专利名称：用于生产显示装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产显示装置的方法，该方法包括利用与在列和 行的阵列中布置的多个像素相对应的掩模，通过气相沉积来形成图案化膜 的步骤。
背景技术：
通常通过气相沉积来生产其中布置和形成有有机电致发光元件的显 示装置，其中气相沉积使与RGB颜色相对应的有机发光材料通过具有与 像素相对应的多个孔的金属掩模而沉积在衬底上。
在图9 (透视图)和图10 (侧视图)中示出了金属气相沉积的例子。 所示掩模沉积旨在于在大的衬底上形成均匀膜。它利用各自具有直线式蒸 汽出口的线性蒸发源l。在线性蒸发源l之上放置有气相沉积掩模3，气 相沉积掩模3上紧邻M置有衬底。掩模3和衬底5在与线性蒸发源1 的纵长方向L垂直的方向V上相对于线性蒸发源1移动。在它们的移动 过程中，沉积材料dm从线性蒸发源1蒸发，并且穿过掩模3中的孔3a 并沉积在衬底5上的各像素px处。因此获得了图案化的电致发光层7。
前述方法通常在相邻的线性蒸发源1之间需要挡板9。该挡板9限制 蒸发角度并且防止W目邻的线性蒸发源1蒸发的沉积材料的混合。每个蒸 发源1保持在两个挡板9之间，因此在相邻蒸发源1之间有两个挡板9。 顺便提及，从线性蒸发源1蒸发的沉积材料dm并不是均匀地沉积在衬底 上。换言之，如图IO中所示，考虑到蒸发角度相对于衬底5的变化，沉 积在线性蒸发源1的纵长方向L上变化。结果，沉积膜的厚度在衬底5
3上的像素px上变化。如图ll中所示，(在纵长方向L上)在像素中的有 效区al中沉积的膜厚到足以令人满意地工作，但是沉积的膜在朝着边缘 移动时厚度逐渐减少，使得在像素中的边际区a2中沉积的膜并不令人满 意地工作。
如图9中所示，可以通过布置矩形像素、使得它们的长边平行于线性 蒸发源1的纵长长方向L，来实现气相沉积。如图12A中所示，以该方 式形成的沉积膜在两个边缘具有沿着像素px的短边的宽边际区a2。像素 px中的边际区a2的面积相对地小。或者，也可以通过布置矩形像素、使 得它们的短边平行于线性蒸发源1的纵长方向L，来实现气相沉积。在该 情况下，如图12B中所示，沉积膜在两个边缘具有沿着《象素px的长边的 边际区a2。〗象素px中的边际区a2的面积大于图12A中所示的边际区a2 的面积。参见日本专利乂>开No. 2003-17256。
发明内容
如图9中所示，现有显示装置通常构造为使得像素px的长边平行于 显示板区P的短边。如图13中所示，在矩形衬底5划分成两个显示板区 P的情况下，像素px被布置成使得它们的长边平行于衬底5的长边或者 显示板区P的短边。如果要进行气相沉积，以使得如上文参照图12A中 说明的那样，边际区a2在像素px中较小，则有必要衬底5的长边应当平 行于线性蒸发源1的纵长方向。该方式的气相沉积需要衬底5和沉积掩模 3 (图9中所示)应当相对于线性蒸发源1转动卯°，并且它们应当在方向 v上移动。
然而，前述操作需要附加的大型设备，用以在真空室之前和之后将衬 底5和沉积掩模3旋转卯°。这样的附加i殳^^还需要用于将村底5和沉积 掩模3在与它们的长边和短边平行的方向上移动的装置。这导致复杂的i殳 施和增加的成本。
在将气相沉积设^^殳计成将衬底5和沉积掩模3在与它们的短边平行 的方向上移动的情况下，在与它们的长边平行的方向上移动它们则浪费了 沉积材料。对照而言，在将气相沉积i殳^^i殳计成将衬底5和沉积掩模3 在与它们的长边平行的方向上移动的情况下，在与它们的短边平行的方向 上移动它们造成衬底上沉积的膜的厚度变化。这降低了产出率。
有可能安装被设计为使衬底5和沉积掩模3在不同方向上分别移动的两个气相沉积单元。然而，这既不高效也不实际，因为将向气相沉积单元 供应的衬底的数目视上游步骤而定。
完成本发明实施例以解决前述问题。本发明实施例的目的在于提供一
种方法，所述方法用于经济地生产高性能显示装置而无需利用附加i殳备来 扩充现有装置。该方法使显示板合理地布置在衬底上，还使得气象沉积在 宽的有效像素区之上实现足够的膜厚度。
用以实现前述目的的本发明实施例涉及一种用于借助细长蒸发源和 具有规则布置的孔的沉积掩^模来生产显示装置的方法，该方法包括以下步 骤将沉积掩模和衬底布置成使得无论显示板区以何种方向布置于衬底 内，孔和像素的长边都平行于蒸发源的纵长方向；以;M目对于蒸发源而移 动衬底和沉积掩模，由此在衬底上形成与〗象素相符的沉积图案。
用于生产显示装置的前述方法允许以无论显示板区以何种方向布置 于衬底内、像素的长边都平行于蒸发源的纵长方向的方式进行气相沉积。 换言之，在平坦矩形衬底和沉积掩模在与蒸发源的纵长方向垂直的方向上 相对于细长蒸发源移动、以^更在衬底上形成沉积图案的情况下，前述方法 在可以在任何方向上布置于衬底内的显示板区中产生与长边平行于蒸发 源的纵长方向的矩形4象素相符的沉积图案。因此，前述方法可以应用于任 何衬底而无需附加设备，只要衬底在与蒸发源的纵长方向平行的方向上具 有同样长度。前述方法的气相沉积为布置于每个显示板区中的像素供应足 够厚的均匀沉积膜。
本发明的实施例使每个显示板区中布置的像素在宽的有效像素区之 上覆盖有足够厚的沉积膜，同时，使显示板区合理地布置在衬底内而无需 利用附加装备来改变现有沉积设备。因此，它允许经济地产生显示特征优 良的显示装置。
图l是图示了本发明实施例的透视图2是根据本发明实施例的显示装置的电路图3是示出了应用本发明实施例的模块结构的密封显示装置的图4 A^用本发明实施例的电^L的透视图5A和5B是示出了应用本发明实施例的数字照相机的图，图5A是从前方观察的透视图，而图5B是从后方观察的透视图6是示出了应用本发明实施例的笔记本个人计算机的透视图7是示出了应用本发明实施例的录#4^的透视图8A至8G是示出了便携终端如移动电话的图，图8A是在打开状 态的前视图，图8B是侧视图，图8C是在闭合状态的前视图，图8D是左 侧视图，图8E是右侧视图，图8F是顶视图，而图8GA^视图9是图示了现有生产方法的透视图IO是图示了现有生产方法的侧视图11是图示了每个像素上的沉积厚度如何在与线性蒸发源的纵长方 向(方向L)平行的方向上变化的图12A和12B是图示了每个像素中的边际区分布的图；以及
图13是图示了现有技术中遇到的问题的透视图。
具体实施例方式
将参照附图来描述本发明实施例。涉及生产有机EL (电致发光)显 示装置，其中各个RGB像素具有相应的有机EL元件。在该实施例中， 根据本发明的方法用来通过气相沉积而形成有机EL层。顺便提及，为了 进^i兌明，向与现有技术中的组成部分相同的组成部分赋予相同的标号。
如图1中所示，通过使用具有相互平行布置的多个细长蒸发源1的气 相沉积设备来生产显示装置。各蒸发源1具有与要处理的衬底5的尺寸相 符的长度，以便进行气相沉积。例如，该长度可以对应于矩形衬底5的短 边(或者长边)。换言之，蒸发源1的长度实际上确定衬底5的尺寸(就 一个方向上的边长而言)。
各蒸发源1具有在其纵长方向上直线延伸的蒸汽出口 ， 4吏得沉积材料 dm沿着其长度均匀地蒸发。蒸汽源1单独地蒸发沉积材料dm,该材料 是有机空穴注入材料、有机空穴传输材料和有机发光材料。相邻蒸发源1 由挡板9分离，挡板9防止从蒸发源1蒸发的沉积材料dm的混合。
蒸发设备具有用以在蒸发源1之上支撑沉积掩模3和衬底5 (相互紧 密接触)并且在与蒸发源1的纵长方向垂直的方向V上一起移动它们的 装置。蒸发源可以固定而沉积掩模3和衬底5可以移动，反之亦然沉积掩模3是所谓的金属掩模。它在形状上酷似衬底5，并且具有与 在衬底5内的显示板区P中布置的像素px相对应的孔3a。使用三个沉积 掩模3;每个沉积掩模具有在位置上分别对应于红色(R)像素、绿色(G) 像素和蓝色(B)像素的孔3a。孔3a可以针对相同的相邻颜色一起开口 。
衬底5是显示板布置于其内的大的矩形衬底。它枕故置于气相沉积设 备中，使得它的一边与蒸发源l的长度匹配。在该实施例中，假设衬底5 的短边等于蒸发源1的长度。衬底5被布置为使得它的短边平行于蒸发源 1的纵长方向L、并且它在与蒸发源1的纵长方向L垂直的方向V上在蒸 发源l之上移动。换言之，衬底l在与它的长边平行的方向上移动。长边 与蒸发源1一样长的衬底5应当在与它的短边平行的方向上移动。
衬底5内具有一个或者更多个显示板区P。所示衬底5具有两个显示 板区。因此，衬底5被划分成以最少浪费来定向的矩形显示板区。
在图1中所示的布局A的情况下，衬底5具有一个显示板区P，该显 示板区与村底5几乎一样大。在图1中所示的布局B的情况下，(与前述 衬底相同的)衬底5具有两个显示板区P，这两个显示板区在长边的方向 上并排布置。在后一情况下，显示板区P的长边平行于衬底5的短边，反 之亦然。显示板区P的短边的长度为衬底5的长边长度的约一半。
此夕卜，衬底5可以具有糾、横比或者定向方向不同的多个矩形显示板区 P(尽管未示出)。重要的A^当在要在气相沉积设备中处理的衬底内以最 少浪费来布置矩形显示板区P。
在每个显示板区P中布置有像素px,各代表颜色R、 G和B的像素 为一组。代表三种颜色的每组像素呈现正方形形状，而每个像素呈现在正 方形等分成三部分时出现的矩形形状。根据本发明实施例，这样的矩形像 素px被布置成使得无论显示板区P以何种方向布置于衬底S内，矩形像 素px的长边都平行于蒸发源1的纵长方向L。
因而，布局A和布局B (均在图1中示出)相互不同之处在于每 个像素px的长边在与布置于衬底5内的每个显示板区P的长边方向平行 或者垂直的方向上定向。
在所示情况下，衬底5在与衬底5的长边平行的方向V上在蒸发源1 之上移动。在该情况下，蒸发源1的纵长方向L平行于村底5的短边。 因此，像素px被布置成使4^个像素px的长边平行于衬底5的与蒸发源 1的纵长方向L平行的短边。因此，在(与衬底5近似一样大的)仅一个显示板区P布置于衬底 内的布局A情况下，^象素px的长边平行于衬底5的短边、也平行于显示 板区P的短边。另一方面，在两个显示板区P在(与用于布局A的衬底 相同的)衬底5的纵长方向上布置于衬底5内的布局B情况下，像素px 的长边平行于衬底5的短边、也平行于显示板区P的长边。
显示板区P具有用于各像素px中形成的有机EL元件的有源矩阵驱 动的电路，还具有连接到驱动电路的像素电极。紧密地附着于其上布置有 具有像素px的显示板区P的衬底5的沉积掩模3具有与衬底5上的像素 px重合的孔3a。换言之，矩形孔3a被布置成使得它们的长边平行于蒸发 源l的纵长方向。
衬底5和沉积4^模3在蒸发源1之上枕故置成使得它们的短边平行于 蒸发源1的纵长方向L、然后它们在与蒸发源1的纵长方向L垂直的方向 v上移动，其中衬底5和沉积掩模3相互紧密接触以使得衬底5的沉积表 面面对沉积掩模3。在移动过程中，蒸发源1使沉积材料dm蒸发。来自 在上游、中游和下游位置的蒸发源1的沉积材料dm穿过孔3a并Jbt目继 沉积于像素px上。该方式的沉积产生了分层结构的有机EL层。
应用于布局A和布局B的前述方法工作良好从而形成矩形《象素px， 所述矩形>(象素px在显示板区中被布置成使得无论矩形显示板P以何种方 向布置于村底5内，矩形像素px的长边都平行于蒸发源1的纵长方向L。 利用前述方法，有可能在各像素中以必要厚度形成具有宽的有效区al的 沉积膜(如上文参照图12A说明的那样)，而无论衬底5如何都无需现有 装置上的附加i殳备，只要村底5的与蒸发源1的纵长方向平行的边的长度 相同。
如上所述，本发明的实施例使每个显示板区中布置的像素在宽的有效 像素区之上覆盖有足够厚的沉积膜，同时，使显示板区合理地布置在衬底 内而无需利用附加装备来改变现有沉积i殳备。因此，它允许经济地产生显 示特征优良的显示装置。
<用于显示装置的电路>
图2是用于通过上述方法来生产的显示装置的示意电路图。显示装置 20形成于作为衬底5的划分部分的矩形显示板区P上。村底5上具有显 示区5a及其外围区。显示区5a分别在7JC平方向和竖直方向上具有扫描线 41和信号线43。各个像素处于扫描线和信号线的相交处，并且这些像素构成像素px的阵列。
每个像素px为矩形，而其在显示板区P中定向的方向取决于上述制
造方法。其中布置有像素px的显示区5a的外围包含用以驱动扫描线41 的电路45和用以向信号线43供应与亮度信息相对应的视频信号(输入信 号)的电路47。
在扫描线41和信号线43的相交处的每个像素px具有像素电路，所 述像素电路由用于开关的薄膜晶体管Trl、用于驱动的薄膜晶体管Tr2以 及存储电容器Cs组成。像素电#绝缘膜覆盖，连接到像素电路的有机 EL元件形成于绝缘膜上，以便几乎完全覆盖像素px。每个有机EL元件 包括连接到像素电路的像素电极、用于各个像素px的共用电极以及保持 于两个电极之间的有机发光层。利用通过上述掩模的气相沉积来形成有机 发光层。
具有前述电路的显示装置20以如下方式工作。扫描驱动电路45接通 开关薄膜晶体管Trl,使得存储器电容器Cs保持从信号线43供应的视频 信号。存储电容器Cs又使驱动薄膜晶体管Tr2将与其中保持的信号的量 相对应的电流供应到有机EL元件，该有机EL元件又发射与电流的量值 相对应的光。顺便提及，驱动薄膜晶体管Tr2和存储电容器Cs连接到共 用电源线(Vcc) 49。
同时，上述^象素电路仅为一个例子，并且可以利用可选电容元件或者 晶体管来修改它，而且可以利用附加驱动电路来补充这样的修改。
根据本发明实施例的显示装置也包括如图3中所示的密封模块类型 的显示装置。密封模块包括通过密封部分51 (用作粘合剂)而M在一 起的显示区5a (包^l^象素阵列)和由玻璃等制成的透明衬底52。衬底52 可以具有滤色器、保护膜、光屏蔽膜等。显示区5a形成于其上的衬底5 (或者显示板区P)可以具有柔性印刷电路板53，该柔性印刷电路板53 用于将信号引入显示区5a (包^l^象素阵列)中和从显示区5a (包>^象素 阵列)引入信号。
<应用例子>
通过才艮据本发明实施例的上述方法来生成的显示装置可以应用于图 4至图8中所示的各种电子装置，这些电子装置包括电视机、数字照相机、 笔记本计算机、摄像机和移动电话。在这些电子装置中，所述显示装置用 于显示从外部输入或者在内部生成的图像信号。下文说明这样的电子装置的一些例子。
图4是应用本发明实施例的电祝机的透视图。电祝机包含图像显示屏 101，该图像显示屏101包括前板102和滤光玻璃103。图像显示屏101 是与本发明实施例有关的显示设备置。
图5A和5B是示出了应用本发明实施例的数字照相机的图，图5A 是从前方观察的透视图，而图5B是从后方观察的透视图。数字照相机包 含闪光灯lll、显示屏U2、菜单开关113和快门按钮U4。显示屏112是 与本发明实施例有关的显示设备。
图6是应用本发明实施例的笔记本计算机的透视图。笔记本计算机包 含主体121、用于输入字符等的键盘122和用以显示图像的显示屏123。 显示屏123是与本发明实施例有关的显示设备。
图7 A^用本发明实施例的摄^^的透视图。摄^4^包含主体131、 物镜132、启动/停止开关133和显示屏134。显示屏134是与本发明实施 例有关的显示设备。
图8A至8G是示出了便携终端如移动电话的图。图8A是在打开状 态的前视图。图8B是侧视图。图8C是在闭合状态的前视图。图8D是左 侧视图。图8E是右侧视图。图8F是顶视图。图8G^J^视图。移动电话 包含上壳141、下壳142、链接部分(铰链)143、显示器144、副显示器 145、画面灯146和相机147。显示器144和副显示器145是与本发明实 施例有关的显示设备。
本领域技术人员应当理解，可以取决于设计需求和其它因素而进行各 种修改、组合、子组合和替换，只要所述修改、组合、子组合和替换在所 附权利要求或其等同内容的范围之内即可。
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权利要求
1. 一种用于生产显示装置的方法，用于借助细长蒸发源和具有规则布置的孔的沉积掩模而在衬底上形成与像素相符的沉积图案，所述方法包括以下步骤将所述沉积掩模和所述衬底布置成使得无论显示板区以何种方向布置于所述衬底内，所述孔和像素的长边都平行于所述蒸发源的纵长方向；以及相对于所述蒸发源而移动所述衬底和所述沉积掩模，由此在所述衬底上形成与所述像素相符的所述沉积图案。
2. 如权利要求l所述的用于生产显示装置的方法，其中多于一个的 所述显示板区布置于所述衬底内。
3. 如权利要求l所述的用于生产显示装置的方法，其中多于一个的 矩形形状的所述显示板区布置于所述衬底内，4吏得所述多于一个的所述显 示板区的短边平行于所述衬底移动的方向。
4. 如权利要求l所述的用于生产显示装置的方法，其中所述沉积图 案是有机发光层图案。
5. 如权利要求2所述的用于生产显示装置的方法，其中所述显示板 区为矩形，并且至少一个所述显示板区在所述衬底内布置成使得所述至少 一个所述显示板区的短边平行于所述衬底移动的方向。
全文摘要
本发明公开了一种用于生产显示装置的方法，该方法用于借助细长蒸发源和具有规则布置的孔的沉积掩模而在衬底上形成与像素相符的沉积图案，该方法包括以下步骤将沉积掩模和衬底布置成使得无论显示板区以何种方向布置于衬底内，孔和像素的长边都平行于蒸发源的纵长方向；以及相对于蒸发源而移动衬底和沉积掩模，由此在衬底上形成与像素相符的沉积图案。
文档编号C23C14/24GK101487112SQ20091000056
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者植竹猶基 申请人:索尼株式会社