(57)【要約】  蒸着源（６０）、制限板ユニット（８０）、蒸着マスク（７０）がこの順に配置されている。制限板ユニットは第１方向に沿って配置された複数の制限板（８１）を備える。第１方向に隣り合う制限板間の制限空間（８２）の第１方向寸法が最も狭い最狭部（８１ｎ）に対して少なくとも蒸着源側に、制限空間の第１方向寸法が最狭部よりも広い箇所が形成されるように、制限空間を第１方向に規定する制限板の側面が構成されている。これにより、端縁のボヤケが抑えられた被膜を、大型の基板上の所望位置に形成することができる。
2012086453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定パターンの被膜を形成する蒸着装置であって、前記蒸着装置は、
少なくとも１つの蒸着源開口を備えた蒸着源、前記少なくとも１つの蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスク、及び、前記蒸着源と前記蒸着マスクとの間に配置され且つ第１方向に沿って配置された複数の制限板を含む制限板ユニットを備えた蒸着ユニットと、
前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板の法線方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記少なくとも１つの蒸着源開口から放出され、前記第１方向に隣り合う前記制限板間の制限空間及び前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した蒸着粒子を前記基板に付着させて前記被膜を形成し、
前記制限空間の前記第１方向の寸法が最も狭い最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第１方向に規定する前記制限板の側面が構成されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記制限空間を挟んで前記第１方向に対向する前記制限板の前記側面が面対称の関係を有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記最狭部は、前記制限板の前記側面の前記蒸着マスク側の端縁に設けられている請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記制限板の前記側面は、前記基板の法線方向に沿って前記最狭部から遠ざかるにしたがって前記制限空間の前記第１方向の寸法が拡大するように傾斜した面を前記最狭部よりも前記蒸着源側に有する請求項１〜３に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記制限板の前記側面の、前記最狭部よりも前記蒸着源側の領域に、凹状の窪みが形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記制限板の前記側面に、前記制限空間に向かって突出した第１庇が形成されており、前記最狭部は前記第１庇の先端に設けられている請求項１〜５のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記第１庇は、その蒸着源側に、前記第１庇の先端に近づくにしたがって前記蒸着源に近づくように傾斜した面を有する請求項６に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記第１庇は、その先端に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記蒸着源に近づくにしたがって拡大するように傾斜した面を有する請求項６又は７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記制限板の前記側面の前記最狭部よりも前記蒸着源側の位置に、前記制限空間に向かって突出した第２庇が形成されている請求項１〜８のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記制限板の前記側面に、階段状の複数の段差が形成されている請求項１〜９のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記制限空間の前記第２方向の寸法が最も狭い第２最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第２方向の寸法が前記第２最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第２方向に規定する前記制限板ユニットの側面が構成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１２】
基板上に蒸着粒子を付着させて所定パターンの被膜を形成する蒸着工程を有する蒸着方法であって、
前記蒸着工程を請求項１〜１１のいずれかに記載の蒸着装置を用いて行う蒸着方法。
【請求項１３】
前記被膜が有機ＥＬ素子の発光層である請求項１２に記載の蒸着方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の蒸着方法を用いて形成された発光層を備える有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に所定パターンの被膜を形成するための蒸着装置及び蒸着方法に関する。また、本発明は、蒸着により形成された発光層を備えた有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化、低消費電力化が求められている。【０００３】
そのような状況下、有機材料の電界発光（Electro Luminescence）を利用した有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置は、全固体型で、低電圧駆動可能、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイとして、高い注目を浴びている。【０００４】
例えばアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が設けられた基板上に薄膜状の有機ＥＬ素子が設けられている。有機ＥＬ素子では、一対の電極の間に発光層を含む有機ＥＬ層が積層されている。一対の電極の一方にＴＦＴが接続されている。そして、一対の電極間に電圧を印加して発光層を発光させることにより画像表示が行われる。【０００５】
フルカラーの有機ＥＬ表示装置では、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の発光層を備えた有機ＥＬ素子がサブ画素として基板上に配列形成される。ＴＦＴを用いて、これら有機ＥＬ素子を選択的に所望の輝度で発光させることによりカラー画像表示を行う。【０００６】
有機ＥＬ表示装置を製造するためには、各色に発光する有機発光材料からなる発光層を有機ＥＬ素子ごとに所定パターンで形成する必要がある。【０００７】
発光層を所定パターンで形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、インクジェット法、レーザ転写法が知られている。例えば、低分子型有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）では、真空蒸着法が用いられることが多い。【０００８】
真空蒸着法では、所定パターンの開口が形成されたマスク（シャドウマスクとも称される）が使用される。マスクが密着固定された基板の被蒸着面を蒸着源に対向させる。そして、蒸着源からの蒸着粒子（成膜材料）を、マスクの開口を通して被蒸着面に蒸着させることにより、所定パターンの薄膜が形成される。蒸着は発光層の色ごとに行われる（これを「塗り分け蒸着」という）。【０００９】
例えば特許文献１，２には、基板に対してマスクを順次移動させて各色の発光層の塗り分け蒸着を行う方法が記載されている。このような方法では、基板と同等の大きさのマスクが使用され、蒸着時にはマスクは基板の被蒸着面を覆うように固定される。【００１０】
このような従来の塗り分け蒸着法では、基板が大きくなればそれに伴ってマスクも大型化する必要がある。しかしながら、マスクを大きくすると、マスクの自重撓みや伸びにより、基板とマスクとの間に隙間が生じ易い。しかも、その隙間の大きさは、基板の被蒸着面の位置によって異なる。そのため、高精度なパターンニングを行うのが難しく、蒸着位置のズレや混色が発生して高精細化の実現が困難である。【００１１】
また、マスクを大きくすると、マスクやこれを保持するフレーム等が巨大になってその重量も増加するため、取り扱いが困難になり、生産性や安全性に支障をきたすおそれがある。また、蒸着装置やそれに付随する装置も同様に巨大化、複雑化するため、装置設計が困難になり、設置コストも高額になる。【００１２】
そのため、特許文献１，２に記載された従来の塗り分け蒸着法では大型基板への対応が難しく、例えば、６０インチサイズを超えるような大型基板に対しては量産レベルで塗り分け蒸着することは困難である。【００１３】
特許文献３には、蒸着源と蒸着マスクとを、基板に対して相対的に移動させながら、蒸着源から放出された蒸着粒子を、蒸着マスクのマスク開口を通過させた後、基板に付着させる蒸着方法が記載されている。この蒸着方法であれば、大型の基板であっても、それに応じて蒸着マスクを大型化する必要がない。【００１４】
特許文献４には、蒸着源と蒸着マスクとの間に、径が約０．１ｍｍ〜１ｍｍの円柱状又は角柱状の蒸着ビーム通過孔が形成された蒸着ビーム方向調整板を配置することが記載されている。蒸着源の蒸着ビーム放射孔から放出された蒸着粒子を、蒸着ビーム方向調整板に形成された蒸着ビーム通過孔を通過させることにより、蒸着ビームの指向性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平８−２２７２７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８８１７９号公報
【特許文献３】特開２００４−３４９１０１号公報
【特許文献４】特開２００４−１０３２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献３に記載された蒸着方法によれば、基板より小さな蒸着マスクを用いることができるので、大型の基板に対する蒸着が容易である。【００１７】
ところが、基板に対して蒸着マスクを相対的に移動させる必要があるので、基板と蒸着マスクとを離間させる必要がある。特許文献３では、蒸着マスクのマスク開口には、様々な方向から飛翔した蒸着粒子が入射しうるので、基板に形成された被膜の幅がマスク開口の幅よりも拡大し、被膜の端縁にボヤケが生じてしまう。【００１８】
特許文献４には、蒸着ビーム方向調整板によって、蒸着マスクに入射する蒸着ビームの指向性を向上させることが記載されている。【００１９】
ところが、実際の蒸着工程では、蒸着ビーム方向調整板に形成された蒸着ビーム通過孔の内周面に蒸着粒子が付着する。蒸着ビーム方向調整板は蒸着源に対向して配置されているので、蒸着源からの輻射熱を受けて加熱されている。従って、蒸着ビーム通過孔の内周面に付着した蒸着粒子が再蒸発する。再蒸発した蒸着粒子の一部は、蒸着ビーム通過孔の貫通方向とは異なる方向に飛翔して蒸着マスクのマスク開口を通過して基板に付着する。即ち、特許文献４では、蒸着ビームの指向性を向上させるために蒸着ビーム方向調整板を設けているにもかかわらず、当該蒸着ビーム方向調整板から再蒸発した蒸着粒子の指向性を制御することは困難であり、その結果、意図しない指向性を有する蒸着粒子が基板に付着してしまう。従って、基板と蒸着マスクとが離間していると、基板の意図しない箇所に蒸着材料が付着し、上記の特許文献３と同様に基板に形成された被膜の端縁にボヤケが生じたり、被膜の形成位置がずれたりしまう。【００２０】
本発明は、端縁のボヤケが抑えられた被膜を基板上の所望位置に形成することができる、大型の基板にも適用可能な蒸着装置及び蒸着方法を提供することを目的とする。【００２１】
また、本発明は、信頼性及び表示品位に優れた、大型の有機ＥＬ表示装置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】
【００２２】
本発明の蒸着装置は、基板上に所定パターンの被膜を形成する蒸着装置であって、前記蒸着装置は、少なくとも１つの蒸着源開口を備えた蒸着源、前記少なくとも１つの蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスク、及び、前記蒸着源と前記蒸着マスクとの間に配置され且つ第１方向に沿って配置された複数の制限板を含む制限板ユニットを備えた蒸着ユニットと、前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板の法線方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備える。前記少なくとも１つの蒸着源開口から放出され、前記第１方向に隣り合う前記制限板間の制限空間及び前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した蒸着粒子を前記基板に付着させて前記被膜を形成する。前記制限空間の前記第１方向の寸法が最も狭い最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第１方向に規定する前記制限板の側面が構成されていることを特徴とする。【００２３】
本発明の蒸着方法は、基板上に蒸着粒子を付着させて所定パターンの被膜を形成する蒸着工程を有する蒸着方法であって、前記蒸着工程を上記の本発明の蒸着装置を用いて行うことを特徴とする。【００２４】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上記の本発明の蒸着方法を用いて形成された発光層を備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の蒸着装置及び蒸着方法によれば、基板及び蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させながら、蒸着マスクに形成されたマスク開口を通過した蒸着粒子を基板に付着させるので、基板より小さな蒸着マスクを使用することができる。従って、大型基板に対しても蒸着による被膜を形成することができる。【００２６】
蒸着源開口と蒸着マスクとの間に設けられた複数の制限板が、第１方向に隣り合う制限板間の制限空間に入射した蒸着粒子を、その入射角度に応じて選択的に捕捉するので、マスク開口には、所定の入射角度以下の蒸着粒子のみが入射する。これにより、蒸着粒子の基板に対する最大入射角度が小さくなるので、基板に形成される被膜の端縁に生じるボヤケを抑制することができる。【００２７】
制限空間の第１方向寸法が最も狭い最狭部に対して少なくとも蒸着源側に、制限空間の第１方向寸法が最狭部よりも広い箇所が形成されるように、制限板の側面が構成されている。これにより、制限板の側面のうち最狭部よりも蒸着源側の領域から再蒸発する蒸着粒子の多くの飛翔方向を基板とは反対側に向けさせることができる。あるいは、制限板の側面のうち最狭部よりも蒸着源側の領域から基板の側に向かって再蒸発した蒸着粒子を、当該蒸着粒子が最狭部を通過する前に制限板の側面に衝突させて捕捉することができる。これらにより、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子数を少なくすることができる。その結果、端縁のボヤケが抑えられた被膜を基板上の所望する位置に高精度に形成することができる。また、制限板からの蒸着材料の再蒸発を少なくするために制限板ユニットを頻繁に交換する必要がなくなるので、量産時のスループットが向上し、生産性が向上する。【００２８】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上記の蒸着方法を用いて形成された発光層を備えるので、発光層の位置ズレや発光層の端縁のボヤケが抑えられる。従って、信頼性及び表示品位に優れ、大型化も可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す有機ＥＬ表示装置を構成する画素の構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図２の３−３線に沿った有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ基板の矢視断面図である。
【図４】図４は、有機ＥＬ表示装置の製造工程を工程順に示すフローチャートである。
【図５】図５は、新蒸着法にかかる蒸着装置の基本構成を示した斜視図である。
【図６】図６は、図５に示した蒸着装置の、基板の走行方向と平行な方向に沿って見た正面断面図である。
【図７】図７は、図５に示した蒸着装置において制限板ユニットを省略した蒸着装置の正面断面図である。
【図８】図８は、被膜の両端縁のボヤケの発生原因を説明する断面図である。
【図９】図９Ａは、新蒸着法において基板に被膜が形成される様子を示した拡大断面図であり、図９Ｂは、新蒸着法の問題が発生する原因を説明する拡大断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態１にかかる蒸着装置の基本構成を示した斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した蒸着装置の、基板の走行方向と平行な方向に沿って見た正面断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態１にかかる蒸着装置において、制限板の側面の作用を説明する拡大断面図である。
【図１３】図１３は、別の側面形状を有する制限板を備えた、本発明の実施形態１にかかる蒸着装置の拡大断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態１にかかる蒸着装置において、更に別の側面形状を有する制限板の拡大断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態２にかかる蒸着装置の、基板の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｃは、本発明の実施形態２にかかる蒸着装置において、別の側面形状を有する制限板の拡大断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態３にかかる蒸着装置の、基板の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図である。
【図１８】図１８Ａは本発明の実施形態３にかかる蒸着装置の、基板の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図、図１８Ｂは図１８Ａに示した制限板の拡大断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施形態３にかかる蒸着装置に用いられる別の制限板の拡大断面図である
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の蒸着装置は、基板上に所定パターンの被膜を形成する蒸着装置であって、前記蒸着装置は、少なくとも１つの蒸着源開口を備えた蒸着源、前記少なくとも１つの蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスク、及び、前記蒸着源と前記蒸着マスクとの間に配置され且つ第１方向に沿って配置された複数の制限板を含む制限板ユニットを備えた蒸着ユニットと、前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板の法線方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備える。前記少なくとも１つの蒸着源開口から放出され、前記第１方向に隣り合う前記制限板間の制限空間及び前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した蒸着粒子を前記基板に付着させて前記被膜を形成する。前記制限空間の前記第１方向の寸法が最も狭い最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第１方向に規定する前記制限板の側面が構成されていることを特徴とする。
【００３１】
上記の本発明の蒸着装置において、前記制限空間を挟んで前記第１方向に対向する前記制限板の前記側面が面対称の関係を有していることが好ましい。これにより、蒸着源開口から放出され、基板に付着して被膜を形成する蒸着粒子の飛翔経路の設計を簡単化することができる。
【００３２】
前記最狭部は、前記制限板の前記側面の前記蒸着マスク側の端縁に設けられていることが好ましい。これにより、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。
【００３３】
前記制限板の前記側面は、前記基板の法線方向に沿って前記最狭部から遠ざかるにしたがって前記制限空間の前記第１方向の寸法が拡大するように傾斜した面を前記最狭部よりも前記蒸着源側に有することが好ましい。これにより、このように傾斜した面から再蒸発する蒸着粒子の飛翔方向を基板とは反対側に向けさせることができる。従って、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。
【００３４】
前記制限板の前記側面の、前記最狭部よりも前記蒸着源側の領域に、凹状の窪みが形成されていることが好ましい。これにより、凹状の窪みの最深部よりも蒸着マスク側の領域から再蒸発する蒸着粒子の飛翔方向を基板とは反対側に向けさせることができる。また、凹状の窪みの最深部よりも蒸着マスク側の領域は、これより蒸着源側の領域から再蒸発した蒸着粒子を衝突させて捕捉することができる。従って、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。また、凹状の窪みの最深部よりも蒸着源側の領域は、これより蒸着マスク側の領域から剥離した蒸着材料が蒸着源上に落下しないように受け止めることができる。
【００３５】
前記制限板の前記側面に、前記制限空間に向かって突出した第１庇が形成されており、前記最狭部は前記第１庇の先端に設けられていることが好ましい。これにより、第１庇よりも蒸着源側の領域から再蒸発した蒸着粒子を第１庇に衝突させて捕捉することができる。従って、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。第１庇の形状は、特に制限はなく、一定厚みの薄板、その先端に近づくにしたがって厚みが薄くなる略くさび状断面を有する形状など、任意に設定することができる。
【００３６】
上記において、前記第１庇は、その蒸着源側に、前記第１庇の先端に近づくにしたがって前記蒸着源に近づくように傾斜した面を有することが好ましい。これにより、第１庇の蒸着源側の面から再蒸発した蒸着粒子が基板に付着するのをほぼ完全に防止することができる。
【００３７】
前記第１庇は、その先端に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記蒸着源に近づくにしたがって拡大するように傾斜した面を有することが好ましい。これにより、第１庇の先端面から再蒸発する蒸着粒子の飛翔方向を基板とは反対側に向けさせることができる。従って、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。
【００３８】
前記制限板の前記側面の前記最狭部よりも前記蒸着源側の位置に、前記制限空間に向かって突出した第２庇が形成されていることが好ましい。これにより、制限板の側面の、第２庇よりも蒸着マスク側の領域から剥離した蒸着材料を第２庇で受け止めることができるので、剥離した蒸着材料が蒸着源上に落下するのを防止できる。第２庇の形状も、特に制限はなく、一定厚みの薄板、その先端に近づくにしたがって厚みが薄くなる略くさび状断面を有する形状など、任意に設定することができる。
【００３９】
前記制限板の前記側面に、階段状の複数の段差が形成されていることが好ましい。これにより、制限板の側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を更に少なくすることができる。
【００４０】
前記制限空間の前記第２方向の寸法が最も狭い第２最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第２方向の寸法が前記第２最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第２方向に規定する前記制限板ユニットの側面が構成されていることが好ましい。これにより、制限板ユニットの側面から再蒸発して基板に付着する蒸着粒子の数を少なくすることができる。
【００４１】
制限板ユニットの側面にも、制限板の側面に適用される各種の好ましい構成が適用されることが好ましい。
【００４２】
以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００４３】
（有機ＥＬ表示装置の構成）
本発明を適用して製造可能な有機ＥＬ表示装置の一例を説明する。本例の有機ＥＬ表示装置は、ＴＦＴ基板側から光を取り出すボトムエミッション型で、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色からなる画素（サブ画素）の発光を制御することによりフルカラーの画像表示を行う有機ＥＬ表示装置である。
【００４４】
まず、上記有機ＥＬ表示装置の全体構成について以下に説明する。
【００４５】
図１は、有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬ表示装置を構成する画素の構成を示す平面図である。図３は、図２の３−３線に沿った有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ基板の矢視断面図である。
【００４６】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、ＴＦＴ１２（図３参照）が設けられたＴＦＴ基板１０上に、ＴＦＴ１２に接続された有機ＥＬ素子２０、接着層３０、封止基板４０がこの順に設けられた構成を有している。有機ＥＬ表示装置１の中央が画像表示を行う表示領域１９であり、この表示領域１９内に有機ＥＬ素子２０が配置されている。
【００４７】
有機ＥＬ素子２０は、当該有機ＥＬ素子２０が積層されたＴＦＴ基板１０を、接着層３０を用いて封止基板４０と貼り合わせることで、これら一対の基板１０，４０間に封入されている。このように有機ＥＬ素子２０がＴＦＴ基板１０と封止基板４０との間に封入されていることで、有機ＥＬ素子２０への酸素や水分の外部からの浸入が防止されている。
【００４８】
ＴＦＴ基板１０は、図３に示すように、支持基板として、例えばガラス基板等の透明な絶縁基板１１を備える。但し、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、絶縁基板１１は透明である必要はない。
【００４９】
絶縁基板１１上には、図２に示すように、水平方向に敷設された複数のゲート線と、垂直方向に敷設され、ゲート線と交差する複数の信号線とからなる複数の配線１４が設けられている。ゲート線には、ゲート線を駆動する図示しないゲート線駆動回路が接続され、信号線には、信号線を駆動する図示しない信号線駆動回路が接続されている。絶縁基板１１上には、これら配線１４で囲まれた各領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の有機ＥＬ素子２０からなるサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、マトリクス状に配置されている。
【００５０】
サブ画素２Ｒは赤色光を発射し、サブ画素２Ｇは緑色光を発射し、サブ画素２Ｂは青色光を発射する。列方向（図２の上下方向）には同色のサブ画素が配置され、行方向（図２の左右方向）にはサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂからなる繰り返し単位が繰り返して配置されている。行方向の繰り返し単位を構成するサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが画素２（すなわち、１画素）を構成する。
【００５１】
各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、各色の発光を担う発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを備える。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、列方向（図２の上下方向）にストライプ状に延設されている。
【００５２】
ＴＦＴ基板１０の構成を説明する。
【００５３】
ＴＦＴ基板１０は、図３に示すように、ガラス基板等の透明な絶縁基板１１上に、ＴＦＴ１２（スイッチング素子）、配線１４、層間膜１３（層間絶縁膜、平坦化膜）、エッジカバー１５等を備える。
【００５４】
ＴＦＴ１２はサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光を制御するスイッチング素子として機能するものであり、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂごとに設けられる。ＴＦＴ１２は配線１４に接続される。
【００５５】
層間膜１３は、平坦化膜としても機能するものであり、ＴＦＴ１２及び配線１４を覆うように絶縁基板１１上の表示領域１９の全面に積層されている。
【００５６】
層間膜１３上には、第１電極２１が形成されている。第１電極２１は、層間膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して、ＴＦＴ１２に電気的に接続されている。
【００５７】
エッジカバー１５は、層間膜１３上に、第１電極２１のパターン端部を被覆するように形成されている。エッジカバー１５は、第１電極２１のパターン端部で有機ＥＬ層２７が薄くなったり電界集中が起こったりすることで、有機ＥＬ素子２０を構成する第１電極２１と第２電極２６とが短絡することを防止するための絶縁層である。
【００５８】
エッジカバー１５には、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ毎に開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが設けられている。このエッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光領域となる。言い換えれば、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、絶縁性を有するエッジカバー１５によって仕切られている。エッジカバー１５は、素子分離膜としても機能する。
【００５９】
有機ＥＬ素子２０について説明する。
【００６０】
有機ＥＬ素子２０は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第１電極２１、有機ＥＬ層２７、第２電極２６をこの順に備える。
【００６１】
第１電極２１は、有機ＥＬ層２７に正孔を注入（供給）する機能を有する層である。第１電極２１は、前記したようにコンタクトホール１３ａを介してＴＦＴ１２と接続されている。
【００６２】
有機ＥＬ層２７は、図３に示すように、第１電極２１と第２電極２６との間に、第１電極２１側から、正孔注入層兼正孔輸送層２２、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ、電子輸送層２４、電子注入層２５をこの順に備える。
【００６３】
本実施形態では、第１電極２１を陽極とし、第２電極２６を陰極としているが、第１電極２１を陰極とし、第２電極２６を陽極としてもよく、この場合は有機ＥＬ層２７を構成する各層の順序は反転する。
【００６４】
正孔注入層兼正孔輸送層２２は、正孔注入層としての機能と正孔輸送層としての機能とを併せ持つ。正孔注入層は、有機ＥＬ層２７への正孔注入効率を高める機能を有する層である。正孔輸送層は、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの正孔輸送効率を高める機能を有する層である。正孔注入層兼正孔輸送層２２は、第１電極２１およびエッジカバー１５を覆うように、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面に一様に形成されている。
【００６５】
本実施形態では、正孔注入層と正孔輸送層とが一体化された正孔注入層兼正孔輸送層２２を設けているが、本発明はこれに限定されず、正孔注入層と正孔輸送層とが互いに独立した層として形成されていてもよい。
【００６６】
正孔注入層兼正孔輸送層２２上には、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、エッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを覆うように、それぞれ、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの列に対応して形成されている。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、第１電極２１側から注入されたホール（正孔）と第２電極２６側から注入された電子とを再結合させて光を出射する機能を有する層である。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、それぞれ、低分子蛍光色素や金属錯体等の発光効率が高い材料を含む。
【００６７】
電子輸送層２４は、第２電極２６から発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの電子輸送効率を高める機能を有する層である。
【００６８】
電子注入層２５は、第２電極２６から有機ＥＬ層２７への電子注入効率を高める機能を有する層である。
【００６９】
電子輸送層２４は、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂおよび正孔注入層兼正孔輸送層２２を覆うように、これら発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂおよび正孔注入層兼正孔輸送層２２上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。また、電子注入層２５は、電子輸送層２４を覆うように、電子輸送層２４上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。
【００７０】
本実施形態では、電子輸送層２４と電子注入層２５とは互いに独立した層として設けられているが、本発明はこれに限定されず、両者が一体化された単一の層（即ち、電子輸送層兼電子注入層）として設けられていてもよい。
【００７１】
第２電極２６は、有機ＥＬ層２７に電子を注入する機能を有する層である。第２電極２６は、電子注入層２５を覆うように、電子注入層２５上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。
【００７２】
なお、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ以外の有機層は有機ＥＬ層２７として必須ではなく、要求される有機ＥＬ素子２０の特性に応じて取捨選択すればよい。また、有機ＥＬ層２７は、必要に応じて、キャリアブロッキング層を更に有していてもよい。例えば、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと電子輸送層２４との間にキャリアブロッキング層として正孔ブロッキング層を追加することで、正孔が電子輸送層２４に抜けるのを阻止し、発光効率を向上することができる。
【００７３】
（有機ＥＬ表示装置の製造方法）
次に、有機ＥＬ表示装置１の製造方法について以下に説明する。
【００７４】
図４は、上記の有機ＥＬ表示装置１の製造工程を工程順に示すフローチャートである。
【００７５】
図４に示すように、本実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置１の製造方法は、例えば、ＴＦＴ基板・第１電極の作製工程Ｓ１、正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２、発光層の形成工程Ｓ３、電子輸送層の形成工程Ｓ４、電子注入層の形成工程Ｓ５、第２電極の形成工程Ｓ６、封止工程Ｓ７をこの順に備えている。
【００７６】
以下に、図４の各工程を説明する。但し、以下に示す各構成要素の寸法、材質、形状等はあくまで一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。また、本実施形態では第１電極２１を陽極とし、第２電極２６を陰極としており、これとは逆に第１電極２１を陰極とし、第２電極２６を陽極とする場合には、有機ＥＬ層の積層順は以下の説明と反転する。同様に、第１電極２１および第２電極２６を構成する材料も以下の説明と反転する。
【００７７】
最初に、絶縁基板１１上に公知の方法でＴＦＴ１２及び配線１４等を形成する。絶縁基板１１としては、例えば透明なガラス基板あるいはプラスチック基板等を用いることができる。一実施例では、絶縁基板１１として、厚さが約１ｍｍ、縦横寸法が５００×４００ｍｍの矩形形状のガラス板を用いることができる。
【００７８】
次いで、ＴＦＴ１２及び配線１４を覆うように絶縁基板１１上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングを行うことで、層間膜１３を形成する。層間膜１３の材料としては、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁性材料を用いることができる。但し、ポリイミド樹脂は一般に透明ではなく、有色である。このため図３に示すようなボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置１を製造する場合には、層間膜１３としてはアクリル樹脂等の透明性樹脂を用いることが好ましい。層間膜１３の厚さは、ＴＦＴ１２の上面の段差を解消することができればよく、特に限定されない。一実施例では、アクリル樹脂を用いて厚さ約２μｍの層間膜１３を形成することができる。
【００７９】
次に、層間膜１３に、第１電極２１をＴＦＴ１２に電気的に接続するためのコンタクトホール１３ａを形成する。
【００８０】
次に、層間膜１３上に、第１電極２１を形成する。即ち、層間膜１３上に導電膜（電極膜）を成膜する。次いで、導電膜上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行った後、塩化第二鉄をエッチング液として、導電膜をエッチングする。その後、レジスト剥離液を用いてフォトレジストを剥離し、さらに基板洗浄を行う。これにより、層間膜１３上にマトリクス状の第１電極２１が得られる。
【００８１】
第１電極２１に用いられる導電膜材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：インジウム亜鉛酸化物）、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）等の透明導電材料、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属材料を用いることができる。
【００８２】
導電膜の積層方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学蒸着）法、プラズマＣＶＤ法、印刷法等を用いることができる。
【００８３】
一実施例では、スパッタ法により、ＩＴＯを用いて、厚さ約１００ｎｍの第１電極２１を形成することができる。
【００８４】
次に、所定パターンのエッジカバー１５を形成する。エッジカバー１５は、例えば層間膜１３と同様の絶縁材料を使用することができ、層間膜１３と同様の方法でパターニングすることができる。一実施例では、アクリル樹脂を用いて、厚さ約１μｍのエッジカバー１５を形成することができる。
【００８５】
以上により、ＴＦＴ基板１０および第１電極２１が作製される（工程Ｓ１）。
【００８６】
次に、工程Ｓ１を経たＴＦＴ基板１０を、脱水のために減圧ベーク処理し、更に第１電極２１の表面洗浄のために酸素プラズマ処理する。
【００８７】
次に、上記ＴＦＴ基板１０上に、正孔注入層および正孔輸送層（本実施形態では正孔注入層兼正孔輸送層２２）を、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に蒸着法により形成する（Ｓ２）。
【００８８】
具体的には、表示領域１９の全面が開口したオープンマスクを、ＴＦＴ基板１０に密着固定し、ＴＦＴ基板１０とオープンマスクとを共に回転させながら、オープンマスクの開口を通じて正孔注入層および正孔輸送層の材料をＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に蒸着する。
【００８９】
正孔注入層と正孔輸送層とは、前記したように一体化されていてもよく、互いに独立した層であってもよい。層の厚みは、一層あたり例えば１０〜１００ｎｍである。
【００９０】
正孔注入層および正孔輸送層の材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、およびこれらの誘導体、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物、アニリン系化合物等の、複素環式または鎖状式共役系のモノマー、オリゴマー、またはポリマー等が挙げられる。
【００９１】
一実施例では、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を使用して、厚さ３０ｎｍの正孔注入層兼正孔輸送層２２を形成することができる。
【００９２】
次に、正孔注入層兼正孔輸送層２２上に、エッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを覆うように、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂをストライプ状に形成する（Ｓ３）。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、赤、緑、青の各色別に、所定領域を塗り分けるように蒸着される（塗り分け蒸着）。
【００９３】
発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの材料としては、低分子蛍光色素、金属錯体等の発光効率が高い材料が用いられる。例えば、アントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、トリフェニレン、アントラセン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、およびこれらの誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル等が挙げられる。
【００９４】
発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの厚さは、例えば１０〜１００ｎｍにすることができる。
【００９５】
本発明の蒸着方法及び蒸着装置は、この発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着に特に好適に使用することができる。本発明を使用した発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの形成方法の詳細は後述する。
【００９６】
次に、正孔注入層兼正孔輸送層２２および発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に電子輸送層２４を蒸着法により形成する（Ｓ４）。電子輸送層２４は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。
【００９７】
次に、電子輸送層２４を覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に電子注入層２５を蒸着法により形成する（Ｓ５）。電子注入層２５は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。
【００９８】
電子輸送層２４および電子注入層２５の材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、およびこれらの誘導体や金属錯体、ＬｉＦ（フッ化リチウム）等を用いることができる。
【００９９】
前記したように電子輸送層２４と電子注入層２５とは、一体化された単一層として形成されてもよく、または独立した層として形成されてもよい。各層の厚さは、例えば１〜１００ｎｍである。また、電子輸送層２４および電子注入層２５の合計厚さは、例えば２０〜２００ｎｍである。
【０１００】
一実施例では、Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）を使用して厚さ３０ｎｍの電子輸送層２４を形成し、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を使用して厚さ１ｎｍの電子注入層２５を形成することができる。
【０１０１】
次に、電子注入層２５を覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に第２電極２６を蒸着法により形成する（Ｓ６）。第２電極２６は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。第２電極２６の材料（電極材料）としては、仕事関数の小さい金属等が好適に用いられる。このような電極材料としては、例えば、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ等）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、金属カルシウム等が挙げられる。第２電極２６の厚さは、例えば５０〜１００ｎｍである。一実施例では、アルミニウムを用いて厚さ５０ｎｍの第２電極２６を形成することができる。
【０１０２】
第２電極２６上には、第２電極２６を覆うように、外部から酸素や水分が有機ＥＬ素子２０内に浸入することを阻止するために、保護膜を更に設けてもよい。保護膜の材料としては、絶縁性や導電性を有する材料を用いることができ、例えば窒化シリコンや酸化シリコンが挙げられる。保護膜の厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍである。
【０１０３】
以上により、ＴＦＴ基板１０上に、第１電極２１、有機ＥＬ層２７、および第２電極２６からなる有機ＥＬ素子２０を形成できる。
【０１０４】
次いで、図１に示すように、有機ＥＬ素子２０が形成されたＴＦＴ基板１０と、封止基板４０とを、接着層３０にて貼り合わせ、有機ＥＬ素子２０を封入する。封止基板４０としては、例えば厚さが０．４〜１．１ｍｍのガラス基板あるいはプラスチック基板等の絶縁基板を用いることができる。
【０１０５】
かくして、有機ＥＬ表示装置１が得られる。
【０１０６】
このような有機ＥＬ表示装置１において、配線１４からの信号入力によりＴＦＴ１２をＯＮ（オン）させると、第１電極２１から有機ＥＬ層２７へ正孔が注入される。一方、第２電極２６から有機ＥＬ層２７へ電子が注入される。正孔と電子とは発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ内で再結合し、エネルギーを失活する際に所定の色の光を出射する。各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光輝度を制御することで、表示領域１９に所定の画像を表示することができる。
【０１０７】
以下に、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを塗り分け蒸着により形成する工程Ｓ３を説明する。
【０１０８】
（新蒸着法）
発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを塗り分け蒸着する方法として、本発明者らは、特許文献１，２のような、蒸着時に基板と同等の大きさのマスクを基板に固定する蒸着方法に代えて、蒸着源及び蒸着マスクに対して基板を移動させながら蒸着を行う新規な蒸着方法（以下、「新蒸着法」という）を検討した。
【０１０９】
図５は、新蒸着法にかかる蒸着装置の基本構成を示した斜視図である。図６は、図５に示した蒸着装置の正面断面図である。
【０１１０】
蒸着源９６０と、蒸着マスク９７０と、これらの間に配置された制限板ユニット９８０とで蒸着ユニット９５０を構成する。蒸着源９６０と制限板ユニット９８０と蒸着マスク９７０との相対的位置は一定である。基板１０が、蒸着マスク９７０に対して蒸着源９６０とは反対側を一定速度で矢印１０ａに沿って移動する。以下の説明の便宜のため、基板１０の移動方向１０ａと平行な水平方向軸をＹ軸、Ｙ軸と垂直な水平方向軸をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な上下方向軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を設定する。Ｚ軸は基板１０の被蒸着面１０ｅの法線方向と平行である。
【０１１１】
蒸着源９６０の上面には、それぞれが蒸着粒子９１を放出する複数の蒸着源開口９６１が形成されている。複数の蒸着源開口９６１は、Ｘ軸と平行な一直線に沿って一定ピッチで配置されている。
【０１１２】
制限板ユニット９８０は、複数の制限板９８１を有する。各制限板９８１の主面（面積が最大である面）はＹＺ面と平行である。複数の制限板９８１は、複数の蒸着源開口９６１の配置方向（即ち、Ｘ軸方向）と平行に一定ピッチで配置されている。Ｘ軸方向に隣り合う制限板９８１間の、制限板ユニット９８０をＺ軸方向に貫通する空間を、制限空間９８２と呼ぶ。
【０１１３】
蒸着マスク９７０には、複数のマスク開口９７１が形成されている。複数のマスク開口９７１は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。
【０１１４】
蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９１は、制限空間９８２を通過し、更に、マスク開口９７１を通過して基板１０に付着して、Ｙ軸と平行なストライプ状の被膜９０を形成する。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの各色別に繰り返して蒸着を行うことにより、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着を行うことができる。
【０１１５】
このような新蒸着法によれば、蒸着マスク９７０の、基板１０の移動方向１０ａの寸法Ｌｍを、基板１０の同方向の寸法とは無関係に設定することができる。従って、基板１０よりも小さい蒸着マスク９７０を用いることができる。このため、基板１０を大型化しても蒸着マスク９７０を大型化する必要がないので、蒸着マスク９７０の自重撓みや伸びの問題が発生しない。また、蒸着マスク９７０やこれを保持するフレーム等が巨大化・重量化することもない。従って、特許文献１，２に記載された従来の蒸着法の問題が解決され、大型基板に対する塗り分け蒸着が可能になる。
【０１１６】
新蒸着法における制限板ユニット９８０の効果について説明する。
【０１１７】
図７は、新蒸着法において制限板ユニット９８０を省略した蒸着装置を図６と同様に示した断面図である。
【０１１８】
図７に示されているように、各蒸着源開口９６１から蒸着粒子９１はある広がり（指向性）をもって放出される。即ち、図７において、蒸着源開口９６１から放出される蒸着粒子９１の数は、蒸着源開口９６１の真上方向（Ｚ軸方向）において最も多く、真上方向に対してなす角度（出射角度）が大きくなるにしたがって徐々に少なくなる。蒸着源開口９６１から放出された各蒸着粒子９１は、それぞれの放出方向に向かって直進する。図７では、蒸着源開口９６１から放出される蒸着粒子９１の流れを矢印で概念的に示している。矢印の長さは、蒸着粒子数に対応する。従って、各マスク開口９７１には、その真下に位置する蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９１が最も多く飛来するが、これに限定されず、斜め下方に位置する蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９１も飛来する。
【０１１９】
図８は、図７の蒸着装置において、あるマスク開口９７１を通過した蒸着粒子９１によって基板１０上に形成される被膜９０の、図７と同様にＹ軸と平行な方向に沿って見た断面図である。上述したように、様々な方向から飛来した蒸着粒子９１がマスク開口９７１を通過する。基板１０の被蒸着面１０ｅに到達する蒸着粒子９１の数は、マスク開口９７１の真上の領域で最も多く、これから遠くなるにしたがって徐々に少なくなる。従って、図８に示すように、基板１０の被蒸着面１０ｅには、マスク開口９７１を真上方向に基板１０に投影した領域に、厚く且つ略一定厚みを有する被膜主部９０ｃが形成され、その両側に、被膜主部９０ｃより遠くなるにしたがって徐々に薄くなるボヤケ部分９０ｅが形成される。そして、このボヤケ部分９０ｅが被膜９０の端縁のボヤケを生じさせる。
【０１２０】
ボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅを小さくするためには、蒸着マスク９７０と基板１０との間隔を小さくすればよい。しかしながら、蒸着マスク９７０に対して基板１０を相対的に移動させる必要があるので、蒸着マスク９７０と基板１０との間隔をゼロにすることができない。
【０１２１】
ボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅが大きくなりボヤケ部分９０ｅが隣の異なる色の発光層領域に及ぶと、「混色」を生じたり、有機ＥＬ素子の特性が劣化したりする。混色が生じないようにするためにボヤケ部分９０ｅが隣の異なる色の発光層領域に及ばないようにするためには、画素（図２のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを意味する）の開口幅を狭くするか、または、画素のピッチを大きくして、非発光領域を大きくする必要がある。ところが、画素の開口幅を狭くすると、発光領域が小さくなるので輝度が低下する。必要な輝度を得るために電流密度を高くすると、有機ＥＬ素子が短寿命化したり、損傷しやすくなったりして、信頼性が低下する。一方、画素ピッチを大きくすると、高精細表示を実現できず、表示品位が低下する。
【０１２２】
これに対して、新蒸着法では、図６に示されているように、蒸着源９６０と蒸着マスク９７０との間に制限板ユニット９８０が設けられている。
【０１２３】
図９Ａは、新蒸着法において、基板１０に被膜９０が形成される様子を示した拡大断面図である。本例では、１つの制限空間９８２に対して１つの蒸着源開口９６１が配置されており、Ｘ軸方向において、蒸着源開口９６１は一対の制限板９８１の中央位置に配置されている。蒸着源開口９６１から放出された代表的な蒸着粒子９１の飛翔経路を破線で示している。蒸着源開口９６１から、ある広がり（指向性）をもって放出された蒸着粒子９１のうち、当該蒸着源開口９６１の真上の制限空間９８２を通過し、更にマスク開口９７１を通過した蒸着粒子９１が、基板１０に付着し被膜９０を形成する。一方、そのＸ軸方向成分が大きな速度ベクトルを有する蒸着粒子９１は、制限空間９８２を規定する制限板９８１の側面９８３に衝突し付着するので、制限空間９８２を通過することができず、マスク開口９７１に到達することはできない。即ち、制限板９８１は、マスク開口９７１に入射する蒸着粒子９１の入射角度を制限する。ここで、マスク開口９７１に対する「入射角度」は、ＸＺ面への投影図において、マスク開口９７１に入射する蒸着粒子９１の飛翔方向がＺ軸に対してなす角度で定義される。
【０１２４】
このように、複数の制限板９８１を備えた制限板ユニット９８０を用いることにより、Ｘ軸方向における蒸着粒子９１の指向性を向上させることができる。従って、ボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅを小さくすることができる。
【０１２５】
上述した特許文献３に記載された従来の蒸着方法では、新蒸着法の制限板ユニット９８０に相当する部材が用いられていない。また、蒸着源には、基板の相対移動方向と直交する方向に沿った単一のスロット状の開口から蒸着粒子が放出される。このような構成では、マスク開口に対する蒸着粒子の入射角度は、新蒸着法に比べて大きくなるので、被膜の端縁に有害なボヤケが生じてしまう。
【０１２６】
以上のように、新蒸着法によれば、基板１０に形成される被膜９０の端縁のボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅを小さくすることができる。従って、新蒸着法を用いて発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着をすれば、混色の発生を防止することができる。よって、画素ピッチを縮小することができ、その場合には、高精細表示が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。一方、画素ピッチを変えずに発光領域を拡大してもよく、その場合には、高輝度表示が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。また、高輝度化のために電流密度を高くする必要がないので、有機ＥＬ素子が短寿命化したり損傷したりすることがなく、信頼性の低下を防止できる。
【０１２７】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、新蒸着法を用いて実際に基板１０上に被膜９０を形成しても、被膜９０の端縁のボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅは想定した通りに小さくすることができないという問題があることを見出した。また、基板１０の被蒸着面１０ｅの意図しない箇所に蒸着材料が付着してしまうという問題があることを見出した。そして、これらの問題は、制限板ユニット９８０の側面９８３に付着した蒸着材料が再蒸発することに起因することを見出した。
【０１２８】
これについて、以下に説明する。
【０１２９】
図９Ｂは、新蒸着法において上記の問題が発生する原因を説明する拡大断面図である。図９Ｂに示されているように、制限板ユニット９８０は、高温に保持された蒸着源９６０の近傍に対向して配置されているので、蒸着源９６０からの輻射熱を受けて加熱される。従って、制限板９８１の側面９８３上の蒸着材料の付着量や周囲の真空度等の条件によっては、側面９８３に付着した蒸着材料が蒸着粒子として再蒸発することがある。再蒸発した蒸着粒子の飛翔方向は様々であり、その一部の蒸着粒子９２は、図９Ｂの二点鎖線で示したようにマスク開口９７１を通過し、基板１０の被蒸着面１０ｅ上の不所望な位置に付着する。その結果、被膜９０の端縁にボヤケが生じたり、被膜９０の形成位置がずれたりしてしまうのである。
【０１３０】
制限板９８１からの蒸着材料の再蒸発を少なくするためには、制限板ユニット９８０を頻繁に交換すればよい。しかしながら、これは、メインテナンス頻度を増加させ、量産時のスループットを低下させ、生産性が低下する。
【０１３１】
新蒸着法のこの問題は、上述した特許文献４の蒸着装置の問題と、その発生原理において同じである。
【０１３２】
本発明者らは、新蒸着法の上記の問題を解決するべく鋭意検討し、本発明を完成するに至った。以下に、本発明を好適な実施形態を用いて説明する。
【０１３３】
（実施形態１）
図１０は、本発明の実施形態１にかかる蒸着装置の基本構成を示した斜視図である。図１１は、図１０に示した蒸着装置の正面断面図である。
【０１３４】
蒸着源６０と、蒸着マスク７０と、これらの間に配置された制限板ユニット８０とで蒸着ユニット５０を構成する。基板１０が、蒸着マスク７０に対して蒸着源６０とは反対側を一定速度で矢印１０ａに沿って移動する。以下の説明の便宜のため、基板１０の移動方向１０ａと平行な水平方向軸をＹ軸、Ｙ軸と垂直な水平方向軸をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な上下方向軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を設定する。Ｚ軸は基板１０の被蒸着面１０ｅの法線方向と平行である。説明の便宜のため、Ｚ軸方向の矢印の側（図１１の紙面の上側）を「上側」と称する。
【０１３５】
蒸着源６０は、その上面（即ち、蒸着マスク７０に対向する面）に、複数の蒸着源開口６１を備える。複数の蒸着源開口６１は、Ｘ軸方向と平行な直線に沿って一定ピッチで配置されている。各蒸着源開口６１は、Ｚ軸と平行に上方に向かって開口したノズル形状を有しており、蒸着マスク７０に向かって、発光層の材料となる蒸着粒子９１を放出する。
【０１３６】
蒸着マスク７０は、その主面（面積が最大である面）がＸＹ面と平行な板状物であり、Ｘ軸方向に沿って複数のマスク開口７１がＸ軸方向の異なる位置に形成されている。マスク開口７１は、蒸着マスク７０をＺ軸方向に貫通する貫通穴である。本実施形態では、各マスク開口７１の開口形状はＹ軸に平行なスロット形状を有しているが、本発明はこれに限定されない。全てのマスク開口７１の形状及び寸法は同じであってもよいし、異なっていてもよい。マスク開口７１のＸ軸方向ピッチは一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【０１３７】
蒸着マスク７０は図示しないマスクテンション機構によって保持されることが好ましい。マスクテンション機構は、蒸着マスク７０に、その主面と平行な方向に張力を印加することにより、蒸着マスク７０に自重によるたわみや伸びが発生するのを防ぐ。
【０１３８】
蒸着源開口６１と蒸着マスク７０との間に、制限板ユニット８０が配置されている。制限板ユニット８０は、Ｘ軸方向に沿って一定ピッチで配置された複数の制限板８１を備える。Ｘ軸方向に隣り合う制限板８１間の空間は、蒸着粒子９１が通過する制限空間８２である。
【０１３９】
本実施形態では、Ｘ軸方向において、隣り合う制限板８１の中央に１つの蒸着源開口６１が配置されている。従って、蒸着源開口６１と制限空間８２とが一対一に対応する。但し、本発明はこれに限定されず、１つの蒸着源開口６１に対して複数の制限空間８２が対応するように構成されていてもよく、あるいは、複数の蒸着源開口６１に対して１つの制限空間８２が対応するように構成されていてもよい。本発明において、「蒸着源開口６１に対応する制限空間８２」とは、蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１が通過することができるように設計された制限空間８２を意味する。
【０１４０】
図１０及び図１１では、蒸着源開口６１及び制限空間８２の数は８つであるが、本発明はこれに限定されず、これより多くても少なくてもよい。
【０１４１】
本実施形態では、制限板ユニット８０は、略直方体状物（または厚板状物）に、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔を、Ｘ軸方向に一定ピッチで形成することにより形成されている。各貫通孔が制限空間８２となり、隣り合う貫通孔間の隔壁が制限板８１となる。但し、制限板ユニット８０の製造方法はこれに限定されない。例えば、別個に作成した同一寸法の複数の制限板８１を保持体に溶接等で一定ピッチで固定してもよい。
【０１４２】
制限板８１を冷却するための冷却装置、または、制限板８１の温度を一定に維持するための調温装置が、制限板ユニット８０に設けられていてもよい。
【０１４３】
蒸着源開口６１と複数の制限板８１とはＺ軸方向に離間しており、且つ、複数の制限板８１と蒸着マスク７０とはＺ軸方向に離間している。蒸着源６０、制限板ユニット８０、及び、蒸着マスク７０の相対的位置は、少なくとも塗り分け蒸着を行う期間中は実質的に一定であることが好ましい。
【０１４４】
基板１０は、保持装置５５により保持される。保持装置５５としては、例えば基板１０の被蒸着面１０ｅとは反対側の面を静電気力で保持する静電チャックを用いることができる。これにより、基板１０の自重による撓みが実質的にない状態で基板１０を保持することができる。但し、基板１０を保持する保持装置５５は、静電チャックに限定されず、これ以外の装置であってもよい。
【０１４５】
保持装置５５に保持された基板１０は、移動機構５６によって、蒸着マスク７０に対して蒸着源６０とは反対側を、蒸着マスク７０から一定間隔だけ離間した状態で、一定速度でＹ軸方向に沿って走査（移動）される。
【０１４６】
上記の蒸着ユニット５０と、基板１０と、基板１０を保持する保持装置５５と、基板１０を移動させる移動機構５６とは、図示しない真空チャンバ内に収納される。真空チャンバは密封された容器であり、その内部空間は減圧されて所定の低圧力状態に維持される。
【０１４７】
蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１は、制限板ユニット８０の制限空間８２、蒸着マスク７０のマスク開口７１を順に通過する。蒸着粒子９１は、Ｙ軸方向に走行する基板１０の被蒸着面（即ち、基板１０の蒸着マスク７０に対向する側の面）１０ｅに付着して被膜９０を形成する。被膜９０は、Ｙ軸方向に延びたストライプ状となる。
【０１４８】
被膜９０を形成する蒸着粒子９１は、必ず制限空間８２及びマスク開口７１を通過する。蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１が、制限空間８２及びマスク開口７１を通過しないで基板１０の被蒸着面１０ｅに到達することがないように、制限板ユニット８０及び蒸着マスク７０が設計され、更に必要に応じて蒸着粒子９１の飛翔を妨げる防着板等（図示せず）が設置されていてもよい。
【０１４９】
赤、緑、青の各色別に蒸着材料９１を変えて３回の蒸着（塗り分け蒸着）を行うことにより、基板１０の被蒸着面１０ｅに赤、緑、青の各色に対応したストライプ状の被膜９０（即ち、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）を形成することができる。
【０１５０】
制限板８１は、図５及び図６に示した新蒸着法における制限板９８１と同様に、速度ベクトルのＸ軸方向成分が大きな蒸着粒子９１を衝突させ付着させることにより、ＸＺ面への投影図において、マスク開口７１に入射する蒸着粒子９１の入射角度を制限する。ここで、マスク開口７１に対する「入射角度」は、ＸＺ面への投影図において、マスク開口７１に入射する蒸着粒子９１の飛翔方向がＺ軸に対してなす角度で定義される。その結果、大きな入射角度でマスク開口７１を通過する蒸着粒子９１が低減する。従って、図８に示したボヤケ部分９０ｅの幅Ｗｅが小さくなるので、ストライプ状の被膜９０の両側の端縁のボヤケの発生が大幅に抑制される。
【０１５１】
マスク開口７１に入射する蒸着粒子９１の入射角度を制限するために、本実施形態では制限板８１を用いる。制限空間８２のＸ軸方向寸法は大きく、また、そのＹ軸方向寸法は実質的に任意に設定することができる。これにより、蒸着源開口６１から見た制限空間８２の開口面積が大きくなるので、制限板ユニット８０に付着する蒸着粒子量を少なくすることができ、その結果、蒸着材料の無駄を少なくすることができる。また、制限板８１に蒸着材料が付着することによる目詰まりが発生しにくくなるので、長時間の連続使用が可能となり、有機ＥＬ表示装置の量産性が向上する。更に、制限空間８２の開口面積が大きいので、制限板８１に付着した蒸着材料の洗浄が容易であり、保守が簡単となり、生産におけるストップロスが少なく、量産性が更に向上する。
【０１５２】
本実施形態では、図１１に示されているように、制限空間８２をＸ軸方向に規定する制限板８１の側面（以下、単に「制限板の側面」ということがある）８３が、制限空間８２のＸ軸方向の寸法（即ち、Ｘ軸方向に対向する制限板８１間の間隔）が蒸着マスク７０に近づくにしたがって狭くなるように傾斜している。すなわち、制限空間８２のＸ軸方向の寸法が最も狭い最狭部８１ｎは、側面８３の上側（蒸着マスク７０側）の端縁に存在し、制限空間８２のＸ軸方向寸法は、最狭部８１ｎから蒸着源６０の側に向かって遠ざかるにしたがって広くなる。制限空間８２を挟んでＸ軸方向に対向する一対の側面８３は面対称の関係を有している。
【０１５３】
図１２は、本実施形態１の蒸着装置の拡大断面図である。図１２を用いて、制限板８１の側面８３の作用を説明する。
【０１５４】
図９Ｂで説明したのと同様に、本実施形態でも、制限板ユニット９８０は、高温に保持された蒸着源９６０からの輻射熱を受けて加熱される。従って、側面８３に付着した蒸着材料は、蒸着粒子として再蒸発することがある。図１２の二点鎖線は、再蒸発した蒸着粒子９２の飛翔軌跡を例示的に示している。二点鎖線の先端の矢印は蒸着粒子９２の飛翔方向を示す。側面８３から再蒸発する蒸着粒子９２は様々な方向に飛翔するが、一般に、側面８３の法線方向に飛翔する蒸着粒子が最も多くなるような分布を有している。本実施形態では、側面８３は図１２に示すように傾斜しているので、側面８３の法線方向は、基板１０ではなく、蒸着源６０の側に向いている。従って、側面９８３がＺ軸方向と略平行である図９Ｂに比べて、再蒸発した蒸着粒子のうち基板１０の側に向かう蒸着粒子の数は非常に少ない。これにより、マスク開口７１を通過して基板１０の被蒸着面１０ｅに付着する蒸着粒子の数はさらに少なくなる。その結果、基板上の不所望な位置に蒸着材料が付着して、被膜の端縁にボヤケが生じたり、被膜の形成位置がずれたりするという図９Ｂで説明した新蒸着法や特許文献４の問題を解消することができる。
【０１５５】
以上のように、本実施形態１によれば、端縁のボヤケが抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に高精度にパターン蒸着して形成することができる。その結果、有機ＥＬ表示装置において、混色が生じないように発光領域間の非発光領域の幅を大きくする必要がなくなる。よって、高輝度で高精細の表示を実現できる。また、輝度を高めるために発光層の電流密度を高くする必要がなくなるので、長寿命を実現でき、信頼性が向上する。
【０１５６】
更に、制限板８１からの蒸着材料の再蒸発を少なくするために制限板ユニット８０を頻繁に交換する必要がなくなる。従って、メインテナンス頻度が減少し、量産時のスループットが向上し、生産性が向上する。従って、蒸着コストが低下し、安価な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【０１５７】
本実施形態１において、側面８３のＺ軸方向に対する傾斜角度は、特に制限はない。側面８３のＺ軸方向に対する傾斜角度が大きくなるほど（すなわち、側面８３の法線方向が蒸着源６０側を向くほど）、側面８３から再蒸発した蒸着粒子のうち基板１０に向かう蒸着粒子の数が少なくなるので好ましい。
【０１５８】
上記の例では、制限板８１の側面８３は、単一の傾斜面であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３に示すように、Ｚ軸方向において蒸着マスク７０側に、図１２の側面８３と同様に傾斜した第１面８３ａを備え、Ｚ軸方向において蒸着源６０側に、Ｚ軸方向と略平行な第２面８３ｂを備えていてもよい。この場合、第１面８３ａの上側端が最狭部８１ｎとなる。第１面８３ａは、図１２の側面８３と同様に傾斜しているので、第１面８３ａから基板１０の側に向かって再蒸発する蒸着粒子の数は非常に少ない。一方、図９Ｂの側面９８３から再蒸発する蒸着粒子９２と同様に、第２面８３ｂからは基板１０の側に向かって飛翔する蒸着粒子９２が再蒸発しうるが、このような蒸着粒子９２は、第２面８３ｂより基板１０側に配された第１面８３ａに衝突し補足される可能性が高い。従って、図１２の場合と同様に、端縁のボヤケが抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に形成することができる。また、制限板ユニット８０の交換頻度を少なくすることができるので、量産時のスループットを向上させ、生産性を向上させることができる。
【０１５９】
図１３において、第２面８３ｂは、Ｚ軸と平行な面である必要はなく、その法線が基板１０側又は蒸着源６０側に向いた傾斜面であってもよい。制限板８１の側面が、さらに多くの面で構成されていてもよい。
【０１６０】
更に、図１４に示すように、制限板８１の側面の蒸着マスク７０側の端縁に、制限空間８２に向かって突出した庇（または鍔またはフランジ）８５を形成してもよい。この場合、庇８５の先端が最狭部８１ｎとなる。庇８５の下面（蒸着源６０に対向する面）８５ａａの法線方向は、Ｚ軸と略平行であるので、当該下面８５ａａから基板１０の側に向かって再蒸発する蒸着粒子はほとんどない。一方、庇８５よりも下側（蒸着源６０側）の面８３ｃから基板１０側に向かって再蒸発した蒸着粒子は、庇８５の下面８５ａａに衝突し捕捉される。従って、図１４の構成によれば、図１２及び図１３に比べて、端縁のボヤケが更に抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に形成することができる。また、制限板ユニット８０の交換頻度を更に少なくすることができるので、量産時のスループットを向上させ、生産性を向上させることができる。
【０１６１】
図１４では面８３ｃはＺ軸方向と略平行な平面であるが、これに限定されず、Ｚ軸方向に対して傾斜した平面、あるいは曲面など任意の形状を有していてもよい。また、図１４では、庇８５は略一定厚さの薄板であるが、これに限定されず、例えばその先端側ほど薄くなる略くさび状断面を有していてもよい。
【０１６２】
（実施形態２）
図１５は、本発明の実施形態２にかかる蒸着装置の、基板１０の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図である。図１５において実施形態１にかかる蒸着装置を示した図１０〜図１２に示された部材と同じ部材には同じ符号が付されており、それらについての説明を省略する。以下に、実施形態１と異なる点を中心に本実施形態２を説明する。
【０１６３】
本実施形態２は、制限板ユニット８０の制限板８１のＸＺ面に沿った断面形状において実施形態１と異なる。
【０１６４】
即ち、図１５に示すように、制限空間８２をＸ軸方向に規定する制限板８１の側面は、上下方向（Ｚ軸方向）の両端が、制限空間８２に向かって突出し、前記両端の間の領域が凹状に窪んでいる。図１５では、制限板８１の側面は、Ｚ軸方向において蒸着マスク７０側に、図１２の側面８３と同様に傾斜した第１面８４ａを備え、Ｚ軸方向において蒸着源６０側に、第１面８４ａとは逆向きに傾斜した第２面８４ｂを備える。第１面８４ａの法線方向は蒸着源６０の側を向いており、第２面８４ｂの法線方向は基板１０の側を向いている。第１面８４ａの上側端が最狭部８１ｎとなる。図１２の二点鎖線は、再蒸発した蒸着粒子９２の飛翔軌跡を例示的に示している。二点鎖線の先端の矢印は蒸着粒子９２の飛翔方向を示す。
【０１６５】
本実施形態２によれば、第１面８４ａに付着した蒸着材料が再蒸発したとしても、第１面８４ａは実施形態１の図１２に示した側面８３と同方向に傾斜しているので、図１２で説明したのと同様に、再蒸発した蒸着粒子９２のうち基板１０の側に向かう蒸着粒子の数は非常に少ない。
【０１６６】
しかも、本実施形態２によれば、実施形態１の側面８３（図１２参照）や第１面８３ａ（図１３参照）に比べて、制限板８１のＺ軸方向寸法を大きくすることなく、第１面８４ａを、蒸着源６０に対向するようにより大きく傾斜させることができる。従って、第１面８４ａから基板１０の側に向かって再蒸発する蒸着粒子９２の数を実施形態１よりも更に少なくすることができる。
【０１６７】
一方、第２面８４ｂは、蒸着マスク７０に対向するように傾斜しているので、図１３の第２面８３ｂに比べて、通常は第２面８４ｂには蒸着粒子９１は付着しにくい。従って、第２面８４ａから再蒸発する蒸着材料は、実施形態１に比べて相対的に少ない。但し、第２面８４ａの傾きや蒸着源開口６１との相対的位置によっては、遠く離れた蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１が第２面８４ａに付着することがある。このような場合に、第２面８４ｂに付着した蒸着材料が再蒸発したとしても、再蒸発した蒸着粒子９２は、図１３の第２面８３ｂから再蒸発した蒸着粒子９２と同様に、第２面８４ｂより基板１０側に配された第１面８４ａに衝突し補足される可能性が高い。
【０１６８】
従って、本実施形態２によれば、実施形態１に比べて、端縁のボヤケが更に抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に形成することができる。また、制限板ユニット８０の交換頻度を更に少なくすることができるので、量産時のスループットを向上させ、生産性を向上させることができる。
【０１６９】
更に、本実施形態２によれば、第１面８４ａの下側（蒸着源６０側）に第２面８４ｂが形成されているので、第１面８４ａに付着した大量の蒸着材料が剥離して落下したとしても、当該蒸着材料は第２面８４ｂ上に落下して捕捉されるので、蒸着源６０上に落下する可能性が低減する。制限板８１から剥離した蒸着材料が蒸着源６０上に落下し再蒸発すると、基板１０の不所望な位置に蒸着粒子が付着してしまう。また、制限板８１から剥離した蒸着材料が蒸着源開口６１上に落下すると、蒸着源開口６１が塞がれてしまい、基板１０の所望する位置に被膜が形成されない。本実施形態２によれば、このような不都合が生じる可能性を低減することができる。
【０１７０】
上記の例では、制限板８１の側面が、互いに逆向きに傾斜した第１面８４ａ及び第２面８４ｂから構成されていたが、本発明はこれに限定されない。
【０１７１】
例えば、図１６Ａに示すように、図１５と同様に傾斜した第１面８４ａ及び第２面８４ｂの間に、Ｚ軸方向と略平行な第３面８４ｃが設けられていてもよい。図示を省略するが、第１面８４ａ及び第２面８４ｂの間に、傾斜方向が異なる２以上の面を有していてもよい。
【０１７２】
あるいは、図１６Ｂに示すように、制限板８１の側面が凹状の曲面８４ｄであってもよい。曲面８４ｄは、例えば円筒面の一部や、任意の凹曲面で構成することができる。制限板８１の側面は、図１６Ｂに示すような単一の曲面８４ｄで構成されている必要はなく、例えば、曲率が不連続に変化する複数の曲面の組み合わせや、曲面と平面との組み合わせで構成されていてもよい。
【０１７３】
あるいは、図１６Ｃに示すように、制限板８１の側面の上下方向（Ｚ軸方向）の両端縁に、制限空間８２に向かって突出した庇（または鍔またはフランジ）８５ａ，８５ｂが形成されていてもよい。上側（蒸着マスク７０側）の第１庇８５ａの先端が最狭部８１ｎとなる。第１庇８５ａは、図１４に示した庇８５と同様に、制限板８１の第１庇８５ａよりも下側の領域から基板１０側に向かって再蒸発した蒸着粒子を捕捉する。一方、下側（蒸着源６０側）の第２庇８５ｂは、第１庇８５ａと第２庇８５ｂとの間の繋ぎ面８５ｃに蒸着粒子が付着するのを防ぐ。第２庇８５ｂの上面はＸＹ面と略平行であり、これは、第１庇８５ａの下面や繋ぎ面８５ｃに堆積した蒸着材料が仮に剥離したとしても、当該蒸着材料を受け止め、蒸着源６０側に落下するのを防止するのに特に有効である。図１６Ｃでは、繋ぎ面８５ｃは、Ｚ軸方向と略平行な平面であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、繋ぎ面８５ｃは、その法線が基板１０側又は蒸着源６０側に向かうように傾斜した平面であってもよい。あるいは、平面８５ｃに代えて、任意の曲面（好ましくは凹曲面）であってもよい。
【０１７４】
（実施形態３）
図１７は、本発明の実施形態３にかかる蒸着装置の、基板１０の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図である。図１７において実施形態１にかかる蒸着装置を示した図１０〜図１２に示された部材と同じ部材には同じ符号が付されており、それらについての説明を省略する。以下に、実施形態１，２と異なる点を中心に本実施形態３を説明する。
【０１７５】
本実施形態３は、制限板ユニット８０の制限板８１のＸＺ面に沿った断面形状において実施形態１，２と異なる。
【０１７６】
即ち、図１７に示すように、制限空間８２をＸ軸方向に規定する制限板８１の側面の上下方向（Ｚ軸方向）の両端縁に、制限空間８２に向かって突出した庇（または鍔またはフランジ）８６ａ，８６ｂが形成されている。上側（蒸着マスク７０側）の第１庇８６ａの先端が最狭部８１ｎとなる。第１庇８６ａは、図１４に示した庇８５及び図１６Ｃに示した第１庇８５ａと異なり、第１庇８６ａの先端（最狭部８１ｎ）に近づくにしたがって蒸着源６０に近づくように傾斜している。第１庇８６ａは略均一厚さの薄板であり、従って、第１庇８６ａの下面（蒸着源６０に対向する面）８６ａａも、第１庇８６ａと同様に傾斜している。即ち、第１庇８６ａの下面８６ａａの法線方向は、制限板８１自身（より詳細には、第１庇８６ａと第２庇８６ｂとの間の繋ぎ面８６ｃ）に向いている。従って、第１庇８６ａの下面８６ａａから再蒸発し、隣り合う制限板８１の第１庇８６ａの間を通過して基板１０の側に向かう蒸着粒子は、実質的に存在しない。
【０１７７】
また、第１庇８６ａと第２庇８６ｂとの間の繋ぎ面８６ｃは、図１２に示した側面８３と同様に、制限空間８２のＸ軸方向の寸法が、蒸着源６０に近づくにしたがって拡大するように傾斜している。従って、繋ぎ面８６ｃから再蒸発した蒸着粒子のうち基板１０の側に向かう蒸着粒子の数は非常に少ない。仮に繋ぎ面８６ｃから基板１０の側に向かって蒸着粒子９２が再蒸発したとしても、そのような蒸着粒子９２は、第１庇８６ａの下面８６ａａに衝突し捕捉される。
【０１７８】
従って、図１６Ｃに比べて、端縁のボヤケが更に抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に形成することができる。また、制限板ユニット８０の交換頻度を更に少なくすることができるので、量産時のスループットを向上させ、生産性を向上させることができる。
【０１７９】
下側（蒸着源６０側）の第２庇８６ｂは、図１６Ｃに示した第２庇８５ｂと同様に、繋ぎ面８６ｃに蒸着粒子が付着するのを防ぐとともに、第１庇８６ａの下面８６ａａや繋ぎ面８５ｃから剥離した蒸着材料を受け止め、蒸着源６０側に落下するのを防止する。
【０１８０】
（実施形態４）
図１８Ａは、本発明の実施形態４にかかる蒸着装置の、基板１０の走行方向と平行な方向に沿って見た拡大断面図、図１８Ｂは図１８Ａに示した制限板８１の拡大断面図である。図１８Ａ及び図１８Ｂにおいて実施形態１にかかる蒸着装置を示した図１０〜図１２に示された部材と同じ部材には同じ符号が付されており、それらについての説明を省略する。以下に、実施形態１〜３と異なる点を中心に本実施形態４を説明する。
【０１８１】
本実施形態４は、制限板ユニット８０の制限板８１のＸＺ面に沿った断面形状において実施形態１〜３と異なる。
【０１８２】
即ち、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、制限空間８２をＸ軸方向に規定する制限板８１の側面に、略階段状（略ノコギリ刃状）の複数の段差が形成されている。段差は、蒸着マスク７０側から蒸着源６０の側に向かって順に配置された、面８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄ，８７ｅ，８７ｆ，８７ｇにより構成されている。制限板８１の上側の端縁に、制限空間８２に向かって突出した庇（または鍔またはフランジ）８７が形成されている。面８７ａは庇８７の先端面を構成する。最狭部８１ｎは、面８７ａの上側端に位置している。
【０１８３】
ひとつおきの面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇのＸ軸方向位置は、制限空間８２のＸ軸方向の寸法が蒸着源６０に近づくにしたがって拡大するように、順に位置ズレしている。これらの面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇの間を、面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆが順に繋いでいる。従って、略階段状の複数の段差が形成された制限板８１の側面は、巨視的に見ると、蒸着源６０に近づくにしたがって、制限空間８２のＸ軸方向寸法が大きくなるように傾斜している。
【０１８４】
面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇは、図１２に示した側面８３と同様に、制限空間８２のＸ軸方向の寸法が、蒸着源６０に近づくにしたがって拡大するように傾斜している。従って、これらの面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇから再蒸発した蒸着粒子のうち基板１０の側に向かう蒸着粒子の数は非常に少ない。仮に面８７ｃ，８７ｅ，８７ｇから基板１０の側に向かって蒸着粒子が再蒸発したとしても、そのような蒸着粒子は、面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆに衝突し捕捉される。
【０１８５】
また、ひとつおきの面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆは、図１７に示した第１庇８６ａの下面８６ａａと同方向に傾斜しているので、面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆから再蒸発し、隣り合う制限板８１の庇８７の間を通過して基板１０の側に向かう蒸着粒子は、実質的に存在しない。
【０１８６】
従って、本実施形態によれば、端縁のボヤケが更に抑えられた被膜９０を基板１０上の所望する位置に形成することができる。また、制限板ユニット８０の交換頻度を更に少なくすることができるので、量産時のスループットを向上させ、生産性を向上させることができる。
【０１８７】
面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆの傾斜方向は上記に限定されない。例えば、面８７ｂ，８７ｄ，８７ｆは、その法線方向がＺ軸と平行な面であってもよい。
【０１８８】
また、面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇの傾斜方向も上記に限定されない。例えば、面８７ａ，８７ｃ，８７ｅ，８７ｇは、Ｚ軸方向と平行な面であってもよい。但し、庇８７の先端面８７ａは、この面８７ａから基板１０の側に向かって再蒸発する蒸着粒子の数を少なくするために、図１８Ａ及び図１８Ｂに示した向きに傾斜していることが好ましい。
【０１８９】
制限板８１の側面の略階段状の段差を形成する傾斜面の数は任意であり、図１８Ａ及び図１８Ｂよりも多くても少なくてもよい。
【０１９０】
図１９のように、庇８７の上面が面８７ｂと平行になるように、庇８７を薄板で構成してもよい。これにより、庇８７の先端面８７ａの面積を小さくすることができるので、面８７ａから再蒸発する蒸着粒子を少なくすることができる。従って、基板１０の側に向かって再蒸発する蒸着粒子の数も少なくすることができる。あるいは、庇８７の先端面８７ａの面積を更に小さくするために、庇８７の断面形状を、先端面８７ａに近づくにしたがって薄くなる略くさび状にしてもよい。
【０１９１】
本実施形態４において、制限板８１の側面の下側端縁に、図１６Ｃに示した第２庇８５ｂ及び図１７に示した第２庇８６ｂと同様の第２庇を形成してもよい。その場合には、第２庇８５ｂ，８６ｂと同様の効果が得られる。
【０１９２】
上記の実施形態１〜４は例示に過ぎない。本発明は、上記の実施形態１〜４に限定されず、適宜変更することができる。
【０１９３】
上記の実施形態１〜４では、制限空間８２をＸ軸方向に規定する制限板８１の側面について説明したが、これに加えて、制限空間８２をＹ軸方向に規定する制限板ユニット８０の側面８９（図１０参照）についても、上記の実施形態１〜４で説明した制限板８１の側面と同じ構成を有していてもよい。側面８９に付着した蒸着材料も再蒸発する可能性はあり、その場合、再蒸発した蒸着粒子の飛翔方向（特にそのＸ軸方向成分）を制御することは困難である。従って、側面８９を、制限板８１の側面と同様に構成することにより、側面８９から再蒸発した蒸着粒子に起因して基板上の不所望な位置に蒸着材料が付着するのを抑えることができる。
【０１９４】
上記の実施形態１〜４では、蒸着源６０は、Ｘ軸方向に等ピッチで配置された複数のノズル形状の蒸着源開口６１を有していたが、本発明では蒸着源開口の形状はこれに限定されない。例えばＸ軸方向に延びたスロット状の蒸着源開口であってもよい。この場合、１つのスロット状の蒸着源開口が、複数の制限空間８２に対応するように配置されていてもよい。
【０１９５】
基板１０のＸ軸方向寸法が大きい場合には、上記の各実施形態に示した蒸着ユニット５０をＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置を異ならせて複数個配置してもよい。
【０１９６】
上記の実施形態１〜４では、不動の蒸着ユニット５０に対して基板１０が移動したが、本発明はこれに限定されず、蒸着ユニット５０及び基板１０のうちの一方を他方に対して相対的に移動させればよい。例えば、基板１０の位置を一定とし、蒸着ユニット５０を移動させてもよく、あるいは、蒸着ユニット５０及び基板１０の両方を移動させてもよい。
【０１９７】
上記の実施形態１〜４では、蒸着ユニット５０の上方に基板１０を配置したが、蒸着ユニット５０と基板１０との相対的位置関係はこれに限定されない。例えば、蒸着ユニット５０の下方に基板１０を配置してよく、あるいは、蒸着ユニット５０と基板１０とを水平方向に対向して配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９８】
本発明の蒸着装置及び蒸着方法の利用分野は特に制限はないが、有機ＥＬ表示装置の発光層の形成に好ましく利用することができる。
【符号の説明】
【０１９９】
１０  基板
１０ｅ  被蒸着面
２０  有機ＥＬ素子
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ  発光層
５０  蒸着ユニット
５６  移動機構
６０  蒸着源
６１  蒸着源開口
７０  蒸着マスク
７１  マスク開口
８０  制限板ユニット
８１  制限板
８１ｎ  制限空間の最狭部
８２  制限空間
８３  側面
８３ａ，８４ａ  第１面
８３ｂ，８４ｂ  第２面
８４ｃ  第３面
８４ｄ  曲面
８３ｃ  面
８５，８７  庇
８５ａ，８６ａ  第１庇
８５ｂ，８６ｂ  第２庇
８５ｃ，８６ｃ  繋ぎ面
８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄ，８７ｅ，８７ｆ，８７ｇ  面
８９  制限板ユニットの側面
９１  蒸着粒子
９２  再蒸発した蒸着粒子
【図１】
2012086453.tif 000003
【図２】
2012086453.tif 000004
【図３】
2012086453.tif 000005
【図４】
2012086453.tif 000006
【図５】
2012086453.tif 000007
【図６】
2012086453.tif 000008
【図７】
2012086453.tif 000009
【図８】
2012086453.tif 000010
【図９】
2012086453.tif 000011
【図１０】
2012086453.tif 000012
【図１１】
2012086453.tif 000013
【図１２】
2012086453.tif 000014
【図１３】
2012086453.tif 000015
【図１４】
2012086453.tif 000016
【図１５】
2012086453.tif 000017
【図１６】
2012086453.tif 000018
【図１７】
2012086453.tif 000019
【図１８】
2012086453.tif 000020
【図１９】
2012086453.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定パターンの被膜を形成する蒸着装置であって、前記蒸着装置は、
少なくとも１つの蒸着源開口を備えた蒸着源、前記少なくとも１つの蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスク、及び、前記蒸着源と前記蒸着マスクとの間に配置され且つ第１方向に沿って配置された複数の制限板を含む制限板ユニットを備えた蒸着ユニットと、
前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板の法線方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記少なくとも１つの蒸着源開口から放出され、前記第１方向に隣り合う前記制限板間の制限空間及び前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した蒸着粒子を前記基板に付着させて前記被膜を形成し、
前記制限空間の前記第１方向の寸法が最も狭い最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第１方向に規定する前記制限板の側面が構成されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記制限空間を挟んで前記第１方向に対向する前記制限板の前記側面が面対称の関係を有している請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記最狭部は、前記制限板の前記側面の前記蒸着マスク側の端縁に設けられている請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記制限板の前記側面は、前記基板の法線方向に沿って前記最狭部から遠ざかるにしたがって前記制限空間の前記第１方向の寸法が拡大するように傾斜した面を前記最狭部よりも前記蒸着源側に有する請求項１〜３のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記制限板の前記側面の、前記最狭部よりも前記蒸着源側の領域に、凹状の窪みが形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記制限板の前記側面に、前記制限空間に向かって突出した第１庇が形成されており、前記最狭部は前記第１庇の先端に設けられている請求項１〜５のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記第１庇は、その蒸着源側に、前記第１庇の先端に近づくにしたがって前記蒸着源に近づくように傾斜した面を有する請求項６に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記第１庇は、その先端に、前記制限空間の前記第１方向の寸法が前記蒸着源に近づくにしたがって拡大するように傾斜した面を有する請求項６又は７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記制限板の前記側面の前記最狭部よりも前記蒸着源側の位置に、前記制限空間に向かって突出した第２庇が形成されている請求項１〜８のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記制限板の前記側面に、階段状の複数の段差が形成されている請求項１〜９のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記制限空間の前記第２方向の寸法が最も狭い第２最狭部に対して少なくとも前記蒸着源側に、前記制限空間の前記第２方向の寸法が前記第２最狭部よりも広い箇所が形成されるように、前記制限空間を前記第２方向に規定する前記制限板ユニットの側面が構成されている請求項１〜１０のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項１２】
基板上に蒸着粒子を付着させて所定パターンの被膜を形成する蒸着工程を有する蒸着方法であって、
前記蒸着工程を請求項１〜１１のいずれかに記載の蒸着装置を用いて行う蒸着方法。
【請求項１３】
前記被膜が有機ＥＬ素子の発光層である請求項１２に記載の蒸着方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、基板上に所定パターンの被膜を形成するための蒸着装置及び蒸着方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
そのような状況下、有機材料の電界発光（Electro Luminescence）を利用した有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置は、全固体型で、低電圧駆動可能、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイとして、高い注目を浴びている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2012086453.tif 000022
2012086453.tif 000023
2012086453.tif 000024
2012086453.tif 000025