真空蒸着方法、真空蒸着装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法
【課題】シャドウマスクを使用することなく高精細な薄膜パターンの蒸着形成を容易にする。
【解決手段】蒸発源２から蒸発した有機ＥＬ材料の蒸着分子２３が有機ＥＬ表示用基板５に到達する前に上記蒸着分子２３を帯電させる段階と、発光層１６を形成する箇所に対応して位置する画素電極１４の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２３の帯電極性とは異なる極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、発光層１６を形成しない箇所に対応して位置する画素電極１４の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２３の帯電極性と同じ極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行う。
【解決手段】蒸発源２から蒸発した有機ＥＬ材料の蒸着分子２３が有機ＥＬ表示用基板５に到達する前に上記蒸着分子２３を帯電させる段階と、発光層１６を形成する箇所に対応して位置する画素電極１４の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２３の帯電極性とは異なる極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、発光層１６を形成しない箇所に対応して位置する画素電極１４の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２３の帯電極性と同じ極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器内で蒸着材料を蒸発させて被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法に関し、特に高精細な薄膜パターンの形成を容易にしようとする真空蒸着方法、真空蒸着装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の真空蒸着方法は、真空容器内で、所定パターンに対応した形状の開口を有するシャドウマスクを被着体に対してアライメントした後、被着体上に密着させ、蒸発源から蒸着材料を蒸発させて上記シャドウマスクを介して上記被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来の真空蒸着方法において使用するシャドウマスクは、一般に、薄い金属板に所定形状の開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、又金属板の熱膨張による位置ずれや反り等の影響で例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００５】
また、従来のシャドウマスクを用いた真空蒸着方法においては、例えば反り等により生じたシャドウマスクの下側の隙間に蒸着材料が回り込んで、被着体の目標箇所の周辺部分にも蒸着材料が被着するという問題があった。特に、有機ＥＬ表示装置の製造においては、シャドウマスクにより覆われた隣接する画素に、該画素とは異なる色の蒸着材料としての有機ＥＬ材料（発光層形成材料）が回り込んで被着した場合、混色が発生するという問題があった。特に、画素パターンが高精細になればなるほど上記問題は顕著になり、シャドウマスクを用いた真空蒸着方法においては、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、高精細な薄膜パターンの形成を容易にしようとする真空蒸着方法、真空蒸着装置及び有機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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による真空蒸着方法は、真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて、被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法であって、前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる段階と、前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行うものである。
【０００８】
さらに、前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたものである。これにより、電極の基板側の面に電気的に接触させて設けた抵抗体に通電して発熱させる。
【０００９】
また、本発明による真空蒸着装置は、真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着装置であって、前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる帯電手段と、前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する電圧印加手段を備えたものである。
【００１０】
このような構成により、電圧印加手段により被着体に予め設けられた複数の電極にて、薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電した状態で、真空容器内で蒸着材料を蒸発させ、帯電手段により上記蒸着材料の分子が被着体に到達する前に蒸着材料の分子を帯電させ、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電された電極上のみに蒸着材料を被着させて薄膜パターンを形成する。
【００１１】
さらに、前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたものである。これにより、電極の基板側の面に電気的に接触させて設けた抵抗体に通電して発熱させる。
【００１２】
さらに、本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、真空容器内で有機ＥＬ材料を蒸発源から蒸発させて、基板面にマトリクス状に設けられた複数の画素電極上に選択的に被着させ、前記有機ＥＬ材料の発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記蒸発源から蒸発した前記有機ＥＬ材料の分子が前記基板面に到達する前に前記有機ＥＬ材料の分子を帯電させる段階と、前記発光層を形成する箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、前記発光層を形成しない箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行うものである。
【００１３】
また、前記有機ＥＬ材料は、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料であり、赤色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該赤色に対応した前記画素電極上に赤色の発光層を形成する工程と、緑色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該緑色に対応した前記画素電極上に緑色の発光層を形成する工程と、青色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該青色に対応した前記画素電極上に青色の発光層を形成する工程と、を順次行うものである。これにより、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料を夫々蒸発させて、対応色の画素電極上に各色の発光層を形成する。
【００１４】
さらに、前記３種類の有機ＥＬ材料は、夫々昇華温度が異なり、昇華温度の高い有機ＥＬ材料から順番に選択して蒸着される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１，３に係る発明によれば、シャドウマスクを使用することなく高精細な薄膜パターンを真空蒸着により容易に形成することができる。したがって、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が容易になる。
【００１６】
また、請求項２，４に係る発明によれば、抵抗体を発熱させて画素電極を所望の温度に容易に加熱することができる。
【００１７】
さらに、請求項５，６に係る発明によれば、高密度に画素が形成された有機ＥＬ表示用基板の各画素電極上にシャドウマスクを使用することなく発光層を真空蒸着により容易に形成することができる。したがって、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が容易になる。
【００１８】
そして、請求項７に係る発明によれば、前工程で発光層が形成された画素電極を後工程において加熱しても上記発光層が昇華することがない。したがって、後工程の別の発光層形成時に、該別の発光層の有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度まで上記画素電極を加熱することができ、上記画素電極の発光層上に別の発光層が被着するのを防止することができる。これにより、混色ない高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による真空蒸着装置の実施形態を示す概要図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。
【図３】上記有機ＥＬ表示装置の画素回路を示す説明図である。
【図４】有機ＥＬ素子構成を示す模式図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法における各画素電極への電圧印加について示す説明図である。
【図７】赤色有機ＥＬ材料の蒸着時における各画素電極への印加電圧を示す説明図である。
【図８】赤色有機ＥＬ材料の蒸着時における画素電極の温度変化を示すグラフである。
【図９】赤色蒸着分子が対応色の画素電極に選択的に被着する様子を示す説明図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示装置の発光層形成工程を示す説明図である。
【図１１】上記発光層形成工程における画素電極の温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による真空蒸着装置の実施形態の概略構成を示す部分断面正面図である。この真空蒸着装置は、蒸着材料を蒸発させて被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成するもので、真空容器１と、蒸発源２と、基板保持部３と、帯電手段２５と、電圧印加手段４とを備えて構成されている。以下、被着体が有機ＥＬ表示用基板５である場合について説明する。
【００２１】
一般に、有機ＥＬ表示装置は、図２に示すように、基板表面に複数の走査線６と信号線７とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して一つの画素８が設けられた構成となっている。また、各画素８は、図３に示すように、有機ＥＬ素子９と、駆動トランジスタ１０と、サンプリングトランジスタ１１と、保持容量１２とを備えて構成されている。また、有機ＥＬ素子９は、図４に示すように、基板１３面側から陽極としての画素電極１４、ホール輸送層１５、発光層１６、電子輸送層１７、陰極としての対向電極１８をこの順に積層した構成を成しており、画素電極１４が駆動トランジスタ１０のソースに接続されている。そして、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域には、図２に示すように、走査線６を駆動する走査線駆動回路１９と輝度情報に応じた映像信号を信号線７に供給する信号線駆動回路２０とが設けられている。これにより、走査線駆動回路１９による駆動により、サンプリングトランジスタ１１を介して信号線７から書き込まれた映像信号が保持容量１２に保持され、保持された信号量に応じた電流が有機ＥＬ素子９に供給され、この電流値に応じた輝度で有機ＥＬ素子９が発光する。ここで、本実施形態の真空蒸着装置を使用して製造される有機ＥＬ表示装置は、図４に示すように画素電極１４の下面に電気的に接触させて抵抗体２１を設け、該抵抗体２１に通電するための加熱用配線２２を図２に示すように複数の走査線６に平行に設けており、図３に示すように、駆動トランジスタ１０を介さずに抵抗体２１に対して外部から通電できるようになっている。なお、図４において、符号２３は絶縁層を示す。このように構成された本発明の有機ＥＬ表示装置の上記抵抗体２１及び加熱用配線２２は、発光層を蒸着形成する際にのみ使用され、製品として完成した後は何ら機能しないものである。また、本実施形態において使用する有機ＥＬ表示用基板５は、発光層１６を形成する前の状態のものを言う。
【００２２】
上記真空容器１は、内部を一定の真空状態に保持する密閉容器であり、図示省略の真空ポンプが接続されて、該真空ポンプの駆動により内部の空気を排気して真空状態にするようになっている。そして、リークバルブを開いて大気を容器内にリークさせ、内部を大気圧にさせた状態で容器を開き、内部の有機ＥＬ表示用基板５の取付け及び取外しや蒸着材料のセット等ができるようになっている。
【００２３】
上記真空容器１内部の底部側には、蒸発源２が設けられている。この蒸発源２は、蒸着材料としての有機ＥＬ材料（発光層形成材料）を加熱して溶融させ、有機ＥＬ材料の蒸気を発生させるものであり、有機ＥＬ材料を入れる容器（図示省略）と有機ＥＬ材料を加熱蒸発させるための加熱手段（図示省略）とを備えて構成されている。そして、赤色用蒸発源２ｒ、緑色用蒸発源２ｇ及び青色用蒸発源２ｂが並べて備えられ、各蒸発源２ｒ〜２ｂの容器の上方には、近接してシャッタ２４が設けられている。図１においては、緑色用蒸発源２ｇのシャッタ２４が開かれ、緑色有機ＥＬ材料が蒸着されている状態を示している。なお、各色の蒸発源２ｒ〜２ｂは、夫々待機位置から後述の基板保持部３に保持された有機ＥＬ表示用基板５の真下の位置まで移動可能に設けられてもよい。
【００２４】
上記真空容器１内にて上記蒸発源２に対向してその上方には、基板保持部３が設けられている。この基板保持部３は、有機ＥＬ表示用基板５の被着面を下側にして保持するもので、金属材料で形成される。そして、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域に設けられている加熱用配線２２の電極端子部に電気的に接続する図示省略の接続手段が設けられている。
【００２５】
上記真空容器１内にて上記蒸発源２と基板保持部３との間には、帯電手段２５が設けられている。この帯電手段２５は、蒸発源２から蒸発した有機ＥＬ材料の蒸着分子２６（図９参照）が有機ＥＬ表示用基板５面に到達する前に有機ＥＬ材料の蒸着分子２６を帯電させるものであり、例えば、蒸着分子２６に電子ビーム２７を照射して蒸着分子２６を帯電させるようになっている。又は、真空容器１内でのグロー放電を利用して蒸着分子２６を帯電させてもよく、帯電方法は特に限定されない。
【００２６】
上記基板保持部３の接続手段に結線して真空容器１の外部には、電圧印加手段４が備えられている。この電圧印加手段４は、発光層１６を形成する箇所に対応して位置する画素電極１４に電気的に接触する抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２６の帯電極性とは異なる極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、発光層１６を形成しない箇所に対応して位置する画素電極１４に電気的に接触する抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２６の帯電極性と同じ極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電させるものである。これにより、抵抗体２１には、印加電圧に応じた電流が流れ、その結果ジュール熱が発生して画素電極１４を所望の温度に加熱することができる。
【００２７】
次に、このように構成された真空蒸着装置の動作及び有機ＥＬ表示装置の製造方法について図５のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明においては、昇華温度が赤色有機ＥＬ材料、緑色有機ＥＬ材料及び青色有機ＥＬ材料の順に低くなるように各有機ＥＬ材料が選択されており、赤色発光層１６ｒ、緑色発光層１６ｇ、青色発光層１６ｂ（図１０参照）をこの順に形成する場合について述べる。
【００２８】
先ず、ステップＳ１においては、真空容器１を開いて内部の三つの蒸発源２ｒ〜２ｂの容器に夫々対応色の有機ＥＬ材料をセットすると共に、基板保持部３に有機ＥＬ表示用基板５を被着面を下にして保持し、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域に設けられた加熱用配線２２の電極端子部に接続手段を取り付けて蒸着開始準備を行う。
【００２９】
次に、ステップＳ２においては、真空容器１を閉じた後、真空ポンプを駆動して容器内の空気を排気し、容器内を予め設定された圧力の真空状態にする。
【００３０】
ステップＳ３においては、帯電手段２５を駆動して、蒸発源２から有機ＥＬ表示用基板５に向かう有機ＥＬ材料の蒸着分子２６の経路に例えば電子ビーム２７を照射し、蒸着分子２６を負極性に帯電し得るようにする。
【００３１】
ステップＳ４においては、電圧印加手段４により各画素８の画素電極１４に接触する抵抗体２１に予め設定された電圧を印加して通電する。この場合、図６（ａ）に示すように、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１には、帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ赤色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧＋Ｖｒを印加する。ここで画素電極１４ｒに印加する電圧は、一定電圧であってもよいが、望ましくは、図７に示すように一定周期のパルス状のものがよい。パルス状の電圧の方が電場の広がりが小さくて周辺部への影響が小さくなる。したがって、帯電された蒸着分子２６を画素電極１４上に効率よく引き寄せることができる。一方、緑色画素８ｇ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｇ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｇ，１４ｂに赤色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｇ，−Ｖｂを印加して通電する。
【００３２】
ステップＳ５においては、赤色用蒸発源２ｒを駆動し、赤色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、赤色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図８又は図１１に示すように画素電極１４ｇ，１４ｂの温度が赤色有機ＥＬ材料（Ｒ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、赤色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００３３】
ステップＳ６においては、赤色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に赤色用蒸発源２ｒの駆動を停止して赤色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１には、図９又は図１０（ａ）に示すように、帯電された赤色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｒが印加されているので、赤色蒸着分子２６は画素電極１４ｒに引き寄せられて画素電極１４ｒ上に被着する。このとき、画素電極１４ｒの温度Ｔｒは、図８又は図１１に示すように赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、赤色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｒに被着してそのまま留まり、図１０（ａ）に示すように一定厚みの赤色発光層１６ｒが形成される。一方、緑色画素８ｇ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｇ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図９に示すように、帯電された赤色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｇ，−Ｖｂが印加されているので、赤色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｇ，１４ｂに反発されて画素電極１４ｇ，１４ｂ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｇ，１４ｂの温度Ｔｇ，Ｔｂは、図８に示すように赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｇ，１４ｂに被着した一部の赤色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｇ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ａ）に示すように各画素電極１４ｇ，１４ｂ上には赤色発光層１６ｒは形成されない。
【００３４】
ステップＳ７においては、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、赤色発光層１６ｒが形成されただけであるので、ステップＳ７は“ＮＯ”判定となってステップＳ４に戻る。
【００３５】
ステップＳ４においては、図６（ｂ）に示すように、緑色画素８ｇの画素電極１４ｇに接触する抵抗体２１に帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ緑色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得るパルス状の電圧＋Ｖｇを印加して通電する。一方、赤色画素８ｒ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｒ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｒ，１４ｂに緑色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｒ，−Ｖｂを印加して通電する。この場合、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１に対する印加電圧−Ｖｒは、緑色有機ＥＬ材料の蒸着時に、前工程で形成した赤色発光層１６ｒが再昇華しないように、画素電極１４ｒの温度Ｔｒが緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高く、赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いか、又は高くてもその昇華温度近傍となるように設定されるとよい。
【００３６】
ステップＳ５においては、緑色用蒸発源２ｇを駆動し、緑色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、緑色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図１１に示すように画素電極１４ｒ，１４ｂの温度が緑色有機ＥＬ材料（Ｇ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、緑色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００３７】
ステップＳ６においては、緑色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に緑色用蒸発源２ｇの駆動を停止して緑色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、緑色画素８ｇの画素電極１４ｇに接触する抵抗体２１には、図１０（ｂ）に示すように、帯電された緑色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｇが印加されているので、緑色蒸着分子２６は画素電極１４ｇに引き寄せられて画素電極１４ｇ上に被着する。このとき、画素電極１４ｇの温度Ｔｇは、図１１に示すように緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、緑色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｇに被着してそのまま留まり、図１０（ｂ）に示すように一定厚みの緑色発光層１６ｇが形成される。一方、赤色画素８ｒ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｒ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図１０（ｂ）に示すように、帯電された緑色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｒ，−Ｖｂが印加されているので、緑色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｒ，１４ｂに反発して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｒ，１４ｂの温度Ｔｒ，Ｔｂは、図１１に示すように緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｒ，１４ｂに被着した一部の緑色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ｂ）に示すように各画素電極１４ｒ，１４ｂ上には緑色発光層１６ｇは形成されない。
【００３８】
ステップＳ７においては、再び、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、赤色及び緑色発光層１６ｒ，１６ｇが形成されただけであるので、ステップＳ６は“ＮＯ”判定となってステップＳ４に戻り、再度ステップＳ４〜Ｓ７が実行される。
【００３９】
即ち、ステップＳ４においては、図６（ｃ）に示すように、青色画素８ｂの画素電極１４ｂに接触する抵抗体２１に帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ青色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得るパルス状の電圧＋Ｖｂを印加して通電する。一方、赤色画素８ｒ及び緑色画素８ｇの各画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｒ，１４ｇに青色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｒ，−Ｖｇを印加して通電する。この場合、赤色及び緑色画素８ｒ，８ｇの画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１に対する印加電圧（−Ｖｒ，−Ｖｇ）は、青色有機ＥＬ材料の蒸着時に、前工程で形成した赤色及び緑色発光層１６ｒ，１６ｇが再昇華しないように、各画素電極１４ｒ，１４ｇの温度Ｔｒ，Ｔｇが青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高く、緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いか、又は高くてもその昇華温度近傍となるように設定されるとよい。
【００４０】
ステップＳ５においては、青色用蒸発源２ｂを駆動し、青色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、青色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図１１に示すように画素電極１４ｒ，１４ｇの温度が青色有機ＥＬ材料（Ｂ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、青色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００４１】
ステップＳ６においては、青色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に青色用蒸発源２ｂの駆動を停止して青色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、青色画素８ｂの画素電極１４ｂに接触する抵抗体２１には、図１０（ｃ）に示すように、帯電された青色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｂが印加されているので、青色蒸着分子２６は画素電極１４ｂに引き寄せられて画素電極１４ｂ上に被着する。このとき、画素電極１４ｂの温度Ｔｂは、図１１に示すように青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、青色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｂに被着してそのまま留まり、図１０（ｃ）に示すように一定厚みの青色発光層１６ｂが形成される。一方、赤色画素８ｒ及び緑色画素８ｇの各画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１には、図１０（ｃ）に示すように、帯電された青色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｒ，−Ｖｇが印加されているので、青色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｒ，１４ｇに反発されて画素電極１４ｒ，１４ｇ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｒ，１４ｇの温度Ｔｒ，Ｔｇは、図１１に示すように青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｒ，１４ｇに被着した一部の青色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ｂ）に示すように各画素電極１４ｒ，１４ｇ上には青色発光層１６ｂは形成されない。
【００４２】
ステップＳ７においては、再々度、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、全ての色の有機ＥＬ材料の蒸着を終えたので、ステップＳ６は“ＹＥＳ”判定となって蒸着工程を終了する。
【００４３】
なお、図５に示す有機ＥＬ表示装置の製造方法において、ステップＳ３とステップＳ４とは、順番を入れ替えてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、画素電極１４に電気的に接触させて設けた抵抗体２１に通電して発熱させ、画素電極１４を加熱する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、抵抗体２１は設けず、画素電極１４に通電して画素電極１４を所望の温度に発熱させてもよい。
【００４５】
さらに、以上の説明においては、有機ＥＬ表示装置を製造する場合について述べたが、本発明はこれに限られず、本発明の真空蒸着方法により製造できる如何なる製品の製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…真空容器
２，２ｒ，２ｇ，２ｂ…蒸発源
４…電圧印加手段
５…有機ＥＬ表示用基板（被着体）
１４，１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ…画素電極（電極）
１６，１６ｒ，１６ｇ，１６ｂ…発光層（薄膜パターン）
２１…抵抗体
２５…帯電手段
２６…蒸着分子（蒸着材料の分子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器内で蒸着材料を蒸発させて被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法に関し、特に高精細な薄膜パターンの形成を容易にしようとする真空蒸着方法、真空蒸着装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の真空蒸着方法は、真空容器内で、所定パターンに対応した形状の開口を有するシャドウマスクを被着体に対してアライメントした後、被着体上に密着させ、蒸発源から蒸着材料を蒸発させて上記シャドウマスクを介して上記被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来の真空蒸着方法において使用するシャドウマスクは、一般に、薄い金属板に所定形状の開口を例えばエッチング等により形成して作られるので、開口を高精度に形成することが困難であり、又金属板の熱膨張による位置ずれや反り等の影響で例えば３００ｄｐｉ以上の高精細な薄膜パターンの形成が困難であった。
【０００５】
また、従来のシャドウマスクを用いた真空蒸着方法においては、例えば反り等により生じたシャドウマスクの下側の隙間に蒸着材料が回り込んで、被着体の目標箇所の周辺部分にも蒸着材料が被着するという問題があった。特に、有機ＥＬ表示装置の製造においては、シャドウマスクにより覆われた隣接する画素に、該画素とは異なる色の蒸着材料としての有機ＥＬ材料（発光層形成材料）が回り込んで被着した場合、混色が発生するという問題があった。特に、画素パターンが高精細になればなるほど上記問題は顕著になり、シャドウマスクを用いた真空蒸着方法においては、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、高精細な薄膜パターンの形成を容易にしようとする真空蒸着方法、真空蒸着装置及び有機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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による真空蒸着方法は、真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて、被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法であって、前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる段階と、前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行うものである。
【０００８】
さらに、前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたものである。これにより、電極の基板側の面に電気的に接触させて設けた抵抗体に通電して発熱させる。
【０００９】
また、本発明による真空蒸着装置は、真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着装置であって、前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる帯電手段と、前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する電圧印加手段を備えたものである。
【００１０】
このような構成により、電圧印加手段により被着体に予め設けられた複数の電極にて、薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電した状態で、真空容器内で蒸着材料を蒸発させ、帯電手段により上記蒸着材料の分子が被着体に到達する前に蒸着材料の分子を帯電させ、上記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電された電極上のみに蒸着材料を被着させて薄膜パターンを形成する。
【００１１】
さらに、前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたものである。これにより、電極の基板側の面に電気的に接触させて設けた抵抗体に通電して発熱させる。
【００１２】
さらに、本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、真空容器内で有機ＥＬ材料を蒸発源から蒸発させて、基板面にマトリクス状に設けられた複数の画素電極上に選択的に被着させ、前記有機ＥＬ材料の発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記蒸発源から蒸発した前記有機ＥＬ材料の分子が前記基板面に到達する前に前記有機ＥＬ材料の分子を帯電させる段階と、前記発光層を形成する箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、前記発光層を形成しない箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、を行うものである。
【００１３】
また、前記有機ＥＬ材料は、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料であり、赤色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該赤色に対応した前記画素電極上に赤色の発光層を形成する工程と、緑色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該緑色に対応した前記画素電極上に緑色の発光層を形成する工程と、青色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該青色に対応した前記画素電極上に青色の発光層を形成する工程と、を順次行うものである。これにより、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料を夫々蒸発させて、対応色の画素電極上に各色の発光層を形成する。
【００１４】
さらに、前記３種類の有機ＥＬ材料は、夫々昇華温度が異なり、昇華温度の高い有機ＥＬ材料から順番に選択して蒸着される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１，３に係る発明によれば、シャドウマスクを使用することなく高精細な薄膜パターンを真空蒸着により容易に形成することができる。したがって、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が容易になる。
【００１６】
また、請求項２，４に係る発明によれば、抵抗体を発熱させて画素電極を所望の温度に容易に加熱することができる。
【００１７】
さらに、請求項５，６に係る発明によれば、高密度に画素が形成された有機ＥＬ表示用基板の各画素電極上にシャドウマスクを使用することなく発光層を真空蒸着により容易に形成することができる。したがって、高精細な有機ＥＬ表示装置の製造が容易になる。
【００１８】
そして、請求項７に係る発明によれば、前工程で発光層が形成された画素電極を後工程において加熱しても上記発光層が昇華することがない。したがって、後工程の別の発光層形成時に、該別の発光層の有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度まで上記画素電極を加熱することができ、上記画素電極の発光層上に別の発光層が被着するのを防止することができる。これにより、混色ない高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による真空蒸着装置の実施形態を示す概要図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置を示す説明図である。
【図３】上記有機ＥＬ表示装置の画素回路を示す説明図である。
【図４】有機ＥＬ素子構成を示す模式図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法における各画素電極への電圧印加について示す説明図である。
【図７】赤色有機ＥＬ材料の蒸着時における各画素電極への印加電圧を示す説明図である。
【図８】赤色有機ＥＬ材料の蒸着時における画素電極の温度変化を示すグラフである。
【図９】赤色蒸着分子が対応色の画素電極に選択的に被着する様子を示す説明図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示装置の発光層形成工程を示す説明図である。
【図１１】上記発光層形成工程における画素電極の温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による真空蒸着装置の実施形態の概略構成を示す部分断面正面図である。この真空蒸着装置は、蒸着材料を蒸発させて被着体に被着させ、蒸着材料の薄膜パターンを形成するもので、真空容器１と、蒸発源２と、基板保持部３と、帯電手段２５と、電圧印加手段４とを備えて構成されている。以下、被着体が有機ＥＬ表示用基板５である場合について説明する。
【００２１】
一般に、有機ＥＬ表示装置は、図２に示すように、基板表面に複数の走査線６と信号線７とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して一つの画素８が設けられた構成となっている。また、各画素８は、図３に示すように、有機ＥＬ素子９と、駆動トランジスタ１０と、サンプリングトランジスタ１１と、保持容量１２とを備えて構成されている。また、有機ＥＬ素子９は、図４に示すように、基板１３面側から陽極としての画素電極１４、ホール輸送層１５、発光層１６、電子輸送層１７、陰極としての対向電極１８をこの順に積層した構成を成しており、画素電極１４が駆動トランジスタ１０のソースに接続されている。そして、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域には、図２に示すように、走査線６を駆動する走査線駆動回路１９と輝度情報に応じた映像信号を信号線７に供給する信号線駆動回路２０とが設けられている。これにより、走査線駆動回路１９による駆動により、サンプリングトランジスタ１１を介して信号線７から書き込まれた映像信号が保持容量１２に保持され、保持された信号量に応じた電流が有機ＥＬ素子９に供給され、この電流値に応じた輝度で有機ＥＬ素子９が発光する。ここで、本実施形態の真空蒸着装置を使用して製造される有機ＥＬ表示装置は、図４に示すように画素電極１４の下面に電気的に接触させて抵抗体２１を設け、該抵抗体２１に通電するための加熱用配線２２を図２に示すように複数の走査線６に平行に設けており、図３に示すように、駆動トランジスタ１０を介さずに抵抗体２１に対して外部から通電できるようになっている。なお、図４において、符号２３は絶縁層を示す。このように構成された本発明の有機ＥＬ表示装置の上記抵抗体２１及び加熱用配線２２は、発光層を蒸着形成する際にのみ使用され、製品として完成した後は何ら機能しないものである。また、本実施形態において使用する有機ＥＬ表示用基板５は、発光層１６を形成する前の状態のものを言う。
【００２２】
上記真空容器１は、内部を一定の真空状態に保持する密閉容器であり、図示省略の真空ポンプが接続されて、該真空ポンプの駆動により内部の空気を排気して真空状態にするようになっている。そして、リークバルブを開いて大気を容器内にリークさせ、内部を大気圧にさせた状態で容器を開き、内部の有機ＥＬ表示用基板５の取付け及び取外しや蒸着材料のセット等ができるようになっている。
【００２３】
上記真空容器１内部の底部側には、蒸発源２が設けられている。この蒸発源２は、蒸着材料としての有機ＥＬ材料（発光層形成材料）を加熱して溶融させ、有機ＥＬ材料の蒸気を発生させるものであり、有機ＥＬ材料を入れる容器（図示省略）と有機ＥＬ材料を加熱蒸発させるための加熱手段（図示省略）とを備えて構成されている。そして、赤色用蒸発源２ｒ、緑色用蒸発源２ｇ及び青色用蒸発源２ｂが並べて備えられ、各蒸発源２ｒ〜２ｂの容器の上方には、近接してシャッタ２４が設けられている。図１においては、緑色用蒸発源２ｇのシャッタ２４が開かれ、緑色有機ＥＬ材料が蒸着されている状態を示している。なお、各色の蒸発源２ｒ〜２ｂは、夫々待機位置から後述の基板保持部３に保持された有機ＥＬ表示用基板５の真下の位置まで移動可能に設けられてもよい。
【００２４】
上記真空容器１内にて上記蒸発源２に対向してその上方には、基板保持部３が設けられている。この基板保持部３は、有機ＥＬ表示用基板５の被着面を下側にして保持するもので、金属材料で形成される。そして、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域に設けられている加熱用配線２２の電極端子部に電気的に接続する図示省略の接続手段が設けられている。
【００２５】
上記真空容器１内にて上記蒸発源２と基板保持部３との間には、帯電手段２５が設けられている。この帯電手段２５は、蒸発源２から蒸発した有機ＥＬ材料の蒸着分子２６（図９参照）が有機ＥＬ表示用基板５面に到達する前に有機ＥＬ材料の蒸着分子２６を帯電させるものであり、例えば、蒸着分子２６に電子ビーム２７を照射して蒸着分子２６を帯電させるようになっている。又は、真空容器１内でのグロー放電を利用して蒸着分子２６を帯電させてもよく、帯電方法は特に限定されない。
【００２６】
上記基板保持部３の接続手段に結線して真空容器１の外部には、電圧印加手段４が備えられている。この電圧印加手段４は、発光層１６を形成する箇所に対応して位置する画素電極１４に電気的に接触する抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２６の帯電極性とは異なる極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、発光層１６を形成しない箇所に対応して位置する画素電極１４に電気的に接触する抵抗体２１に、帯電された蒸着分子２６の帯電極性と同じ極性で且つ有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電させるものである。これにより、抵抗体２１には、印加電圧に応じた電流が流れ、その結果ジュール熱が発生して画素電極１４を所望の温度に加熱することができる。
【００２７】
次に、このように構成された真空蒸着装置の動作及び有機ＥＬ表示装置の製造方法について図５のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明においては、昇華温度が赤色有機ＥＬ材料、緑色有機ＥＬ材料及び青色有機ＥＬ材料の順に低くなるように各有機ＥＬ材料が選択されており、赤色発光層１６ｒ、緑色発光層１６ｇ、青色発光層１６ｂ（図１０参照）をこの順に形成する場合について述べる。
【００２８】
先ず、ステップＳ１においては、真空容器１を開いて内部の三つの蒸発源２ｒ〜２ｂの容器に夫々対応色の有機ＥＬ材料をセットすると共に、基板保持部３に有機ＥＬ表示用基板５を被着面を下にして保持し、有機ＥＬ表示用基板５の周辺領域に設けられた加熱用配線２２の電極端子部に接続手段を取り付けて蒸着開始準備を行う。
【００２９】
次に、ステップＳ２においては、真空容器１を閉じた後、真空ポンプを駆動して容器内の空気を排気し、容器内を予め設定された圧力の真空状態にする。
【００３０】
ステップＳ３においては、帯電手段２５を駆動して、蒸発源２から有機ＥＬ表示用基板５に向かう有機ＥＬ材料の蒸着分子２６の経路に例えば電子ビーム２７を照射し、蒸着分子２６を負極性に帯電し得るようにする。
【００３１】
ステップＳ４においては、電圧印加手段４により各画素８の画素電極１４に接触する抵抗体２１に予め設定された電圧を印加して通電する。この場合、図６（ａ）に示すように、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１には、帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ赤色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧＋Ｖｒを印加する。ここで画素電極１４ｒに印加する電圧は、一定電圧であってもよいが、望ましくは、図７に示すように一定周期のパルス状のものがよい。パルス状の電圧の方が電場の広がりが小さくて周辺部への影響が小さくなる。したがって、帯電された蒸着分子２６を画素電極１４上に効率よく引き寄せることができる。一方、緑色画素８ｇ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｇ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｇ，１４ｂに赤色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｇ，−Ｖｂを印加して通電する。
【００３２】
ステップＳ５においては、赤色用蒸発源２ｒを駆動し、赤色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、赤色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図８又は図１１に示すように画素電極１４ｇ，１４ｂの温度が赤色有機ＥＬ材料（Ｒ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、赤色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００３３】
ステップＳ６においては、赤色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に赤色用蒸発源２ｒの駆動を停止して赤色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１には、図９又は図１０（ａ）に示すように、帯電された赤色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｒが印加されているので、赤色蒸着分子２６は画素電極１４ｒに引き寄せられて画素電極１４ｒ上に被着する。このとき、画素電極１４ｒの温度Ｔｒは、図８又は図１１に示すように赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、赤色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｒに被着してそのまま留まり、図１０（ａ）に示すように一定厚みの赤色発光層１６ｒが形成される。一方、緑色画素８ｇ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｇ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図９に示すように、帯電された赤色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｇ，−Ｖｂが印加されているので、赤色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｇ，１４ｂに反発されて画素電極１４ｇ，１４ｂ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｇ，１４ｂの温度Ｔｇ，Ｔｂは、図８に示すように赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｇ，１４ｂに被着した一部の赤色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｇ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ａ）に示すように各画素電極１４ｇ，１４ｂ上には赤色発光層１６ｒは形成されない。
【００３４】
ステップＳ７においては、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、赤色発光層１６ｒが形成されただけであるので、ステップＳ７は“ＮＯ”判定となってステップＳ４に戻る。
【００３５】
ステップＳ４においては、図６（ｂ）に示すように、緑色画素８ｇの画素電極１４ｇに接触する抵抗体２１に帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ緑色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得るパルス状の電圧＋Ｖｇを印加して通電する。一方、赤色画素８ｒ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｒ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｒ，１４ｂに緑色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｒ，−Ｖｂを印加して通電する。この場合、赤色画素８ｒの画素電極１４ｒに接触する抵抗体２１に対する印加電圧−Ｖｒは、緑色有機ＥＬ材料の蒸着時に、前工程で形成した赤色発光層１６ｒが再昇華しないように、画素電極１４ｒの温度Ｔｒが緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高く、赤色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いか、又は高くてもその昇華温度近傍となるように設定されるとよい。
【００３６】
ステップＳ５においては、緑色用蒸発源２ｇを駆動し、緑色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、緑色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図１１に示すように画素電極１４ｒ，１４ｂの温度が緑色有機ＥＬ材料（Ｇ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、緑色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００３７】
ステップＳ６においては、緑色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に緑色用蒸発源２ｇの駆動を停止して緑色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、緑色画素８ｇの画素電極１４ｇに接触する抵抗体２１には、図１０（ｂ）に示すように、帯電された緑色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｇが印加されているので、緑色蒸着分子２６は画素電極１４ｇに引き寄せられて画素電極１４ｇ上に被着する。このとき、画素電極１４ｇの温度Ｔｇは、図１１に示すように緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、緑色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｇに被着してそのまま留まり、図１０（ｂ）に示すように一定厚みの緑色発光層１６ｇが形成される。一方、赤色画素８ｒ及び青色画素８ｂの各画素電極１４ｒ，１４ｂに接触する抵抗体２１には、図１０（ｂ）に示すように、帯電された緑色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｒ，−Ｖｂが印加されているので、緑色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｒ，１４ｂに反発して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｒ，１４ｂの温度Ｔｒ，Ｔｂは、図１１に示すように緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｒ，１４ｂに被着した一部の緑色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ｂ）に示すように各画素電極１４ｒ，１４ｂ上には緑色発光層１６ｇは形成されない。
【００３８】
ステップＳ７においては、再び、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、赤色及び緑色発光層１６ｒ，１６ｇが形成されただけであるので、ステップＳ６は“ＮＯ”判定となってステップＳ４に戻り、再度ステップＳ４〜Ｓ７が実行される。
【００３９】
即ち、ステップＳ４においては、図６（ｃ）に示すように、青色画素８ｂの画素電極１４ｂに接触する抵抗体２１に帯電された蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性で且つ青色有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得るパルス状の電圧＋Ｖｂを印加して通電する。一方、赤色画素８ｒ及び緑色画素８ｇの各画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１には、図７に示すように、帯電された蒸着分子２６の負極性と同じ負極性で且つ画素電極１４ｒ，１４ｇに青色有機ＥＬ材料の昇華温度以上の温度を発生させ得る一定電圧−Ｖｒ，−Ｖｇを印加して通電する。この場合、赤色及び緑色画素８ｒ，８ｇの画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１に対する印加電圧（−Ｖｒ，−Ｖｇ）は、青色有機ＥＬ材料の蒸着時に、前工程で形成した赤色及び緑色発光層１６ｒ，１６ｇが再昇華しないように、各画素電極１４ｒ，１４ｇの温度Ｔｒ，Ｔｇが青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高く、緑色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いか、又は高くてもその昇華温度近傍となるように設定されるとよい。
【００４０】
ステップＳ５においては、青色用蒸発源２ｂを駆動し、青色有機ＥＬ材料を蒸発させる。この場合、青色有機ＥＬ材料の蒸発が安定し、また、図１１に示すように画素電極１４ｒ，１４ｇの温度が青色有機ＥＬ材料（Ｂ材料）の昇華温度以上となるまでの一定時間待った後、シャッタ２４を開き蒸着を開始する。これにより、青色有機ＥＬ材料の蒸着分子２６が帯電手段２５によって負極性に帯電されて有機ＥＬ表示用基板５に向かって進む。
【００４１】
ステップＳ６においては、青色有機ＥＬ材料の蒸着を予め定められた一定時間だけ行い、一定時間経過後シャッタ２４を閉じると共に青色用蒸発源２ｂの駆動を停止して青色有機ＥＬ材料の蒸着を終了する。この場合、青色画素８ｂの画素電極１４ｂに接触する抵抗体２１には、図１０（ｃ）に示すように、帯電された青色蒸着分子２６の負極性とは反対の正極性の電圧＋Ｖｂが印加されているので、青色蒸着分子２６は画素電極１４ｂに引き寄せられて画素電極１４ｂ上に被着する。このとき、画素電極１４ｂの温度Ｔｂは、図１１に示すように青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも低いため、青色有機ＥＬ材料は画素電極１４ｂに被着してそのまま留まり、図１０（ｃ）に示すように一定厚みの青色発光層１６ｂが形成される。一方、赤色画素８ｒ及び緑色画素８ｇの各画素電極１４ｒ，１４ｇに接触する抵抗体２１には、図１０（ｃ）に示すように、帯電された青色蒸着分子２６の負極性と同じ負極性の電圧−Ｖｒ，−Ｖｇが印加されているので、青色蒸着分子２６の多くは画素電極１４ｒ，１４ｇに反発されて画素電極１４ｒ，１４ｇ上に被着しない。同時に、画素電極１４ｒ，１４ｇの温度Ｔｒ，Ｔｇは、図１１に示すように青色有機ＥＬ材料の昇華温度よりも高くなっているため、該画素電極１４ｒ，１４ｇに被着した一部の青色有機ＥＬ材料も再昇華して画素電極１４ｒ，１４ｂ上に留まることができず、図１０（ｂ）に示すように各画素電極１４ｒ，１４ｇ上には青色発光層１６ｂは形成されない。
【００４２】
ステップＳ７においては、再々度、全ての発光層１６の蒸着形成を終了したか否かが判定される。この場合、全ての色の有機ＥＬ材料の蒸着を終えたので、ステップＳ６は“ＹＥＳ”判定となって蒸着工程を終了する。
【００４３】
なお、図５に示す有機ＥＬ表示装置の製造方法において、ステップＳ３とステップＳ４とは、順番を入れ替えてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、画素電極１４に電気的に接触させて設けた抵抗体２１に通電して発熱させ、画素電極１４を加熱する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、抵抗体２１は設けず、画素電極１４に通電して画素電極１４を所望の温度に発熱させてもよい。
【００４５】
さらに、以上の説明においては、有機ＥＬ表示装置を製造する場合について述べたが、本発明はこれに限られず、本発明の真空蒸着方法により製造できる如何なる製品の製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…真空容器
２，２ｒ，２ｇ，２ｂ…蒸発源
４…電圧印加手段
５…有機ＥＬ表示用基板（被着体）
１４，１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ…画素電極（電極）
１６，１６ｒ，１６ｇ，１６ｂ…発光層（薄膜パターン）
２１…抵抗体
２５…帯電手段
２６…蒸着分子（蒸着材料の分子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法であって、
前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる段階と、
前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
を行うことを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項２】
前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着方法。
【請求項３】
真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着装置であって、
前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる帯電手段と、
前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する電圧印加手段を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
真空容器内で有機ＥＬ材料を蒸発源から蒸発させて、基板面にマトリクス状に設けられた複数の画素電極上に選択的に被着させ、前記有機ＥＬ材料の発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記蒸発源から蒸発した前記有機ＥＬ材料の分子が前記基板面に到達する前に前記有機ＥＬ材料の分子を帯電させる段階と、
前記発光層を形成する箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
前記発光層を形成しない箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
を行うことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記有機ＥＬ材料は、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料であり、
赤色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該赤色に対応した前記画素電極上に赤色の発光層を形成する工程と、
緑色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該緑色に対応した前記画素電極上に緑色の発光層を形成する工程と、
青色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該青色に対応した前記画素電極上に青色の発光層を形成する工程と、
を順次行うことを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記３種類の有機ＥＬ材料は、夫々昇華温度が異なり、昇華温度の高い有機ＥＬ材料から順番に選択して蒸着されることを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１】
真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着方法であって、
前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる段階と、
前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
を行うことを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項２】
前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着方法。
【請求項３】
真空容器内で蒸着材料を蒸発源から蒸発させて被着体に予め定められた複数個所に選択的に被着させ、前記蒸着材料の薄膜パターンを形成する真空蒸着装置であって、
前記蒸発源から蒸発した前記蒸着材料の分子が前記被着体に到達する前に前記蒸着材料の分子を帯電させる帯電手段と、
前記被着体に予め設けられた複数の電極にて、前記薄膜パターンを形成する箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記蒸着材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電し、前記薄膜パターンを形成しない箇所に対応して位置する電極に、前記帯電された蒸着材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記蒸着材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する電圧印加手段を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
前記電極は、前記基板側の面に電気的に接触させて抵抗体を設け、該抵抗体に通電して発熱させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
真空容器内で有機ＥＬ材料を蒸発源から蒸発させて、基板面にマトリクス状に設けられた複数の画素電極上に選択的に被着させ、前記有機ＥＬ材料の発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記蒸発源から蒸発した前記有機ＥＬ材料の分子が前記基板面に到達する前に前記有機ＥＬ材料の分子を帯電させる段階と、
前記発光層を形成する箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性とは異なる極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させない程度に制限された温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
前記発光層を形成しない箇所に対応して位置する画素電極の基板側の面に電気的に接触させて設けられた抵抗体に、前記帯電された有機ＥＬ材料の分子の帯電極性と同じ極性で且つ前記有機ＥＬ材料を昇華させるのに十分な温度を発生させ得る電圧を印加して通電する段階と、
を行うことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記有機ＥＬ材料は、赤、緑、青の各色に対応した３種類の有機ＥＬ材料であり、
赤色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該赤色に対応した前記画素電極上に赤色の発光層を形成する工程と、
緑色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該緑色に対応した前記画素電極上に緑色の発光層を形成する工程と、
青色に対応した前記有機ＥＬ材料を使用して該青色に対応した前記画素電極上に青色の発光層を形成する工程と、
を順次行うことを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記３種類の有機ＥＬ材料は、夫々昇華温度が異なり、昇華温度の高い有機ＥＬ材料から順番に選択して蒸着されることを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−４１６８６（Ｐ２０１３−４１６８６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６２５２（Ｐ２０１１−１７６２５２）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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