：即，残存超过形成于oled3的平坦部上的有机阻挡层的50％(使有机阻挡层(实心部)14db的面积大于开口部14da)这一方式。更优选残存于oled3的平坦部上的有机阻挡层(实心部)14db为80％以上，进一步优选为90％左右。但是，由于开口部14da存在10％左右的话，能够得到抑制第一无机阻挡层12d与有机阻挡层14d的界面、以及有机阻挡层14d与第二无机阻挡层16d的界面剥离的效果，因此更优选。如图22中的(a)～(c)所示，在形成于适度残存的有机阻挡层14d上的第二无机阻挡层16d的表面上，不存在角度为90°以下的部分(参照图24的凹部16dd)，因此，即使施加外力，也能够抑制应力集中的情况。
本发明实施方式二涉及的oled显示装置的制造方法包括：在腔室内准备形成有第一无机阻挡层12d的oled3的工序、向腔室内供给蒸汽或雾状的光固化性树脂(例如丙烯酸单体)的工序、在第一无机阻挡层12d上使光固化性树脂冷凝并形成液态膜的工序、通过对光固化性树脂的液态膜照射光而形成光固化树脂层(被固化的树脂的层)的工序、以及通过对光固化树脂层进行局部灰化而形成有机阻挡层14d的工序。
由于作为光固化性树脂适宜使用紫外线固化性树脂，因此以下对使用紫外线固化性树脂的例子进行说明，但是，只要使用射出能够使光固化性树脂固化的规定波长的光的光源，便也能够适用可见光固化性树脂。
使用图1a和图1b所示的成膜装置200，通过例如以下操作而能够形成有机阻挡层14。以下的例子是tfe结构10的试制或sem照片所示的试样的制作中所使用的条件的典型例之一。
向腔室210内供给丙烯酸单体26p。丙烯酸单体26p被导入间隙部224后，通过喷淋板220的贯通孔222，被供给至工作台212上的元件基板20。元件基板20在工作台212上被冷却至例如-15℃。丙烯酸单体26p在元件基板的第一无机阻挡层12上冷凝并成为液态膜。通过控制丙烯酸单体26p的供给量和腔室210内的温度、压力(真空度)，能够调整丙烯酸单体(液态)的堆积速度。例如，丙烯酸单体能够以500nm/min进行堆积。因此，能够以约24秒形成厚度约200nm的丙烯酸单体的层。
通过控制此时的条件，也能够如实施方式一中的有机阻挡层的形成方法那样使丙烯酸单体仅偏集中存在于凸部的周围。
作为丙烯酸单体，能够使用公知的各种丙烯酸单体。也可以将多种丙烯酸单体混合。例如，也可以将双官能单体和三官能以上的多官能单体混合。另外，也可以混合低聚体。但是，优选将室温(例如25℃)下的粘度调整为1mpa·s～100mpa·s左右。根据需要，能够对丙烯酸单体混合光聚合引发剂。
然后，对腔室210内进行排气并将蒸汽或雾状的丙烯酸单体26p除去之后，如图1b所示，通过进行利用激光束232的选择性曝光，而使第一无机阻挡层12d上的丙烯酸单体固化。通过使用前述的高输出功率的激光二极管模块，能够以约10秒的照射时间完成选择性曝光。
如此，有机阻挡层14d的形成工序的生产节拍时间约为34秒，量产性非常高。
另外，第一无机阻挡层12d例如以如下方式形成。能够通过使用了sih4和n2o气体的等离子体cvd法，在例如将成膜对象的基板(oled3)的温度控制于80℃以下的状态下，以400nm/min的成膜速度形成厚度为400nm的第一无机阻挡层12d。如此得到的第一无机阻挡层12d的折射率为1.84，400nm的可见光的透过率为90％(厚度400nm)。另外，薄膜应力的绝对值为50mpa。
有机阻挡层14d的灰化例如通过使用了n2o气体的等离子体灰化法进行。灰化在灰化用的腔室中进行。灰化速率为例如500nm/min。如上所述，在形成了厚度为200nm的有机阻挡层14d时，为了使平坦部上的有机阻挡层(实心部)14db的厚度(最大值)为20nm左右，进行约22秒灰化。
通过调整此时的条件，能够形成图14中(a)、(b)所示的有机阻挡层14a。另外，由于引出配线上的有机阻挡层14d的厚度比其他部分小，因此也能够除去引出配线上的有机阻挡层14d，而残留超过平坦部上的有机阻挡层14d的面积的50％。
灰化后，将n2o气体排出，并输送至用于形成第二无机阻挡层16d的cvd腔室，以例如与第一无机阻挡层12d相同的条件形成第二无机阻挡层16d。
如此，能够制造tfe结构10d和具备tfe结构10d的oled显示装置。本发明实施方式二涉及的oled显示装置的制造方法是一种暂且形成具有充分厚度的有机阻挡层并通过对其进行灰化而得到所希望的厚度的有机阻挡层的方法。因此，无需如专利文献2、3中记载的制造方法那样使树脂材料偏集中存在，因此工艺裕量大且量产性出色。
另外，如上所述，由于有机阻挡层14d的表面被氧化，因此与第一无机阻挡层12d和第二无机阻挡层16d的紧贴性高，耐湿可靠性出色。例如，对上述具体例示的tfe结构10d(但是取代图8的oled3而对厚度为15μm的聚酰亚胺薄膜)的wvtr(水蒸气透过率)进行评价后发现：以室温换算下为小于测定下限1×10-4g/m2·天。
进而，通过形成为在平坦部上有机阻挡层14d存在于第一无机阻挡层12d与第二无机阻挡层16d之间的大致整个面上这一结构，从而耐弯曲性出色。
另外，除了sin层之外，也能够使用sio层、sion层、sino层、al2o3层等作为无机阻挡层。作为形成有机阻挡层的树脂，除了丙烯酸树脂之外，也能够使用含有乙烯基的单体等的光固化性树脂。作为光固化性树脂，也能够使用紫外线固化型的硅树脂。硅树脂(包含硅橡胶)具有可见光透过性和抗老化性出色、即使长时间使用也难以黄变这一特征。也能够使用通过可见光的照射进行固化的光固化性树脂。本发明实施方式中所使用的光固化性树脂的固化前的室温(例如25℃)粘度优选不超过10pa·s，如上所述尤其优选为1mpa·s～100mpa·s。
在上述的各实施方式中，作为有机el设备的一例制造了显示装置，但本发明也能够适用于显示装置以外的有机el设备、例如有机el照明装置的制造。另外，基板不限定于柔性基板，也可以由刚性高的材料形成。显示装置的尺寸也不限定于中小型，也可以为大画面电视机用的大型。
(工业上的可利用性)
本发明的实施方式能够适用于有机el显示装置、尤其是柔性的有机el显示装置及其制造方法。