有機ＥＬ表示装置の製造方法
【課題】有機ＥＬ素子の各画素に同一マスクを用いて複数の非共通層を蒸着した場合の位置ずれによる蒸着欠陥を低減する。
【解決手段】有機ＥＬ素子のキャリア輸送層と発光層を同一のマスク２０を用いて連続的に成膜する。キャリア輸送層の蒸着によって発生するマスク２０と基板１０の熱膨張に伴う変位の差分に応じて、発光層の蒸着工程においては、両側のポイントソース３１ａ、３１ｃの放射角θ２をキャリア輸送層の蒸着時より広げて蒸着する。キャリア輸送層の外縁を囲むように発光層の外縁部を回り込ませることで発光層に欠陥が発生するのを防ぐ。
【解決手段】有機ＥＬ素子のキャリア輸送層と発光層を同一のマスク２０を用いて連続的に成膜する。キャリア輸送層の蒸着によって発生するマスク２０と基板１０の熱膨張に伴う変位の差分に応じて、発光層の蒸着工程においては、両側のポイントソース３１ａ、３１ｃの放射角θ２をキャリア輸送層の蒸着時より広げて蒸着する。キャリア輸送層の外縁を囲むように発光層の外縁部を回り込ませることで発光層に欠陥が発生するのを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は複数の有機ＥＬ素子を含み、各有機ＥＬ素子が画素を構成する。各有機ＥＬ素子では、電子注入電極およびホール注入電極からそれぞれ電子及びホールが発光層に注入され、それらキャリアが発光層とキャリア輸送層との界面または界面近傍の発光層内部で再結合する。それにより、有機分子が励起状態になり、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光あるいは燐光が発生する。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では、その駆動方式はパッシブ駆動とアクティブ駆動の２種類に大別されるが、大面積かつ高精細な表示を画素ごとに精度よく制御するにはアクティブ駆動が適しており、平面表示装置としてはアクティブ駆動方式が主流になると考えられている。アクティブ駆動の有機ＥＬ表示装置では、複数の有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置されており、各画素に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として備えている。
【０００４】
フルカラーの有機ＥＬ表示装置は、赤色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｒ画素）、緑色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｇ画素）、青色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｂ画素）により構成される。
【０００５】
各有機ＥＬ素子は、ホール注入電極（アノード）と電子注入電極（カソード）との間に、少なくともキャリア輸送層、発光層、電子輸送層が順次形成された積層構造を有する。
【０００６】
ところで近年では、有機ＥＬ表示装置をモバイル機器へ搭載した製品が出始めているが、未だ消費電力が高すぎるという課題が残されている。このため有機ＥＬ表示装置では、既存の表示品位を損なうことなく消費電力の低減を図る手段として、基板面法線方向への光取り出し効率を向上させることが重要な課題となっている。
【０００７】
このような課題に対し、有機ＥＬ素子内部で発光した光を素子の厚さ方向に干渉させ、強め合った光を外部に効率よく取り出せる光共振構造を応用した技術が活発に研究開発されるようになってきた。
【０００８】
この光共振構造を利用する有機ＥＬ素子は、アノードとカソードから成る一対の電極を反射面とし、それら反射面間に挟まれた複数の層内にて共振させた発光を外部に取り出す仕組みになっている。
【０００９】
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素の光取り出し効率をそれぞれで高めるには、各画素の発光波長に対して最適な共振条件を設定するのが好ましく、反射面間に挟まれた層の膜厚を発光色ごとに設定する。たとえば膜厚をＲ、Ｇ、Ｂ各画素で発光層とキャリア輸送層は異なる膜厚に設定するのが好ましい。
【００１０】
一般に、有機ＥＬ表示装置の有機層の形成には真空蒸着が用いられる。
【００１１】
基板に形成された有機ＥＬ素子を構成する複数の層には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素で共通の材料を共通の厚さで形成した共通層と、画素毎で異なる厚さ、あるいは異なる材料で形成した非共通層と、を含んでいる。上記した光共振構造を備えた有機ＥＬ素子では発光層とキャリア輸送層が非共通層に該当する。
【００１２】
通常、有機ＥＬ表示装置の有機層の形成には真空蒸着装置が用いられ、非共通層は微細な開口を備えたマスクを用いて選択的に蒸着し、塗り分けを行う。
【００１３】
図５に示す真空蒸着装置は、真空チャンバー内の蒸着源１３０の上方に距離Ｌの間隔をおいてマスク１２０及び基板１１０が配置され、また距離ｇの間隔をおいてマスク１２０と基板１１０が配置されている。蒸着源１３０の近傍には防着板１５５が設けられ、基板１１０に向かって蒸発する材料の放射角θを任意に制御できるようになっている。さらに、基板１１０及びマスク１２０に対して、相対的に蒸着源１３０が移動できるような機構を備えている。
【００１４】
このような装置を用いて、同一の画素に複数の非共通層を積層する場合、同一のマスクを用いて各層を連続して蒸着する製造方法が特許文献１などで知られている。この製造方法によれば、各層に合わせて別のマスクを用いた蒸着をする場合に比べアライメント回数を減らせるため、位置ずれ精度の低下を抑制でき、またタクトを短縮することができるメリットがある。
【特許文献１】特開２００３−３１７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし上記従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法には、以下のような課題があった。
【００１６】
有機ＥＬ素子に含まれる有機層を蒸発させるときの蒸着源は高温に加熱されるため、それと対向して配置されるマスク及び基板は蒸着源からの輻射熱を受け、熱変形を起こす。
【００１７】
たとえば熱変形したマスクは模式的には図６に示すようになる。基板及びマスク中央にある点Ａの下方に蒸着源が配置されている場合、図６に破線で示すような楕円形の温度分布が形成され、Ｘ方向及びＹ方向にマスクが膨張する。このため熱膨張前後の変位はマスクの点Ｂを含む外周部近傍でＹ方向に最も大きくなる。ここではマスクの変位について記載しているが、基板もほぼ同様の傾向をもった変形を生じる。
【００１８】
基板の支持体にはガラスを、また蒸着用のマスクには金属を用いており、互いの熱膨張率が異なることから熱変形に伴う基板とマスクの変位には差が生ずる。このため蒸着前での基板とマスクとのアライメント位置は、蒸着過程においてずれを生じる。
【００１９】
また、基板の熱容量がマスクに比べて十分に大きく、基板の温度変化の時定数がより大きいため、蒸着期間においてマスクは飽和温度にほぼ到達するが、基板は飽和温度に至らない。このため複数の非共通層を順に蒸着する過程において、蒸着期間でのマスクと基板との上昇温度の差は減少する傾向を示す。すなわち、蒸着時間が経過するにつれて、マスクの熱変位よりも基板の熱変位が大きくなる。
【００２０】
また多くの場合、蒸着源の温度は蒸着材料によって異なるので、蒸着材料によってもマスク及び基板の熱変位には差が生じる。
【００２１】
図５の装置を用いて、非共通層としてキャリア輸送層と発光層を連続して蒸着した場合の、基板とマスクとのアライメント状態を詳細に説明する。
【００２２】
図５の蒸着装置において、Ｌ＝２００ｍｍ、ｇ＝０．０１ｍｍ、θ＝２０°とし、そのときの点Ｂにおける基板やマスクの温度変化を解析的に求めた結果を表１に示す。また、基板及びマスクの広さを４００ｍｍ×５００ｍｍとした場合の点ＢにおけるＹ方向の熱変位も表１に示した。
【００２３】
【表１】
ここに示した解析では、熱膨張率はそれぞれ基板で約４ｐｐｍ、マスクで約１．５ｐｐｍとし、熱変位δの算出には下式を用いた。下式では熱膨張率をα、変位に寄与する部材の長さをＳ、上昇温度をΔＴとした。
【００２４】
［数１］
δ＝ α×Ｓ×ΔＴ
まず蒸着前にマスクと基板のアライメントを行う。この工程では、真空チャンバー内に設置されている基板及びマスクは加熱されていないため、それらの温度は２３℃で等しい。
【００２５】
次に、３５０℃に加熱された蒸着源によりキャリア輸送層を蒸着する過程で、基板とマスクは互いに温度上昇し、それに応じて熱変形を生じる。マスクの上昇温度（ΔＴｍ）は約３７℃、基板の上昇温度（ΔＴｓ）は約１６℃となる。この結果、マスクの外周近傍（図６の点Ｂ（点Ａから１８０ｍｍの箇所））における熱変位は約１０μｍ、基板の外周近傍（図６の点Ｂ）の熱変位は約１２μｍで、その差分は約２μｍとなる。
【００２６】
連続して４００℃に加熱された蒸着源により発光層を蒸着する過程で、基板とマスクはさらに蒸着源からの熱輻射を受け、熱変位を生じる。マスクの上昇温度は約１０℃、基板の上昇温度は約１０℃となる。この結果、マスクの外周近傍（図６の点Ｂ）における熱変位はさらに約２μｍ、基板の外周近傍（図６の点Ｂ）の熱変位はさらに約７μｍであり、その差分はさらに約５μｍ増え、全部で７μｍの差分になる。
【００２７】
上述からわかるように、同一のマスクを使っている場合、蒸着過程における熱変形によりマスクに対して基板の位置ずれが数μｍのオーダーで生じ、またそのずれは経時的に変化を起こす。
【００２８】
このような位置ずれが生じると、有効発光領域内においてキャリア輸送層と電子輸送層が接触する部分が形成され、電流リーク欠陥の原因となる。またそれらキャリア輸送層の材料によっては、欠陥箇所で所望の発光色とは異なる色を発光し、画素内で混色する場合もある。特に、このようなアライメントずれに伴う問題は、基板の大判化、また表示の高精細化に伴う画素の微細化において顕著になるため、生産の高効率化と表示装置の高品位化との両立を図る際に大きな障害となると考えられる。
【００２９】
例えば、モバイル機器等に搭載される高精細な有機ＥＬ表示装置において要求される位置ずれ精度は±３μｍ〜±１０μｍの範囲である。位置ずれの要因は、熱膨張以外にもアライメント機器精度、マスク加工精度、基板加工精度などがあり、実際の製造工程で生じる位置ずれはこれら複数の要因で決まる。このため、熱膨張による経時的な位置ずれが数μｍのオーダーで生じると、同一の画素に複数の非共通層を精度よく成膜することが困難になる。
【００３０】
本発明は、同一マスクを用いて複数の非共通層を蒸着した場合の位置ずれを低減して歩留まりを向上させるとともに、高精細な表示においても有効発光面積の低下を抑制して表示品位を確保できる有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、異なる色の画素を構成する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記複数の有機ＥＬ素子は、それぞれ、基板の電極に形成された画素分離膜、キャリア輸送層及び発光層を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法において、基板に対向するマスクを用いてキャリア輸送層を蒸着する第１工程と、前記第１工程と同一のマスクを用いてキャリア輸送層の上に発光層を蒸着する第２工程と、を有し、前記第１工程で発生するマスクと基板の熱膨張に伴う位置ずれに応じて、前記第２工程における発光層の蒸着源の放射角を前記第１工程におけるキャリア輸送層の蒸着源の放射角より大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
同一マスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合の位置合わせ精度を向上させ、画素欠陥数を低減することで歩留まりを向上することができる。同時に、有効発光面積の低下を抑制できるため、高精細な表示においても表示品位を確保しやすくなる。
【００３３】
その結果、高品質な有機ＥＬ表示装置を安定的に生産できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基いて説明する。
【００３５】
図１は、一実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する図である。また、図２は、製造された有機ＥＬ素子の画素を示すもので、基板１０の上に形成されたアノード（電極）１１、画素分離膜１２、キャリア輸送層１３及び発光層１４を有する。
【００３６】
図１の（ａ）は、有機ＥＬ素子の基板１０にマスク２０を介してキャリア輸送層１３を形成するための蒸着装置を示し、真空チャンバー内にＹ方向に間隔Ｙをおいて配置した複数のポイントソース（蒸着源）３０ａ〜３０ｃを有する。ポイントソース３０ａ〜３０ｃの上方に、距離Ｌの間隔をおいてマスク２０及び基板１０が配置され、両者は互いに距離ｇの間隔をおいて対向する。各ポイントソース３０ａ〜３０ｃの近傍には防着板５０ａ〜５０ｆが設けられ、基板１０に向かって蒸発する材料の放射角θ１を制限している。さらに、基板１０及びマスク２０に対して、相対的にポイントソース３０ａ〜３０ｃがＸ方向に移動できるような機構を備えている。
【００３７】
図１の（ａ）、（ｂ）に示す蒸着装置は、Ｙ方向に並列配置したポイントソースを３つ備えている。ポイントソースの数は基板の大きさによって決定される。また、ポイントソース以外の蒸着源であってもかまわない。たとえば一般的なリニアソースや面蒸着源であってもよい。
【００３８】
図１の（ａ）は、キャリア輸送層１３の蒸着装置のＹ−Ｚ断面を示す。各ポイントソース３０ａ、３０ｂ、３０ｃと基板１０との距離Ｌは同一で、また防着板５０ａ〜５０ｆにより制限されるＹ方向への放射角θ１も揃っている。各ポイントソース３０ａ、３０ｂ、３０ｃは等間隔で配置される。
【００３９】
図１の（ｂ）は、発光層１４を蒸着するときの蒸着装置のＹ−Ｚ断面を示す。ポイントソース（蒸着源）３１ａ、３１ｃと基板１０との距離Ｌ２はポイントソース（蒸着源）３１ｂと基板１０との距離Ｌ１よりも短くなっており、また放射角もポイントソースごとに異なるように設定してある。
【００４０】
中央のポイントソース３１ｂは防着板５１ｃ、５１ｄによる左右対称の放射角θ１であるのに対し、両側のポイントソース３１ａ、３１ｃの防着板５１ａ５１ｂ、５１ｅ、５１ｆによる放射角θ２、θ３は左右で非対称である。そして、基板外側に向いた放射角θ２に比べて内側に向いた放射角θ３は小さい。ポイントソース３１ａ〜３１ｃは間隔Ｙ１で等間隔に配置される。
【００４１】
図１の（ｂ）の間隔Ｙ１は、（ａ）の間隔Ｙと同じでもよいが、実際には放射角θ２及びθ３を如何に設定するかによって決定される。
【００４２】
主に基板外周の蒸着を担っているポイントソース３１ａ、３１ｃをこのような設定にしているのは、点Ｂを含む基板外周では基板１０への入射角をキャリア輸送層の蒸着時よりも広く（大きく）して、画素内の膜厚均一性を維持するためである。
【００４３】
次に、マスクアライメントから発光層を蒸着するまでの工程を説明する。
【００４４】
なお、説明の都合上、熱変位及び着膜ずれに関する説明はＹ方向に限定して記載する。輻射熱によりマスク及び基板はＸ及びＹ方向にそれぞれ膨張するが、図１に示した構造をもつ蒸着装置では、Ｘ方向には温度勾配が形成されるのに対し、Ｙ方向はほぼ基板中心温度と同じとなる。このため、熱膨張に伴うマスク２０と基板１０の変位差はＹ方向で顕著になるからである。
【００４５】
まず、２３℃に管理された真空チャンバーにおいてマスク２０と基板１０とをアライメントする。アライメント後は基板１０とマスク２０とは一定の間隔ｇで対向する状態となる。
【００４６】
次に、図１の（ａ）に示す装置においてキャリア輸送層１３を所定の時間蒸着する（第１工程）。次に、キャリア輸送層１３の蒸着で用いたマスク２０と基板１０の状態を維持したまま、図１の（ｂ）の装置において引き続き発光層１４を所定の時間蒸着する（第２工程）。蒸着の際にはポイントソース群がＸ方向に往復移動して蒸着を行うことで、基板全面に均一な膜を形成する。
【００４７】
このような蒸着過程を経て形成された基板上の点Ａ及び点Ｂにおける画素の断面を図２に示した。
【００４８】
図２の（ａ）に示すように、基板中央にある点Ａでは蒸着過程における熱変位の影響を無視できるので、２層を連続して蒸着する間にマスク２０に対して基板１０がずれることがない。したがってキャリア輸送層１３と発光層１４との位置ずれをほとんど生じない。このため素子分離膜１２で囲まれたアノード１１に相当する有効発光領域において蒸着欠陥は発生し得ない。
【００４９】
一方、図２の（ｂ）に示すように、基板外周にある点Ｂでは、連続した蒸着過程においてマスク２０及び基板１０の温度が上昇して熱膨張を起こす。このため、発光層１４を蒸着する時にはマスク２０と基板１０の間に数μｍオーダーの位置ずれが発生し、有効発光領域の一部がマスク２０の影になる領域に重なってしまう。
【００５０】
ただしマスク２０及び基板１０の熱変形の方向には再現性があるため、予めその方向を見込むことが可能である。そこで、ポイントソース３１ａ、３１ｃの基板１０への放射角θ２を放射角θ１より大きく設定することで、点Ｂ近傍の領域にだけ基板１０とマスク２０との間に回り込み蒸着を行わせる。
【００５１】
つまり、図１の（ｂ）に示すようにマスク２０に対して基板１０が＋Ｙ方向にずれる場合には、予め発光層１４の蒸着における放射角θ２をキャリア輸送層１３での放射角θ１よりも大きく、広めに設定する。これによって、マスク２０の影となる領域を含む幅Ｗ２の領域にも発光層１４を蒸着できる。このように、素子分離膜１２の上に発光層１４の端部を形成できるため、有効発光領域において蒸着欠陥は発生しない。
【００５２】
図３の（ａ）、（ｂ）は、図２で示した点Ａ及び点Ｂにおける画素を示す平面図である。点Ｂを示した図３の（ｂ）からわかるように、発光層１４の境界は画素間の非発光領域内に形成されたキャリア輸送層１３の境界を囲むように蒸着される。
【００５３】
本実施形態によれば、同一マスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合のアライメント精度を向上させ、画素欠陥数を低減することで歩留まりを向上させることができる。また同時に、有効発光面積の低下を抑制できるため、高精細な表示においても表示品位を確保しやすくなる。したがって、同一画素に複数の非共通層を備えた光共振構造を利用した有機ＥＬ表示装置を安定生産できるようになる。
【００５４】
なお、本実施形態では、基板とマスクの位置関係については、相対的に基板が上側、マスクが下側に存在するものとしているが、真空蒸着装置においては、基板がマスクに対して下方に保持されることもある。また、リニアソース蒸着等においは、基板及びマスクが縦に保持されることもある。
【実施例】
【００５５】
光共振構造を備えた有機ＥＬ素子を画素ごとに設けたＲＧＢカラー有機ＥＬ表示装置を、以下の方法により作製した。
【００５６】
広さ５００ｍｍ（Ｘ方向）×４００ｍｍ（Ｙ方向）の基板上に、解像度２００ｐｐｉ相当、有効発光面積率５０％の有機ＥＬ表示装置を形成した。副画素ピッチは６０μｍ（Ｘ方向）×１２０μｍ（Ｙ方向）、隣接する有効発光領域間の間隔は１５μｍとし、そこに素子分離膜を配置する。また許容できる蒸着膜の位置ずれ精度を±７μｍとした。
【００５７】
まず支持体としてのガラス基板上に低温ポリシリコンからなるＴＦＴを含む駆動回路を形成し、ＴＦＴを含む駆動回路表面には、それらを保護するために窒化珪素膜ＳｉＮｘと酸化珪素膜ＳｉＯｘからなる積層膜を配置した。さらにその上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を積層して、基板を作製した。
【００５８】
基板上にはアノードとして、アルミニウム合金（ＡｌＮｉＮｄ）と透明導電膜（ＩＺＯ）をスパッタリング法により連続成膜し、その後フォトリソ工程及びウェットエッチング工程を通して所定の形状にパターニングした。なお、アノードとＴＦＴのドレイン電極とは、コンタクトキャリアを介して電気的に接続してある
次に感光性ポリイミド樹脂を用いて素子分離膜を形成した。素子分離膜の側面には緩やかな傾斜を設けた。素子分離膜を形成後、ＵＶ／オゾン洗浄を行いアノード表面にわずかに残った樹脂を十分に除去した。
【００５９】
次に図１の（ａ）に示した蒸着装置により、複数の有機化合物を順次堆積した。
【００６０】
まず、２３℃に管理された真空チャンバーにおいてＲ画素に対応した個所に開口を備えたマスク２０と基板１０とをアライメントし、アライメントが完了した状態において基板１０とマスク２０との距離（間隔）ｇを１０μｍとし、互いを離間した状態を安定に維持した。
【００６１】
次に、３５０℃に加熱されたポイントソース３０ａ〜３０ｃをＸ方向に移動させつつ、キャリア輸送層を２分間蒸着した。ポイントソース３０ａ〜３０ｃとマスク２０との距離Ｌを２００ｍｍとし、放射角θ１を２０°とした。また３つのポイントソース間の間隔Ｙを１３０ｍｍとした。
【００６２】
この過程で基板１０とマスク２０は互いに温度上昇し、点Ｂを含む基板外周近傍におけるマスク２０の熱変位は約１０μｍ、また基板１０の熱変位は約１２μｍとなった。この結果、熱膨張の影響でマスク２０よりも基板１０が約２μｍ膨張したが、これは位置ずれ精度の許容範囲にあり、有効発光領域内での蒸着欠陥を生じなかった。
【００６３】
続いて、マスク２０と基板１０との位置関係を維持した状態で、図１の（ｂ）に示すように、４００℃に加熱されたポイントソース３１ａ〜３１ｃをＸ方向に移動させつつ、Ｒ画素用の発光層を２分間蒸着した。ポイントソース３１ｂとマスク２０との距離Ｌ１を２００ｍｍとし、ポイントソース３１ａ、３１ｃとマスク２０との距離Ｌ２を１５０ｍｍとし、またポイントソース間の距離Ｙ１を１２０ｍｍとした。このとき放射角θ３は２０°、θ２は２５°とした。
【００６４】
この段階でも基板１０とマスク２０は蒸着源からの熱輻射を受けるため、点Ｂにおけるマスク２０の熱変位は約２μｍ、点Ｂに対応する基板１０の熱変位は約７μｍとなり、熱膨張の影響でマスク２０よりも基板１０がさらに約５μｍ膨張した。
【００６５】
つまり図２の（ｂ）に示すように、点Ｂにおける画素はマスク２０の開口に対して約５μｍの熱変位によるずれＷ１を生じた。しかし点Ｂにおいては、前述の通り熱変位によってずれが生じる方向に対応させて基板１０への放射角θ２を広くし、発光層を基板１０とマスク２０との間に約５μｍの幅Ｗ２だけ回り込ませた。
【００６６】
この結果、点Ｂを含む基板外周近傍の画素でもキャリア輸送層及び発光層の端部は素子分離膜上にあり、有効発光領域での蒸着欠陥は発生しなかった。
【００６７】
次に、Ｇ画素、Ｂ画素のキャリア輸送層及び発光層を、Ｒ画素と同様の手順で所定の厚さの膜厚に蒸着した。この結果、Ｇ画素及びＢ画素でも有効発光領域での蒸着欠陥は発生しなかった。
【００６８】
次に、表示領域全面に共通層の電子輸送層を形成した。次に、カソードとして、銀合金（ＡｇＮｄＣｕ）の薄膜を蒸着法で成膜し、連続して透明導電膜（ＩＺＯ）をその上にスパッタリングにより積層した。その後保護層として、窒化酸化シリコンをＣＶＤ法により成膜した。
【００６９】
本実施例によれば、同一のマスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合にも、着膜ずれによる画素欠陥を低減できた。また有効発光面積の低下を抑制できたため、２００ｐｐｉという高精細な表示においても５０％の開口率を実現することができた。これらにより、光取り出し効率の高い光共振構造を備えた有機ＥＬ表示装置を安定して生産でき、歩留まりを向上させることができた。
（比較例）
図５の従来例による蒸着装置を用いて上記実施例と同様の条件で、光共振構造を備えた有機ＥＬ素子を画素ごとに設けたＲＧＢカラー有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００７０】
図４に示すように、発光層１１４の蒸着装置は、アノード１１１上のキャリア輸送層１１３と同様とし、キャリア輸送層１１３と発光層１１４の基板面内における蒸着物の基板１１０への放射角θを同じにした。そして、同一のマスク１２０を用いてキャリア輸送層１１３と発光層１１４を連続して蒸着した。発光層１１４を蒸着する過程では、上記実施例と同様に、基板１１０とマスク１２０は蒸着源からの熱輻射を受けたため、点Ｂにおけるマスクの熱変位は約２μｍ、点Ｂに対応する基板の熱変位は約７μｍとなった。このように、熱膨張の影響でマスク１２０よりも基板１１０が約５μｍ大きく変位した。この蒸着の過程を経て形成される点Ａおよび点Ｂにおける画素の断面を図４に示した。
【００７１】
図４の（ａ）に示した点Ａにおける画素は、上記実施例と同じく蒸着ずれはなく欠陥は発生しないが、同図の（ｂ）に示した点Ｂにおいては有効発光領域Ｐの一部がマスク１２０の影と重なり、幅Ｗ３の領域にだけ発光層１１４の蒸着欠陥が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】一実施形態を説明する図である。
【図２】基板とマスクの熱変形による画素のずれを断面で説明する図である。
【図３】図２の画素のずれを平面で示す図である。
【図４】比較例による画素のずれを説明する図である。
【図５】従来例による蒸着装置を示す図である。
【図６】マスクの熱変形を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 基板
１１ アノード
１２ 素子分離膜
１３ キャリア輸送層
１４ 発光層
２０ マスク
３０ａ〜３０ｃ、３１ａ〜３１ｃ ポイントソース
５０ａ〜５０ｆ、５１ａ〜５１ｆ 防着板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は複数の有機ＥＬ素子を含み、各有機ＥＬ素子が画素を構成する。各有機ＥＬ素子では、電子注入電極およびホール注入電極からそれぞれ電子及びホールが発光層に注入され、それらキャリアが発光層とキャリア輸送層との界面または界面近傍の発光層内部で再結合する。それにより、有機分子が励起状態になり、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光あるいは燐光が発生する。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では、その駆動方式はパッシブ駆動とアクティブ駆動の２種類に大別されるが、大面積かつ高精細な表示を画素ごとに精度よく制御するにはアクティブ駆動が適しており、平面表示装置としてはアクティブ駆動方式が主流になると考えられている。アクティブ駆動の有機ＥＬ表示装置では、複数の有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置されており、各画素に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として備えている。
【０００４】
フルカラーの有機ＥＬ表示装置は、赤色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｒ画素）、緑色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｇ画素）、青色に発光する有機ＥＬ素子からなる画素（Ｂ画素）により構成される。
【０００５】
各有機ＥＬ素子は、ホール注入電極（アノード）と電子注入電極（カソード）との間に、少なくともキャリア輸送層、発光層、電子輸送層が順次形成された積層構造を有する。
【０００６】
ところで近年では、有機ＥＬ表示装置をモバイル機器へ搭載した製品が出始めているが、未だ消費電力が高すぎるという課題が残されている。このため有機ＥＬ表示装置では、既存の表示品位を損なうことなく消費電力の低減を図る手段として、基板面法線方向への光取り出し効率を向上させることが重要な課題となっている。
【０００７】
このような課題に対し、有機ＥＬ素子内部で発光した光を素子の厚さ方向に干渉させ、強め合った光を外部に効率よく取り出せる光共振構造を応用した技術が活発に研究開発されるようになってきた。
【０００８】
この光共振構造を利用する有機ＥＬ素子は、アノードとカソードから成る一対の電極を反射面とし、それら反射面間に挟まれた複数の層内にて共振させた発光を外部に取り出す仕組みになっている。
【０００９】
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素の光取り出し効率をそれぞれで高めるには、各画素の発光波長に対して最適な共振条件を設定するのが好ましく、反射面間に挟まれた層の膜厚を発光色ごとに設定する。たとえば膜厚をＲ、Ｇ、Ｂ各画素で発光層とキャリア輸送層は異なる膜厚に設定するのが好ましい。
【００１０】
一般に、有機ＥＬ表示装置の有機層の形成には真空蒸着が用いられる。
【００１１】
基板に形成された有機ＥＬ素子を構成する複数の層には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素で共通の材料を共通の厚さで形成した共通層と、画素毎で異なる厚さ、あるいは異なる材料で形成した非共通層と、を含んでいる。上記した光共振構造を備えた有機ＥＬ素子では発光層とキャリア輸送層が非共通層に該当する。
【００１２】
通常、有機ＥＬ表示装置の有機層の形成には真空蒸着装置が用いられ、非共通層は微細な開口を備えたマスクを用いて選択的に蒸着し、塗り分けを行う。
【００１３】
図５に示す真空蒸着装置は、真空チャンバー内の蒸着源１３０の上方に距離Ｌの間隔をおいてマスク１２０及び基板１１０が配置され、また距離ｇの間隔をおいてマスク１２０と基板１１０が配置されている。蒸着源１３０の近傍には防着板１５５が設けられ、基板１１０に向かって蒸発する材料の放射角θを任意に制御できるようになっている。さらに、基板１１０及びマスク１２０に対して、相対的に蒸着源１３０が移動できるような機構を備えている。
【００１４】
このような装置を用いて、同一の画素に複数の非共通層を積層する場合、同一のマスクを用いて各層を連続して蒸着する製造方法が特許文献１などで知られている。この製造方法によれば、各層に合わせて別のマスクを用いた蒸着をする場合に比べアライメント回数を減らせるため、位置ずれ精度の低下を抑制でき、またタクトを短縮することができるメリットがある。
【特許文献１】特開２００３−３１７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし上記従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法には、以下のような課題があった。
【００１６】
有機ＥＬ素子に含まれる有機層を蒸発させるときの蒸着源は高温に加熱されるため、それと対向して配置されるマスク及び基板は蒸着源からの輻射熱を受け、熱変形を起こす。
【００１７】
たとえば熱変形したマスクは模式的には図６に示すようになる。基板及びマスク中央にある点Ａの下方に蒸着源が配置されている場合、図６に破線で示すような楕円形の温度分布が形成され、Ｘ方向及びＹ方向にマスクが膨張する。このため熱膨張前後の変位はマスクの点Ｂを含む外周部近傍でＹ方向に最も大きくなる。ここではマスクの変位について記載しているが、基板もほぼ同様の傾向をもった変形を生じる。
【００１８】
基板の支持体にはガラスを、また蒸着用のマスクには金属を用いており、互いの熱膨張率が異なることから熱変形に伴う基板とマスクの変位には差が生ずる。このため蒸着前での基板とマスクとのアライメント位置は、蒸着過程においてずれを生じる。
【００１９】
また、基板の熱容量がマスクに比べて十分に大きく、基板の温度変化の時定数がより大きいため、蒸着期間においてマスクは飽和温度にほぼ到達するが、基板は飽和温度に至らない。このため複数の非共通層を順に蒸着する過程において、蒸着期間でのマスクと基板との上昇温度の差は減少する傾向を示す。すなわち、蒸着時間が経過するにつれて、マスクの熱変位よりも基板の熱変位が大きくなる。
【００２０】
また多くの場合、蒸着源の温度は蒸着材料によって異なるので、蒸着材料によってもマスク及び基板の熱変位には差が生じる。
【００２１】
図５の装置を用いて、非共通層としてキャリア輸送層と発光層を連続して蒸着した場合の、基板とマスクとのアライメント状態を詳細に説明する。
【００２２】
図５の蒸着装置において、Ｌ＝２００ｍｍ、ｇ＝０．０１ｍｍ、θ＝２０°とし、そのときの点Ｂにおける基板やマスクの温度変化を解析的に求めた結果を表１に示す。また、基板及びマスクの広さを４００ｍｍ×５００ｍｍとした場合の点ＢにおけるＹ方向の熱変位も表１に示した。
【００２３】
【表１】
ここに示した解析では、熱膨張率はそれぞれ基板で約４ｐｐｍ、マスクで約１．５ｐｐｍとし、熱変位δの算出には下式を用いた。下式では熱膨張率をα、変位に寄与する部材の長さをＳ、上昇温度をΔＴとした。
【００２４】
［数１］
δ＝ α×Ｓ×ΔＴ
まず蒸着前にマスクと基板のアライメントを行う。この工程では、真空チャンバー内に設置されている基板及びマスクは加熱されていないため、それらの温度は２３℃で等しい。
【００２５】
次に、３５０℃に加熱された蒸着源によりキャリア輸送層を蒸着する過程で、基板とマスクは互いに温度上昇し、それに応じて熱変形を生じる。マスクの上昇温度（ΔＴｍ）は約３７℃、基板の上昇温度（ΔＴｓ）は約１６℃となる。この結果、マスクの外周近傍（図６の点Ｂ（点Ａから１８０ｍｍの箇所））における熱変位は約１０μｍ、基板の外周近傍（図６の点Ｂ）の熱変位は約１２μｍで、その差分は約２μｍとなる。
【００２６】
連続して４００℃に加熱された蒸着源により発光層を蒸着する過程で、基板とマスクはさらに蒸着源からの熱輻射を受け、熱変位を生じる。マスクの上昇温度は約１０℃、基板の上昇温度は約１０℃となる。この結果、マスクの外周近傍（図６の点Ｂ）における熱変位はさらに約２μｍ、基板の外周近傍（図６の点Ｂ）の熱変位はさらに約７μｍであり、その差分はさらに約５μｍ増え、全部で７μｍの差分になる。
【００２７】
上述からわかるように、同一のマスクを使っている場合、蒸着過程における熱変形によりマスクに対して基板の位置ずれが数μｍのオーダーで生じ、またそのずれは経時的に変化を起こす。
【００２８】
このような位置ずれが生じると、有効発光領域内においてキャリア輸送層と電子輸送層が接触する部分が形成され、電流リーク欠陥の原因となる。またそれらキャリア輸送層の材料によっては、欠陥箇所で所望の発光色とは異なる色を発光し、画素内で混色する場合もある。特に、このようなアライメントずれに伴う問題は、基板の大判化、また表示の高精細化に伴う画素の微細化において顕著になるため、生産の高効率化と表示装置の高品位化との両立を図る際に大きな障害となると考えられる。
【００２９】
例えば、モバイル機器等に搭載される高精細な有機ＥＬ表示装置において要求される位置ずれ精度は±３μｍ〜±１０μｍの範囲である。位置ずれの要因は、熱膨張以外にもアライメント機器精度、マスク加工精度、基板加工精度などがあり、実際の製造工程で生じる位置ずれはこれら複数の要因で決まる。このため、熱膨張による経時的な位置ずれが数μｍのオーダーで生じると、同一の画素に複数の非共通層を精度よく成膜することが困難になる。
【００３０】
本発明は、同一マスクを用いて複数の非共通層を蒸着した場合の位置ずれを低減して歩留まりを向上させるとともに、高精細な表示においても有効発光面積の低下を抑制して表示品位を確保できる有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、異なる色の画素を構成する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記複数の有機ＥＬ素子は、それぞれ、基板の電極に形成された画素分離膜、キャリア輸送層及び発光層を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法において、基板に対向するマスクを用いてキャリア輸送層を蒸着する第１工程と、前記第１工程と同一のマスクを用いてキャリア輸送層の上に発光層を蒸着する第２工程と、を有し、前記第１工程で発生するマスクと基板の熱膨張に伴う位置ずれに応じて、前記第２工程における発光層の蒸着源の放射角を前記第１工程におけるキャリア輸送層の蒸着源の放射角より大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
同一マスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合の位置合わせ精度を向上させ、画素欠陥数を低減することで歩留まりを向上することができる。同時に、有効発光面積の低下を抑制できるため、高精細な表示においても表示品位を確保しやすくなる。
【００３３】
その結果、高品質な有機ＥＬ表示装置を安定的に生産できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基いて説明する。
【００３５】
図１は、一実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する図である。また、図２は、製造された有機ＥＬ素子の画素を示すもので、基板１０の上に形成されたアノード（電極）１１、画素分離膜１２、キャリア輸送層１３及び発光層１４を有する。
【００３６】
図１の（ａ）は、有機ＥＬ素子の基板１０にマスク２０を介してキャリア輸送層１３を形成するための蒸着装置を示し、真空チャンバー内にＹ方向に間隔Ｙをおいて配置した複数のポイントソース（蒸着源）３０ａ〜３０ｃを有する。ポイントソース３０ａ〜３０ｃの上方に、距離Ｌの間隔をおいてマスク２０及び基板１０が配置され、両者は互いに距離ｇの間隔をおいて対向する。各ポイントソース３０ａ〜３０ｃの近傍には防着板５０ａ〜５０ｆが設けられ、基板１０に向かって蒸発する材料の放射角θ１を制限している。さらに、基板１０及びマスク２０に対して、相対的にポイントソース３０ａ〜３０ｃがＸ方向に移動できるような機構を備えている。
【００３７】
図１の（ａ）、（ｂ）に示す蒸着装置は、Ｙ方向に並列配置したポイントソースを３つ備えている。ポイントソースの数は基板の大きさによって決定される。また、ポイントソース以外の蒸着源であってもかまわない。たとえば一般的なリニアソースや面蒸着源であってもよい。
【００３８】
図１の（ａ）は、キャリア輸送層１３の蒸着装置のＹ−Ｚ断面を示す。各ポイントソース３０ａ、３０ｂ、３０ｃと基板１０との距離Ｌは同一で、また防着板５０ａ〜５０ｆにより制限されるＹ方向への放射角θ１も揃っている。各ポイントソース３０ａ、３０ｂ、３０ｃは等間隔で配置される。
【００３９】
図１の（ｂ）は、発光層１４を蒸着するときの蒸着装置のＹ−Ｚ断面を示す。ポイントソース（蒸着源）３１ａ、３１ｃと基板１０との距離Ｌ２はポイントソース（蒸着源）３１ｂと基板１０との距離Ｌ１よりも短くなっており、また放射角もポイントソースごとに異なるように設定してある。
【００４０】
中央のポイントソース３１ｂは防着板５１ｃ、５１ｄによる左右対称の放射角θ１であるのに対し、両側のポイントソース３１ａ、３１ｃの防着板５１ａ５１ｂ、５１ｅ、５１ｆによる放射角θ２、θ３は左右で非対称である。そして、基板外側に向いた放射角θ２に比べて内側に向いた放射角θ３は小さい。ポイントソース３１ａ〜３１ｃは間隔Ｙ１で等間隔に配置される。
【００４１】
図１の（ｂ）の間隔Ｙ１は、（ａ）の間隔Ｙと同じでもよいが、実際には放射角θ２及びθ３を如何に設定するかによって決定される。
【００４２】
主に基板外周の蒸着を担っているポイントソース３１ａ、３１ｃをこのような設定にしているのは、点Ｂを含む基板外周では基板１０への入射角をキャリア輸送層の蒸着時よりも広く（大きく）して、画素内の膜厚均一性を維持するためである。
【００４３】
次に、マスクアライメントから発光層を蒸着するまでの工程を説明する。
【００４４】
なお、説明の都合上、熱変位及び着膜ずれに関する説明はＹ方向に限定して記載する。輻射熱によりマスク及び基板はＸ及びＹ方向にそれぞれ膨張するが、図１に示した構造をもつ蒸着装置では、Ｘ方向には温度勾配が形成されるのに対し、Ｙ方向はほぼ基板中心温度と同じとなる。このため、熱膨張に伴うマスク２０と基板１０の変位差はＹ方向で顕著になるからである。
【００４５】
まず、２３℃に管理された真空チャンバーにおいてマスク２０と基板１０とをアライメントする。アライメント後は基板１０とマスク２０とは一定の間隔ｇで対向する状態となる。
【００４６】
次に、図１の（ａ）に示す装置においてキャリア輸送層１３を所定の時間蒸着する（第１工程）。次に、キャリア輸送層１３の蒸着で用いたマスク２０と基板１０の状態を維持したまま、図１の（ｂ）の装置において引き続き発光層１４を所定の時間蒸着する（第２工程）。蒸着の際にはポイントソース群がＸ方向に往復移動して蒸着を行うことで、基板全面に均一な膜を形成する。
【００４７】
このような蒸着過程を経て形成された基板上の点Ａ及び点Ｂにおける画素の断面を図２に示した。
【００４８】
図２の（ａ）に示すように、基板中央にある点Ａでは蒸着過程における熱変位の影響を無視できるので、２層を連続して蒸着する間にマスク２０に対して基板１０がずれることがない。したがってキャリア輸送層１３と発光層１４との位置ずれをほとんど生じない。このため素子分離膜１２で囲まれたアノード１１に相当する有効発光領域において蒸着欠陥は発生し得ない。
【００４９】
一方、図２の（ｂ）に示すように、基板外周にある点Ｂでは、連続した蒸着過程においてマスク２０及び基板１０の温度が上昇して熱膨張を起こす。このため、発光層１４を蒸着する時にはマスク２０と基板１０の間に数μｍオーダーの位置ずれが発生し、有効発光領域の一部がマスク２０の影になる領域に重なってしまう。
【００５０】
ただしマスク２０及び基板１０の熱変形の方向には再現性があるため、予めその方向を見込むことが可能である。そこで、ポイントソース３１ａ、３１ｃの基板１０への放射角θ２を放射角θ１より大きく設定することで、点Ｂ近傍の領域にだけ基板１０とマスク２０との間に回り込み蒸着を行わせる。
【００５１】
つまり、図１の（ｂ）に示すようにマスク２０に対して基板１０が＋Ｙ方向にずれる場合には、予め発光層１４の蒸着における放射角θ２をキャリア輸送層１３での放射角θ１よりも大きく、広めに設定する。これによって、マスク２０の影となる領域を含む幅Ｗ２の領域にも発光層１４を蒸着できる。このように、素子分離膜１２の上に発光層１４の端部を形成できるため、有効発光領域において蒸着欠陥は発生しない。
【００５２】
図３の（ａ）、（ｂ）は、図２で示した点Ａ及び点Ｂにおける画素を示す平面図である。点Ｂを示した図３の（ｂ）からわかるように、発光層１４の境界は画素間の非発光領域内に形成されたキャリア輸送層１３の境界を囲むように蒸着される。
【００５３】
本実施形態によれば、同一マスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合のアライメント精度を向上させ、画素欠陥数を低減することで歩留まりを向上させることができる。また同時に、有効発光面積の低下を抑制できるため、高精細な表示においても表示品位を確保しやすくなる。したがって、同一画素に複数の非共通層を備えた光共振構造を利用した有機ＥＬ表示装置を安定生産できるようになる。
【００５４】
なお、本実施形態では、基板とマスクの位置関係については、相対的に基板が上側、マスクが下側に存在するものとしているが、真空蒸着装置においては、基板がマスクに対して下方に保持されることもある。また、リニアソース蒸着等においは、基板及びマスクが縦に保持されることもある。
【実施例】
【００５５】
光共振構造を備えた有機ＥＬ素子を画素ごとに設けたＲＧＢカラー有機ＥＬ表示装置を、以下の方法により作製した。
【００５６】
広さ５００ｍｍ（Ｘ方向）×４００ｍｍ（Ｙ方向）の基板上に、解像度２００ｐｐｉ相当、有効発光面積率５０％の有機ＥＬ表示装置を形成した。副画素ピッチは６０μｍ（Ｘ方向）×１２０μｍ（Ｙ方向）、隣接する有効発光領域間の間隔は１５μｍとし、そこに素子分離膜を配置する。また許容できる蒸着膜の位置ずれ精度を±７μｍとした。
【００５７】
まず支持体としてのガラス基板上に低温ポリシリコンからなるＴＦＴを含む駆動回路を形成し、ＴＦＴを含む駆動回路表面には、それらを保護するために窒化珪素膜ＳｉＮｘと酸化珪素膜ＳｉＯｘからなる積層膜を配置した。さらにその上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を積層して、基板を作製した。
【００５８】
基板上にはアノードとして、アルミニウム合金（ＡｌＮｉＮｄ）と透明導電膜（ＩＺＯ）をスパッタリング法により連続成膜し、その後フォトリソ工程及びウェットエッチング工程を通して所定の形状にパターニングした。なお、アノードとＴＦＴのドレイン電極とは、コンタクトキャリアを介して電気的に接続してある
次に感光性ポリイミド樹脂を用いて素子分離膜を形成した。素子分離膜の側面には緩やかな傾斜を設けた。素子分離膜を形成後、ＵＶ／オゾン洗浄を行いアノード表面にわずかに残った樹脂を十分に除去した。
【００５９】
次に図１の（ａ）に示した蒸着装置により、複数の有機化合物を順次堆積した。
【００６０】
まず、２３℃に管理された真空チャンバーにおいてＲ画素に対応した個所に開口を備えたマスク２０と基板１０とをアライメントし、アライメントが完了した状態において基板１０とマスク２０との距離（間隔）ｇを１０μｍとし、互いを離間した状態を安定に維持した。
【００６１】
次に、３５０℃に加熱されたポイントソース３０ａ〜３０ｃをＸ方向に移動させつつ、キャリア輸送層を２分間蒸着した。ポイントソース３０ａ〜３０ｃとマスク２０との距離Ｌを２００ｍｍとし、放射角θ１を２０°とした。また３つのポイントソース間の間隔Ｙを１３０ｍｍとした。
【００６２】
この過程で基板１０とマスク２０は互いに温度上昇し、点Ｂを含む基板外周近傍におけるマスク２０の熱変位は約１０μｍ、また基板１０の熱変位は約１２μｍとなった。この結果、熱膨張の影響でマスク２０よりも基板１０が約２μｍ膨張したが、これは位置ずれ精度の許容範囲にあり、有効発光領域内での蒸着欠陥を生じなかった。
【００６３】
続いて、マスク２０と基板１０との位置関係を維持した状態で、図１の（ｂ）に示すように、４００℃に加熱されたポイントソース３１ａ〜３１ｃをＸ方向に移動させつつ、Ｒ画素用の発光層を２分間蒸着した。ポイントソース３１ｂとマスク２０との距離Ｌ１を２００ｍｍとし、ポイントソース３１ａ、３１ｃとマスク２０との距離Ｌ２を１５０ｍｍとし、またポイントソース間の距離Ｙ１を１２０ｍｍとした。このとき放射角θ３は２０°、θ２は２５°とした。
【００６４】
この段階でも基板１０とマスク２０は蒸着源からの熱輻射を受けるため、点Ｂにおけるマスク２０の熱変位は約２μｍ、点Ｂに対応する基板１０の熱変位は約７μｍとなり、熱膨張の影響でマスク２０よりも基板１０がさらに約５μｍ膨張した。
【００６５】
つまり図２の（ｂ）に示すように、点Ｂにおける画素はマスク２０の開口に対して約５μｍの熱変位によるずれＷ１を生じた。しかし点Ｂにおいては、前述の通り熱変位によってずれが生じる方向に対応させて基板１０への放射角θ２を広くし、発光層を基板１０とマスク２０との間に約５μｍの幅Ｗ２だけ回り込ませた。
【００６６】
この結果、点Ｂを含む基板外周近傍の画素でもキャリア輸送層及び発光層の端部は素子分離膜上にあり、有効発光領域での蒸着欠陥は発生しなかった。
【００６７】
次に、Ｇ画素、Ｂ画素のキャリア輸送層及び発光層を、Ｒ画素と同様の手順で所定の厚さの膜厚に蒸着した。この結果、Ｇ画素及びＢ画素でも有効発光領域での蒸着欠陥は発生しなかった。
【００６８】
次に、表示領域全面に共通層の電子輸送層を形成した。次に、カソードとして、銀合金（ＡｇＮｄＣｕ）の薄膜を蒸着法で成膜し、連続して透明導電膜（ＩＺＯ）をその上にスパッタリングにより積層した。その後保護層として、窒化酸化シリコンをＣＶＤ法により成膜した。
【００６９】
本実施例によれば、同一のマスクを用いて異なる層を連続して蒸着した場合にも、着膜ずれによる画素欠陥を低減できた。また有効発光面積の低下を抑制できたため、２００ｐｐｉという高精細な表示においても５０％の開口率を実現することができた。これらにより、光取り出し効率の高い光共振構造を備えた有機ＥＬ表示装置を安定して生産でき、歩留まりを向上させることができた。
（比較例）
図５の従来例による蒸着装置を用いて上記実施例と同様の条件で、光共振構造を備えた有機ＥＬ素子を画素ごとに設けたＲＧＢカラー有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００７０】
図４に示すように、発光層１１４の蒸着装置は、アノード１１１上のキャリア輸送層１１３と同様とし、キャリア輸送層１１３と発光層１１４の基板面内における蒸着物の基板１１０への放射角θを同じにした。そして、同一のマスク１２０を用いてキャリア輸送層１１３と発光層１１４を連続して蒸着した。発光層１１４を蒸着する過程では、上記実施例と同様に、基板１１０とマスク１２０は蒸着源からの熱輻射を受けたため、点Ｂにおけるマスクの熱変位は約２μｍ、点Ｂに対応する基板の熱変位は約７μｍとなった。このように、熱膨張の影響でマスク１２０よりも基板１１０が約５μｍ大きく変位した。この蒸着の過程を経て形成される点Ａおよび点Ｂにおける画素の断面を図４に示した。
【００７１】
図４の（ａ）に示した点Ａにおける画素は、上記実施例と同じく蒸着ずれはなく欠陥は発生しないが、同図の（ｂ）に示した点Ｂにおいては有効発光領域Ｐの一部がマスク１２０の影と重なり、幅Ｗ３の領域にだけ発光層１１４の蒸着欠陥が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】一実施形態を説明する図である。
【図２】基板とマスクの熱変形による画素のずれを断面で説明する図である。
【図３】図２の画素のずれを平面で示す図である。
【図４】比較例による画素のずれを説明する図である。
【図５】従来例による蒸着装置を示す図である。
【図６】マスクの熱変形を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 基板
１１ アノード
１２ 素子分離膜
１３ キャリア輸送層
１４ 発光層
２０ マスク
３０ａ〜３０ｃ、３１ａ〜３１ｃ ポイントソース
５０ａ〜５０ｆ、５１ａ〜５１ｆ 防着板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の画素を構成する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記複数の有機ＥＬ素子は、それぞれ、基板の電極に形成された画素分離膜、キャリア輸送層及び発光層を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
基板に対向するマスクを用いてキャリア輸送層を蒸着する第１工程と、
前記第１工程と同一のマスクを用いてキャリア輸送層の上に発光層を蒸着する第２工程と、を有し、
前記第１工程で発生するマスクと基板の熱膨張に伴う位置ずれに応じて、前記第２工程における発光層の蒸着源の放射角を前記第１工程におけるキャリア輸送層の蒸着源の放射角より大きくすることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、キャリア輸送層を囲むように発光層を回り込ませることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１】
異なる色の画素を構成する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記複数の有機ＥＬ素子は、それぞれ、基板の電極に形成された画素分離膜、キャリア輸送層及び発光層を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
基板に対向するマスクを用いてキャリア輸送層を蒸着する第１工程と、
前記第１工程と同一のマスクを用いてキャリア輸送層の上に発光層を蒸着する第２工程と、を有し、
前記第１工程で発生するマスクと基板の熱膨張に伴う位置ずれに応じて、前記第２工程における発光層の蒸着源の放射角を前記第１工程におけるキャリア輸送層の蒸着源の放射角より大きくすることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、キャリア輸送層を囲むように発光層を回り込ませることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−３０５５６０（Ｐ２００８−３０５５６０Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４８８４１（Ｐ２００７−１４８８４１）
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]