表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法
【課題】製造過程で異物が付着したとしてもショートの発生を抑制することが可能な表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 表示素子を構成する第１電極を形成済みの処理基板ＳＵＢを保持する保持機構２２０と、光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源２１０と、保持機構２２０によって保持された処理基板ＳＵＢと蒸着源２１０とが対向した状態で相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査するように蒸着源２１０及び処理基板ＳＵＢの少なくとも一方を移動させる移動機構２４０と、を備え、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする。
【解決手段】 表示素子を構成する第１電極を形成済みの処理基板ＳＵＢを保持する保持機構２２０と、光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源２１０と、保持機構２２０によって保持された処理基板ＳＵＢと蒸着源２１０とが対向した状態で相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査するように蒸着源２１０及び処理基板ＳＵＢの少なくとも一方を移動させる移動機構２４０と、を備え、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自発光性の表示素子を備えた表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を保持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成されている。このような構成において、例えば、第１電極（陽極）及び有機活性層は、画素毎に配置されている。また、第２電極は、複数の画素に共通に配置されている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子の製造工程において、低分子系の有機化合物からなる有機活性層を形成する工程においては、蒸着源から放射した材料を蒸着する蒸着法を適用可能である。このような蒸着法により有機活性層を成膜するのに先立って、第１電極表面に異物が付着することがある。異物の周辺では、有機活性層の膜厚が薄く、あるいは、有機活性層が存在せず、有機活性層上に第２電極を配置したときに、この異物周辺において第１電極と第２電極とがショートするおそれがある。このため、有機活性層を成膜した後に、加熱する工程を追加することにより、有機活性層を溶融し、異物周辺でのショートを抑制するよう有機活性層の膜厚を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第６，５０６，０８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法によれば、有機活性層を成膜する工程の後に有機活性層を溶融するための加熱工程が必要となり、製造コストの増大を招くとともに、製造効率の低下を招くおそれがある。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造過程で異物が付着したとしてもショートの発生を抑制することが可能な表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１態様による表示装置の製造装置は、
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
複数の画素に共通に配置されるとともに、前記光活性層上に配置された第２電極と、を備えた表示素子を備えた表示装置の製造装置であって、
前記第１電極を形成済みの処理基板を保持する保持機構と、
前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、
前記保持機構によって保持された前記処理基板と前記蒸着源とが対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする。
【０００８】
この発明の第２態様による表示装置の製造方法は、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極を形成済みの処理基板と、前記第１電極上に前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、が対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させて光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆うように第２電極を形成する工程と、を備え、
前記光活性層を形成する工程は、
前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返しながら行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造過程で異物が付着したとしてもショートの発生を抑制することが可能な表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１１】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００を備えている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。図１では、カラー表示タイプの有機ＥＬ表示装置を例に図示しており、表示エリア１０２は、赤色に発光する赤色画素ＰＸＲ、緑色に発光する緑色画素ＰＸＧ、及び、青色に発光する青色画素ＰＸＢを含んでいる。
【００１２】
また、アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する列方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。
【００１３】
さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７の少なくとも一部と、信号線Ｘｎのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８の少なくとも一部と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００１４】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画素回路及び画素回路によって駆動制御される表示素子を備えている。画素回路は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを有している。これら画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここでは、半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１５】
表示素子は、自発光素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１６】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構成は、基本的に同一である。すなわち、図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０の主面側に配置された複数の有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性の支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００１７】
有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素ＰＸ毎に独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され複数の画素ＰＸに共通に配置された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された光活性層として機能する有機活性層６４と、によって構成されている。
【００１８】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置され、陽極として機能する。配線基板１２０側から光を取り出す下面発光方式を採用した構成では、この第１電極６０は、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化錫）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）などの光透過性を有する導電材料によって形成され、特にＩＴＯ、ＩＺＯを用いて形成することが好ましい。
【００１９】
有機活性層６４は、少なくとも発光層６４Ａを含んでいる。この有機活性層６４は、発光層６４Ａ以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。この有機活性層６４は、複数の機能層を複合した単層で構成されても良いし、各機能層を積層した多層構造であっても良い。有機活性層６４においては、発光層６４Ａが有機系材料であればよく、発光層６４Ａ以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。有機活性層６４において、発光層６４Ａ以外は共通層であっても良く、図２に示した例では、第１電極６０側に配置されたホール側共通層６４Ｈは、ホール注入層及びホール輸送層を含み、また、第２電極６６側に配置された電子側共通層６４Ｅは、ブロッキング層及び電子輸送層を含み、発光層６４Ａは、これらのホール側共通層６４Ｈと電子側共通層６４Ｅとの間に配置されている。発光層６４Ａは、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。
【００２０】
第２電極６６は、各色画素の有機活性層６４上に共通に配置される。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料によって形成され、陰極として機能する。下面発光方式を採用した構成では、この第２電極６６は、光反射性を有する導電材料を用いて形成され、例えば、カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属元素単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む２成分あるいは３成分の合金系を用いて形成することが好ましい。合金系材料としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）等が好ましい。
【００２１】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する色毎に画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各画素を分離するよう形成することが望ましく、例えば各第１電極６０の縁に沿って格子状またはストライプ状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁７０の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、例えば樹脂材料によって形成される。
【００２２】
この実施の形態においては、有機ＥＬ素子４０を構成する有機活性層６４は、低分子系材料を用いて蒸着法により形成される。ここで、有機活性層６４を形成するための製造装置すなわち蒸着装置について説明する。
【００２３】
図３に示すように、蒸着装置２００は、真空チャンバ２０１の内部に、有機活性層６４の少なくとも１層の薄膜を形成するための材料を放射する蒸着源２１０と、蒸着対象である処理基板（例えば第１電極６０を形成済みの配線基板１２０）ＳＵＢを保持する保持機構２２０と、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとの間に配置され所定の開口パターンを有する蒸着マスク２３０と、を備えている。
【００２４】
蒸着源２１０は、四角形状の処理基板ＳＵＢの長辺方向またはこれに直交する短辺方向に延在するラインソースである。この実施の形態では、図３に示すように、処理基板ＳＵＢの長辺方向をＬとし、短辺方向をＳとしたとき、蒸着源２１０は、短辺方向Ｓに沿って延在している。
【００２５】
保持機構２２０は、マグネットなどを備えて構成されており、第１電極６０を形成した側の面が蒸着源２１０と対向するように処理基板ＳＵＢを保持する。
【００２６】
また、蒸着装置２００は、処理基板ＳＵＢと蒸着源２１０とが対向した状態で、相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査するように、蒸着源２１０及び処理基板ＳＵＢの少なくとも一方を移動する移動機構２４０を備えている。この実施の形態では、移動機構２４０は、蒸着源２１０のみを処理基板ＳＵＢの長辺方向Ｌに沿って移動させるように構成されている。つまり、蒸着源２１０の延在する方向は、移動機構２４０による移動方向に直交する。
【００２７】
さらに、蒸着装置２００は、蒸着源２１０から放射される材料の蒸着レートを検出するセンサ２５０を備えている。このセンサ２５０は、水晶振動子などを備えて構成されており、処理基板ＳＵＢに隣接して配置されている。このセンサ２５０によって検出された蒸着レートは、所望の膜厚の有機活性層６４を形成するのに必要な移動機構２４０による移動速度を決定するのに利用される。
【００２８】
ところで、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成する過程において、異物が混入することがある。すなわち、第１電極６０を形成済みの配線基板１２０の表面つまり第１電極６０の表面に異物が付着することがある。異物が付着した状態で、有機活性層６４を形成したのに続いて第２電極６６を形成すると、異物の周辺で第１電極６０と第２電極６６とがショートするおそれがある。
【００２９】
より具体的には、第１電極６０の表面に異物が付着した状態で、有機活性層６４を形成するための材料を蒸着したとき、蒸着源から放射される材料の指向性が高いため、異物に対する材料のカバレッジが悪い。つまり、異物の影となる部分に有機活性層６４の材料が成膜されずに隙間が形成される。その後に、第２電極６６を形成するための材料を蒸着したとき、有機活性層６４の隙間に第２電極６６の材料が回り込んで成膜されることにより、第１電極６０と第２電極６６とのショートが発生する。
【００３０】
特に、ラインソースタイプの蒸着源を適用し、蒸着源を一方向に走査することで有機活性層６４を形成する方式においては、通常、蒸着源２１０が延在する方向と走査方向とが直交するため、走査方向に直交する方向（ここでは処理基板ＳＵＢの短辺方向Ｓ）では、図４Ａに示すように、蒸着源２１０から放射される材料が広がりをもって飛散する（指向性が低い）ため、異物Ｆが存在しても、この異物Ｆの周囲に材料が回り込み、成膜された材料によって異物Ｆを包囲することが可能である。これに対して、走査方向（ここでは処理基板ＳＵＢの長辺方向Ｌ）では、図４Ｂに示すように、蒸着源２１０から放射される材料の広がりが小さい（指向性が高い）ため、異物Ｆの周囲に材料が回り込みにくく、成膜された材料によって異物Ｆを包囲することが困難であり、ショートが発生する可能性が高い。
【００３１】
そこで、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとを対向した状態で相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査する際、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向に規定幅で移動させた後に処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させている。
【００３２】
すなわち、図５に示すように、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向をＬＡＢとし、処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向ＬＢＡとしたとき、この実施の形態においては、蒸着源２１０は、順方向ＬＡＢに規定幅Ｗ１で移動した後に、逆方向ＬＢＡに規定幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２で移動する。これにより、蒸着源２１０は、（Ｗ１−Ｗ２）の幅だけ順方向ＬＡＢに移動する。
【００３３】
逆方向ＬＢＡへの移動幅Ｗ２は、規定幅Ｗ１の略半分（５０％）から略２／３（６７％）程度とすることが望ましい。
【００３４】
処理基板ＳＵＢ上に成膜される有機活性層６４の膜厚は、蒸着レート及び走査する際の移動速度によって決まる。逆方向ＬＢＡへの移動幅Ｗ２を規定幅Ｗ１の５０％に設定したとき、図５に示すように、同一エリアＡｒは３回走査される。このため、所定の蒸着レートで揺動することなしに順方向ＬＡＢに移動速度Ｔ１で走査した際に所定膜厚の有機活性層６４が得られる条件の場合、この条件と同一の蒸着レートであれば、揺動しながら走査する際の移動速度を（Ｔ１×３）に設定すれば、揺動なしの条件と同一膜厚の有機活性層６４が得られる。
【００３５】
このような揺動を繰り返しながら蒸着源２１０が順方向ＬＡＢに沿って処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢまで走査し、有機活性層６４の少なくとも１層の薄膜を成膜することにより、例え第１電極６０上に異物が付着していたとしても、走査方向及び走査方向に直交する方向において成膜した薄膜によって異物を包囲することが可能となる。したがって、異物の周辺での第１電極６０と第２電極６６とのショートの発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、有機活性層６４の形成工程において、成膜後の有機活性層を溶融するための加熱工程が不要となり、製造コストの低減が可能であるとともに、製造効率を改善することが可能である。
【００３７】
次に、この実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００３８】
まず、図６Ａに示すように、配線基板１２０上の表示エリア１０２において、複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎に独立島状の第１電極６０を形成する。すなわち、配線基板１２０の一主面側において陽極として機能する金属膜をパターン化し、第１電極６０を形成する。この第１電極６０については、一般的はフォトリソグラフィプロセスで形成しても良いし、画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応したパターンを有するマスクを介して金属材料を蒸着する蒸着法によって形成しても良い。
【００３９】
続いて、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁７０を形成する。すなわち、感光性樹脂材料例えばアクリルタイプのポジティブトーンのレジストを第１電極６０上を含む配線基板１２０の一主面側全体に成膜した後にフォトリソグラフィプロセスなどでパターニングした後に、２２０℃で６０分の焼成処理を行う。これにより、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を囲むように第１電極６０の縁に沿って格子状の隔壁７０を形成する。
【００４０】
続いて、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）内における第１電極６０上に有機活性層６４を形成する。ここで、有機活性層６４は、複数の薄膜、すなわちホール注入層、ホール輸送層、発光層６４Ａ、ブロッキング層、電子輸送層を積層して構成されており、これらは全て低分子系の薄膜材料を蒸着することによって形成される。この有機活性層６４の形成工程では、図３を参照して説明したような製造装置が適用される。
【００４１】
すなわち、有機活性層６４を構成する少なくとも１層の薄膜は、第１電極６０を配置した配線基板１２０の一主面側に蒸着法によって成膜する。ここでは、図３に示したように、ラインソースタイプの蒸着源２１０を備えた蒸着装置２００において、まず、保持機構２２０により、第１電極６０を形成した主面が蒸着源２１０側を向くように配線基板（すなわち処理基板ＳＵＢ）を保持する。その後、センサ２５０と対向した退避位置に配置された蒸着源２１０を所定の温度に加熱し、センサ２５０により蒸着レートを検出する。移動機構２４０は、センサ２５０により検出された蒸着レートに基づいて所定の膜厚の薄膜を形成するための移動速度を算出する。その後、移動機構２４０により蒸着源２１０を移動し、処理基板ＳＵＢと対向した状態で蒸着源２１０の長手方向と直交する方向に蒸着源２１０を揺動しながら走査した。このとき、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとの間に蒸着マスク２３０が介在している。
【００４２】
まず、図６Ｂに示すように、蒸着法により複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通のホール側共通層６４Ｈを形成する。ここでは、まず、ホール注入層として機能する材料として、ＣｕＰｃ(銅フタロシアニン)を１００オングストロームの膜厚で成膜する。その後、ホール輸送層として機能する材料として、α−ＮＰＤ（芳香族ジアミン）を成膜する。これらのホール側共通層６４Ｈを形成するための材料は、上述したように、揺動しながら順方向に沿って走査する蒸着源から放射され、蒸着マスクを介して第１電極６０上に成膜される。
【００４３】
図６Ｂに示した例では、赤色画素ＰＸＲにおける第１電極６０上に異物Ｆが付着している。このため、ホール側共通層６４Ｈを形成するための材料は、第１電極６０上に蒸着されるとともに、異物Ｆ上にも蒸着され、また、異物Ｆの陰となる第１電極６０の表面にも堆積し、異物Ｆの全体を略包囲している。
【００４４】
続いて、図６Ｃに示すように、同様の蒸着法により画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のそれぞれに個別の発光層６４Ａを形成する。さらに、蒸着法により複数種類の色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通のブロッキング層及び電子輸送層を連続して成膜し、電子側共通層６４Ｅを形成する。ここでは、赤色画素ＰＸＲに配置される発光層６４ＡＲとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にＤＣＭ色素を用いて４００オングストロームの膜厚で成膜し、緑色画素ＰＸＧに配置される発光層６４ＡＧとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にクマリン誘電体を用いて４００オングストロームの膜厚で成膜し、青色画素ＰＸＢに配置される発光層６４ＡＢとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にペリレンを用いて４００オングストロームの膜厚で成膜した。また、ブロッキング層として、ＢＣＰ（バソキョプロイン）を成膜し、さらに、電子輸送層として、Ａｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）を成膜した。これにより、電子側共通層６４Ｅが形成される。仮に、ホール側共通層６４Ｈによって異物Ｆを完全に包囲できなかったとしても、これらの発光層６４Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）や電子側共通層６４Ｅを形成する過程で異物Ｆの全体を包囲することが可能である。
【００４５】
続いて、図６Ｄに示すように、有機活性層６４上に複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通の第２電極６６を形成する。
【００４６】
このような工程により、有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００４７】
このようにして形成した有機ＥＬ素子４０によれば、異物Ｆが混入した赤色画素ＰＸＲにおいて、有機活性層６４は、異物Ｆを完全に包囲しており、異物Ｆの周囲での第１電極６０と第２電極６６とのショートを抑制できていることが確認できた。
【００４８】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４９】
例えば、上述した実施の形態では、主に処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向ＬＡＢに沿って蒸着源２１０を揺動しながら走査したが、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまでの走査が終了した後に、処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向ＬＢＡに規定幅Ｗ１で移動させた後に処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向ＬＡＢに規定幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２で移動させる揺動を繰り返して処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡまで走査させるように構成しても良い。つまり、主に順方向ＬＡＢに沿って揺動しながら走査した後に、主に逆方向ＬＢＡに沿って揺動しながら走査しても良い。このような往復走査により、さらに異物のカバレッジ性能を向上することができ、第１電極と第２電極とのショートの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、有機ＥＬ素子を製造するための製造装置（蒸着装置）の構成を概略的に示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示した製造装置において、蒸着源の長手方向に沿った異物のカバレッジ性能を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３に示した製造装置において、蒸着源の長手方向に直交する方向に沿った異物のカバレッジ性能を説明するための図である。
【図５】図５は、図３に示した製造装置における揺動動作を伴った走査方法を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第１電極及び隔壁を形成する工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層のホール側共通層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層の発光層及び電子側共通層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第２電極を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、６０…第１電極、６４…有機活性層、６４Ａ…発光層、６４Ｈ…ホール側共通層、６４Ｅ…電子側共通層、６６…第２電極、７０…隔壁、１００…アレイ基板、１２０…配線基板、ＰＸ…画素、Ｆ…異物、２００…製造装置、２１０…蒸着源、２２０…保持機構、２３０…蒸着マスク、２４０…移動機構、２５０…センサ、ＳＵＢ…処理基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自発光性の表示素子を備えた表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を保持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成されている。このような構成において、例えば、第１電極（陽極）及び有機活性層は、画素毎に配置されている。また、第２電極は、複数の画素に共通に配置されている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子の製造工程において、低分子系の有機化合物からなる有機活性層を形成する工程においては、蒸着源から放射した材料を蒸着する蒸着法を適用可能である。このような蒸着法により有機活性層を成膜するのに先立って、第１電極表面に異物が付着することがある。異物の周辺では、有機活性層の膜厚が薄く、あるいは、有機活性層が存在せず、有機活性層上に第２電極を配置したときに、この異物周辺において第１電極と第２電極とがショートするおそれがある。このため、有機活性層を成膜した後に、加熱する工程を追加することにより、有機活性層を溶融し、異物周辺でのショートを抑制するよう有機活性層の膜厚を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第６，５０６，０８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法によれば、有機活性層を成膜する工程の後に有機活性層を溶融するための加熱工程が必要となり、製造コストの増大を招くとともに、製造効率の低下を招くおそれがある。
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造過程で異物が付着したとしてもショートの発生を抑制することが可能な表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１態様による表示装置の製造装置は、
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
複数の画素に共通に配置されるとともに、前記光活性層上に配置された第２電極と、を備えた表示素子を備えた表示装置の製造装置であって、
前記第１電極を形成済みの処理基板を保持する保持機構と、
前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、
前記保持機構によって保持された前記処理基板と前記蒸着源とが対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする。
【０００８】
この発明の第２態様による表示装置の製造方法は、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極を形成済みの処理基板と、前記第１電極上に前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、が対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させて光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆うように第２電極を形成する工程と、を備え、
前記光活性層を形成する工程は、
前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返しながら行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造過程で異物が付着したとしてもショートの発生を抑制することが可能な表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置の製造装置、及び、表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１１】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００を備えている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。図１では、カラー表示タイプの有機ＥＬ表示装置を例に図示しており、表示エリア１０２は、赤色に発光する赤色画素ＰＸＲ、緑色に発光する緑色画素ＰＸＧ、及び、青色に発光する青色画素ＰＸＢを含んでいる。
【００１２】
また、アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する列方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。
【００１３】
さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７の少なくとも一部と、信号線Ｘｎのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８の少なくとも一部と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００１４】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画素回路及び画素回路によって駆動制御される表示素子を備えている。画素回路は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを有している。これら画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここでは、半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１５】
表示素子は、自発光素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１６】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構成は、基本的に同一である。すなわち、図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０の主面側に配置された複数の有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性の支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００１７】
有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素ＰＸ毎に独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され複数の画素ＰＸに共通に配置された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された光活性層として機能する有機活性層６４と、によって構成されている。
【００１８】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置され、陽極として機能する。配線基板１２０側から光を取り出す下面発光方式を採用した構成では、この第１電極６０は、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化錫）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）などの光透過性を有する導電材料によって形成され、特にＩＴＯ、ＩＺＯを用いて形成することが好ましい。
【００１９】
有機活性層６４は、少なくとも発光層６４Ａを含んでいる。この有機活性層６４は、発光層６４Ａ以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。この有機活性層６４は、複数の機能層を複合した単層で構成されても良いし、各機能層を積層した多層構造であっても良い。有機活性層６４においては、発光層６４Ａが有機系材料であればよく、発光層６４Ａ以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。有機活性層６４において、発光層６４Ａ以外は共通層であっても良く、図２に示した例では、第１電極６０側に配置されたホール側共通層６４Ｈは、ホール注入層及びホール輸送層を含み、また、第２電極６６側に配置された電子側共通層６４Ｅは、ブロッキング層及び電子輸送層を含み、発光層６４Ａは、これらのホール側共通層６４Ｈと電子側共通層６４Ｅとの間に配置されている。発光層６４Ａは、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。
【００２０】
第２電極６６は、各色画素の有機活性層６４上に共通に配置される。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料によって形成され、陰極として機能する。下面発光方式を採用した構成では、この第２電極６６は、光反射性を有する導電材料を用いて形成され、例えば、カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属元素単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む２成分あるいは３成分の合金系を用いて形成することが好ましい。合金系材料としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）等が好ましい。
【００２１】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する色毎に画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各画素を分離するよう形成することが望ましく、例えば各第１電極６０の縁に沿って格子状またはストライプ状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁７０の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、例えば樹脂材料によって形成される。
【００２２】
この実施の形態においては、有機ＥＬ素子４０を構成する有機活性層６４は、低分子系材料を用いて蒸着法により形成される。ここで、有機活性層６４を形成するための製造装置すなわち蒸着装置について説明する。
【００２３】
図３に示すように、蒸着装置２００は、真空チャンバ２０１の内部に、有機活性層６４の少なくとも１層の薄膜を形成するための材料を放射する蒸着源２１０と、蒸着対象である処理基板（例えば第１電極６０を形成済みの配線基板１２０）ＳＵＢを保持する保持機構２２０と、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとの間に配置され所定の開口パターンを有する蒸着マスク２３０と、を備えている。
【００２４】
蒸着源２１０は、四角形状の処理基板ＳＵＢの長辺方向またはこれに直交する短辺方向に延在するラインソースである。この実施の形態では、図３に示すように、処理基板ＳＵＢの長辺方向をＬとし、短辺方向をＳとしたとき、蒸着源２１０は、短辺方向Ｓに沿って延在している。
【００２５】
保持機構２２０は、マグネットなどを備えて構成されており、第１電極６０を形成した側の面が蒸着源２１０と対向するように処理基板ＳＵＢを保持する。
【００２６】
また、蒸着装置２００は、処理基板ＳＵＢと蒸着源２１０とが対向した状態で、相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査するように、蒸着源２１０及び処理基板ＳＵＢの少なくとも一方を移動する移動機構２４０を備えている。この実施の形態では、移動機構２４０は、蒸着源２１０のみを処理基板ＳＵＢの長辺方向Ｌに沿って移動させるように構成されている。つまり、蒸着源２１０の延在する方向は、移動機構２４０による移動方向に直交する。
【００２７】
さらに、蒸着装置２００は、蒸着源２１０から放射される材料の蒸着レートを検出するセンサ２５０を備えている。このセンサ２５０は、水晶振動子などを備えて構成されており、処理基板ＳＵＢに隣接して配置されている。このセンサ２５０によって検出された蒸着レートは、所望の膜厚の有機活性層６４を形成するのに必要な移動機構２４０による移動速度を決定するのに利用される。
【００２８】
ところで、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成する過程において、異物が混入することがある。すなわち、第１電極６０を形成済みの配線基板１２０の表面つまり第１電極６０の表面に異物が付着することがある。異物が付着した状態で、有機活性層６４を形成したのに続いて第２電極６６を形成すると、異物の周辺で第１電極６０と第２電極６６とがショートするおそれがある。
【００２９】
より具体的には、第１電極６０の表面に異物が付着した状態で、有機活性層６４を形成するための材料を蒸着したとき、蒸着源から放射される材料の指向性が高いため、異物に対する材料のカバレッジが悪い。つまり、異物の影となる部分に有機活性層６４の材料が成膜されずに隙間が形成される。その後に、第２電極６６を形成するための材料を蒸着したとき、有機活性層６４の隙間に第２電極６６の材料が回り込んで成膜されることにより、第１電極６０と第２電極６６とのショートが発生する。
【００３０】
特に、ラインソースタイプの蒸着源を適用し、蒸着源を一方向に走査することで有機活性層６４を形成する方式においては、通常、蒸着源２１０が延在する方向と走査方向とが直交するため、走査方向に直交する方向（ここでは処理基板ＳＵＢの短辺方向Ｓ）では、図４Ａに示すように、蒸着源２１０から放射される材料が広がりをもって飛散する（指向性が低い）ため、異物Ｆが存在しても、この異物Ｆの周囲に材料が回り込み、成膜された材料によって異物Ｆを包囲することが可能である。これに対して、走査方向（ここでは処理基板ＳＵＢの長辺方向Ｌ）では、図４Ｂに示すように、蒸着源２１０から放射される材料の広がりが小さい（指向性が高い）ため、異物Ｆの周囲に材料が回り込みにくく、成膜された材料によって異物Ｆを包囲することが困難であり、ショートが発生する可能性が高い。
【００３１】
そこで、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとを対向した状態で相対的に蒸着源２１０が処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまで走査する際、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向に規定幅で移動させた後に処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させている。
【００３２】
すなわち、図５に示すように、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向をＬＡＢとし、処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向ＬＢＡとしたとき、この実施の形態においては、蒸着源２１０は、順方向ＬＡＢに規定幅Ｗ１で移動した後に、逆方向ＬＢＡに規定幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２で移動する。これにより、蒸着源２１０は、（Ｗ１−Ｗ２）の幅だけ順方向ＬＡＢに移動する。
【００３３】
逆方向ＬＢＡへの移動幅Ｗ２は、規定幅Ｗ１の略半分（５０％）から略２／３（６７％）程度とすることが望ましい。
【００３４】
処理基板ＳＵＢ上に成膜される有機活性層６４の膜厚は、蒸着レート及び走査する際の移動速度によって決まる。逆方向ＬＢＡへの移動幅Ｗ２を規定幅Ｗ１の５０％に設定したとき、図５に示すように、同一エリアＡｒは３回走査される。このため、所定の蒸着レートで揺動することなしに順方向ＬＡＢに移動速度Ｔ１で走査した際に所定膜厚の有機活性層６４が得られる条件の場合、この条件と同一の蒸着レートであれば、揺動しながら走査する際の移動速度を（Ｔ１×３）に設定すれば、揺動なしの条件と同一膜厚の有機活性層６４が得られる。
【００３５】
このような揺動を繰り返しながら蒸着源２１０が順方向ＬＡＢに沿って処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢまで走査し、有機活性層６４の少なくとも１層の薄膜を成膜することにより、例え第１電極６０上に異物が付着していたとしても、走査方向及び走査方向に直交する方向において成膜した薄膜によって異物を包囲することが可能となる。したがって、異物の周辺での第１電極６０と第２電極６６とのショートの発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、有機活性層６４の形成工程において、成膜後の有機活性層を溶融するための加熱工程が不要となり、製造コストの低減が可能であるとともに、製造効率を改善することが可能である。
【００３７】
次に、この実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００３８】
まず、図６Ａに示すように、配線基板１２０上の表示エリア１０２において、複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎に独立島状の第１電極６０を形成する。すなわち、配線基板１２０の一主面側において陽極として機能する金属膜をパターン化し、第１電極６０を形成する。この第１電極６０については、一般的はフォトリソグラフィプロセスで形成しても良いし、画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応したパターンを有するマスクを介して金属材料を蒸着する蒸着法によって形成しても良い。
【００３９】
続いて、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁７０を形成する。すなわち、感光性樹脂材料例えばアクリルタイプのポジティブトーンのレジストを第１電極６０上を含む配線基板１２０の一主面側全体に成膜した後にフォトリソグラフィプロセスなどでパターニングした後に、２２０℃で６０分の焼成処理を行う。これにより、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を囲むように第１電極６０の縁に沿って格子状の隔壁７０を形成する。
【００４０】
続いて、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）内における第１電極６０上に有機活性層６４を形成する。ここで、有機活性層６４は、複数の薄膜、すなわちホール注入層、ホール輸送層、発光層６４Ａ、ブロッキング層、電子輸送層を積層して構成されており、これらは全て低分子系の薄膜材料を蒸着することによって形成される。この有機活性層６４の形成工程では、図３を参照して説明したような製造装置が適用される。
【００４１】
すなわち、有機活性層６４を構成する少なくとも１層の薄膜は、第１電極６０を配置した配線基板１２０の一主面側に蒸着法によって成膜する。ここでは、図３に示したように、ラインソースタイプの蒸着源２１０を備えた蒸着装置２００において、まず、保持機構２２０により、第１電極６０を形成した主面が蒸着源２１０側を向くように配線基板（すなわち処理基板ＳＵＢ）を保持する。その後、センサ２５０と対向した退避位置に配置された蒸着源２１０を所定の温度に加熱し、センサ２５０により蒸着レートを検出する。移動機構２４０は、センサ２５０により検出された蒸着レートに基づいて所定の膜厚の薄膜を形成するための移動速度を算出する。その後、移動機構２４０により蒸着源２１０を移動し、処理基板ＳＵＢと対向した状態で蒸着源２１０の長手方向と直交する方向に蒸着源２１０を揺動しながら走査した。このとき、蒸着源２１０と処理基板ＳＵＢとの間に蒸着マスク２３０が介在している。
【００４２】
まず、図６Ｂに示すように、蒸着法により複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通のホール側共通層６４Ｈを形成する。ここでは、まず、ホール注入層として機能する材料として、ＣｕＰｃ(銅フタロシアニン)を１００オングストロームの膜厚で成膜する。その後、ホール輸送層として機能する材料として、α−ＮＰＤ（芳香族ジアミン）を成膜する。これらのホール側共通層６４Ｈを形成するための材料は、上述したように、揺動しながら順方向に沿って走査する蒸着源から放射され、蒸着マスクを介して第１電極６０上に成膜される。
【００４３】
図６Ｂに示した例では、赤色画素ＰＸＲにおける第１電極６０上に異物Ｆが付着している。このため、ホール側共通層６４Ｈを形成するための材料は、第１電極６０上に蒸着されるとともに、異物Ｆ上にも蒸着され、また、異物Ｆの陰となる第１電極６０の表面にも堆積し、異物Ｆの全体を略包囲している。
【００４４】
続いて、図６Ｃに示すように、同様の蒸着法により画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のそれぞれに個別の発光層６４Ａを形成する。さらに、蒸着法により複数種類の色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通のブロッキング層及び電子輸送層を連続して成膜し、電子側共通層６４Ｅを形成する。ここでは、赤色画素ＰＸＲに配置される発光層６４ＡＲとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にＤＣＭ色素を用いて４００オングストロームの膜厚で成膜し、緑色画素ＰＸＧに配置される発光層６４ＡＧとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にクマリン誘電体を用いて４００オングストロームの膜厚で成膜し、青色画素ＰＸＢに配置される発光層６４ＡＢとして、ホスト材料にＡｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）、ドーパント材料にペリレンを用いて４００オングストロームの膜厚で成膜した。また、ブロッキング層として、ＢＣＰ（バソキョプロイン）を成膜し、さらに、電子輸送層として、Ａｌｑ３（アルミニウムキリノール錯体）を成膜した。これにより、電子側共通層６４Ｅが形成される。仮に、ホール側共通層６４Ｈによって異物Ｆを完全に包囲できなかったとしても、これらの発光層６４Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）や電子側共通層６４Ｅを形成する過程で異物Ｆの全体を包囲することが可能である。
【００４５】
続いて、図６Ｄに示すように、有機活性層６４上に複数種類の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に共通の第２電極６６を形成する。
【００４６】
このような工程により、有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００４７】
このようにして形成した有機ＥＬ素子４０によれば、異物Ｆが混入した赤色画素ＰＸＲにおいて、有機活性層６４は、異物Ｆを完全に包囲しており、異物Ｆの周囲での第１電極６０と第２電極６６とのショートを抑制できていることが確認できた。
【００４８】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４９】
例えば、上述した実施の形態では、主に処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向ＬＡＢに沿って蒸着源２１０を揺動しながら走査したが、移動機構２４０は、処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢまでの走査が終了した後に、処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡに向かう逆方向ＬＢＡに規定幅Ｗ１で移動させた後に処理基板ＳＵＢの一端部ＳＡから他端部ＳＢに向かう順方向ＬＡＢに規定幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２で移動させる揺動を繰り返して処理基板ＳＵＢの他端部ＳＢから一端部ＳＡまで走査させるように構成しても良い。つまり、主に順方向ＬＡＢに沿って揺動しながら走査した後に、主に逆方向ＬＢＡに沿って揺動しながら走査しても良い。このような往復走査により、さらに異物のカバレッジ性能を向上することができ、第１電極と第２電極とのショートの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、有機ＥＬ素子を製造するための製造装置（蒸着装置）の構成を概略的に示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示した製造装置において、蒸着源の長手方向に沿った異物のカバレッジ性能を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３に示した製造装置において、蒸着源の長手方向に直交する方向に沿った異物のカバレッジ性能を説明するための図である。
【図５】図５は、図３に示した製造装置における揺動動作を伴った走査方法を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第１電極及び隔壁を形成する工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層のホール側共通層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層の発光層及び電子側共通層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、第２電極を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、６０…第１電極、６４…有機活性層、６４Ａ…発光層、６４Ｈ…ホール側共通層、６４Ｅ…電子側共通層、６６…第２電極、７０…隔壁、１００…アレイ基板、１２０…配線基板、ＰＸ…画素、Ｆ…異物、２００…製造装置、２１０…蒸着源、２２０…保持機構、２３０…蒸着マスク、２４０…移動機構、２５０…センサ、ＳＵＢ…処理基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
複数の画素に共通に配置されるとともに、前記光活性層上に配置された第２電極と、を備えた表示素子を備えた表示装置の製造装置であって、
前記第１電極を形成済みの処理基板を保持する保持機構と、
前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、
前記保持機構によって保持された前記処理基板と前記蒸着源とが対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記蒸着源は、前記移動機構による移動方向に直交する方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項３】
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部までの走査が終了した後に、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して前記処理基板の他端部から一端部まで走査させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項４】
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極を形成済みの処理基板と、前記第１電極上に前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、が対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させて光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆うように第２電極を形成する工程と、を備え、
前記光活性層を形成する工程は、
前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返しながら行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記光活性層を形成する工程は、前記処理基板の一端部から他端部までの走査が終了した後に、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返して前記処理基板の他端部から一端部まで走査させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１】
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
複数の画素に共通に配置されるとともに、前記光活性層上に配置された第２電極と、を備えた表示素子を備えた表示装置の製造装置であって、
前記第１電極を形成済みの処理基板を保持する保持機構と、
前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、
前記保持機構によって保持された前記処理基板と前記蒸着源とが対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して走査させることを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記蒸着源は、前記移動機構による移動方向に直交する方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項３】
前記移動機構は、前記処理基板の一端部から他端部までの走査が終了した後に、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅で移動させた後に前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅より小さい幅で移動させる揺動を繰り返して前記処理基板の他端部から一端部まで走査させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項４】
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極を形成済みの処理基板と、前記第１電極上に前記光活性層を形成するための材料を放射する蒸着源と、が対向した状態で、相対的に前記蒸着源が前記処理基板の一端部から他端部まで走査するように、前記蒸着源及び前記処理基板の少なくとも一方を移動させて光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆うように第２電極を形成する工程と、を備え、
前記光活性層を形成する工程は、
前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返しながら行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記光活性層を形成する工程は、前記処理基板の一端部から他端部までの走査が終了した後に、前記処理基板の他端部から一端部に向かう逆方向に規定幅で相対移動するステップと、前記処理基板の一端部から他端部に向かう順方向に規定幅より小さい幅で相対移動するステップとを含む揺動を繰り返して前記処理基板の他端部から一端部まで走査させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【公開番号】特開２００７−１０３２７８（Ｐ２００７−１０３２７８Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９４６２５（Ｐ２００５−２９４６２５）
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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