(57)【要約】【課題】　ＯＬＥＤディスプレイの有機層をカラーピクセル化する方法を提供する。【解決手段】　ＯＬＥＤディスプレイ基板の上に有機層をパターン状に付着させる方法であって、減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、該マニホールドの一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルを含む構造体を設置し、該マニホールド内に有機材料蒸気を送り込み、そして該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該有機材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該有機材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上にパターン状の有機層を付着させるようにすることを特徴とする方法。【選択図】　　　図８
2004119380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機層をパターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該マニホールドの一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、
　ｃ）該構造体の該ノズルに対して該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該マニホールド内に有機材料蒸気を送り込み、そして
　ｅ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該有機材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該有機材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上にパターン状の有機層を付着させるようにすることを特徴とする方法。
【請求項２】
　有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機層をパターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該マニホールドの一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、
　ｃ）該構造体の該ノズルに対して該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該マニホールド内で有機材料を気化させ、そして
　ｅ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該有機材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該有機材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上にパターン状の有機層を付着させるようにすることを特徴とする方法。
【請求項３】
　工程ｂ）に、
　１）金属、ガラス、石英、グラファイト及びセラミックスからなる群より選ばれた材料から該構造体を構築し、
　２）該構造体内に、円形又は多角形の輪郭を画定するノズルとして複数のノズルを形成し、そして
　３）該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべき第１有機発光層の第１発色パターンに対応して該ノズルを互いに間隔を置いて並べる
各工程が含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
　工程２）に、該構造体内に該複数のノズルを形成するに際し、ノズルの内部寸法を１０〜１０００μｍの範囲内とし、かつ、該構造体を貫通して延びるノズルの長さ寸法を、選ばれたノズルの内部寸法より５倍以上大きくする工程が含まれる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
　さらに、該複数のノズルをプレート状構造体又はチューブ状構造体において形成する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
　さらに、該複数のノズルを該構造体内の１本の中心線に沿って形成し、かつ、発色性ストライプパターンの有機発光層を該基板上に付着させる際に該ＯＬＥＤディスプレイ基板と該マニホールドとの間で相対移動を行う、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
　さらに、該複数のノズルを、該基板の選ばれた画素位置上にピクセル化されたパターンの有機発光層を設けるため該ＯＬＥＤディスプレイ基板上の選ばれた画素位置に対応する二次元アレイ状のノズルとして、該構造体内に形成する、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
　工程ａ）に、該ＯＬＥＤディスプレイ基板を、該構造体の少なくとも一表面から０．０２〜２．０ｃｍの間隔を置いて並べる工程が含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
　有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機層をパターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該マニホールドの少なくとも一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、
　ｃ）該構造体の該ノズルに対して該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該マニホールド内に２種の有機ホスト材料蒸気及び１種以上の有機ドーパント材料蒸気を送り込むことにより、該マニホールド内にこれら有機材料蒸気の選ばれた蒸気圧を提供し、そして
　ｅ）該マニホールド内に不活性ガスを加えるに際し、該マニホールド内のこれら有機材料蒸気の該選ばれた蒸気圧よりも該マニホールド内において高くなるように選定された加圧下で加えることにより、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該有機材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該有機材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板の選ばれた場所にパターン状のドープされた有機層を付着させるようにすることを特徴とする方法。
【請求項１０】
　有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機発光層を３色パターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該マニホールドの少なくとも一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、
　ｃ）該構造体の該ノズルに対し、該基板上に付着されるべき第１有機発光層の第１色パターンに対応するように該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該マニホールド内に第１発色性有機発光材料蒸気を送り込み、
　ｅ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該第１発色性有機発光材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該第１発色性有機発光材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上に第１色パターン状の第１有機発光層を付着させるようにし、
　ｆ）該構造体の該ノズルに対し、該基板上に付着されるべき第２有機発光層の第２色パターンに対応するように該ＯＬＥＤディスプレイ基板を再配向させ、
　ｇ）該マニホールド内に第２発色性有機発光材料蒸気を送り込み、
　ｈ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該第２発色性有機発光材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該第２発色性有機発光材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上に第２色パターン状の第２有機発光層を付着させるようにし、
　ｉ）該構造体の該ノズルに対し、該基板上に付着されるべき第３有機発光層の第３色パターンに対応するように該ＯＬＥＤディスプレイ基板を再配向させ、
　ｊ）該マニホールド内に第３発色性有機発光材料蒸気を送り込み、そして
　ｋ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該第３発色性有機発光材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該第３発色性有機発光材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上に第３色パターン状の第３有機発光層を付着させるようにすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、多色ＯＬＥＤディスプレイ又はフルカラーＯＬＥＤディスプレイの製造におけるパターン化有機層の形成法に関し、特に、このようなパターン化有機層を、精密シャドーマスクを必要とすることなく、蒸着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスは、有機電場発光デバイスとも呼ばれるが、第１電極と第２電極の間に２以上の有機層を挟み込むことにより構築することができる。
【０００３】
　モノクロＯＬＥＤとも呼ばれる単色ＯＬＥＤデバイス又はディスプレイの場合、これらの有機層は、パターン化されることなく、連続層として形成される。
【０００４】
　多色ＯＬＥＤデバイスもしくはディスプレイの場合又はフルカラーＯＬＥＤディスプレイの場合には、第１電極の上とそれらの間とに連続層として有機正孔注入層及び正孔輸送層が形成される。次いで、その連続した正孔注入層及び正孔輸送層の上に、側方に隣接する１又は２以上の有機発光層のパターンが形成される。このパターン、及び該パターンの形成に用いられる有機材料は、第１電極と第２電極の間に印加される電位差信号に応じて動作するＯＬＥＤ完成体から多色又は全色の発光が得られるように、選定される。
【０００５】
　パターン化された発光層の上には、パターン化されない有機電子注入層及び電子輸送層が形成され、そしてこの後者の有機層の上に１又は２以上の第２電極が設けられる。
【０００６】
　異なる２色（多色）の、又は異なる３色、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の、光を放出することができるパターン化有機発光層を設けることは、当該パターンがＯＬＥＤディスプレイのピクセルと整合されることから、カラーピクセル化(color pixelation)とも呼ばれる。ＲＧＢパターンによりフルカラーＯＬＥＤディスプレイが提供される。
【０００７】
　ＯＬＥＤ画像形成パネルにおけるカラーピクセル化を達成するため、各種の方法が提案されている。例えば、譲受人共通のTangらの米国特許第５２９４８６９号明細書に、シャドーマスク法を利用して多色ＯＬＥＤ画像形成パネルを製造するための方法が記載されている。この方法では、電気絶縁材料でできたピラー又は壁体セットが当該デバイス構造の一体化された部分を形成する。堆積蒸気流に対して基板の角度位置を制御することにより、多色有機電場発光（ＥＬ）媒体を蒸着し、パターン化する。この方法は、一体型シャドーマスクが、製造が困難となり得る多段階のトポロジー的特徴を有する必要があり、かつ、１又は２以上の蒸気源に対して基板の角度配置を制御しなければならない点で、複雑である。
【０００８】
　Littmanらは、譲受人共通の米国特許第５６８８５５１号明細書において、上記Tangらの方法が複雑であることを認識し、そして多色有機ＥＬディスプレイパネルの形成方法であって、ドナーシートから有機ＥＬ媒体を基板へパターン様式で転写することにより基板上に個別に着色された有機ＥＬ媒体を形成するため近接離間式堆積技法を採用したものが記載されている。ドナーシートは輻射線吸収層を含むが、それはパターン化されていなくてもよいし、基板上のピクセル又はサブピクセルのパターンに対応するように予めパターン化されていてもよい。ドナーシートは、基板表面に直に接するように配置されるか、又は、輻射線吸収層の加熱時にドナーシートから発生するＥＬ媒体蒸気の望ましくない発散効果を極力抑えるため基板表面からの距離が比較的短くなるように制御された位置に配置されることが必要である。
【０００９】
　一般に、例えばドナーシートやマスクのような要素を基板表面に直に接するように配置することには、既に基板表面に形成されている比較的薄く機械的に脆い有機層が摩滅し、変形し、又は部分的に浮き上がる、といった問題を招くおそれがある。例えば、第１色パターンの付着前に基板上に有機正孔注入層及び正孔輸送層を形成することがある。第２色パターンを付着させる際、ドナーシート又はマスクを直に第１カラーパターンに接触させると、第１カラーパターンを摩滅させ、変形させ、又は部分的に浮き上がらせることがある。
【００１０】
　基板表面からの距離を制御してドナーシート又はマスクを配置する場合には、基板上に、又はドナーシートもしくはマスク上に、又は基板上とドナーシート上に、スペーサー要素を含めることが必要となる場合がある。別法として、基板表面とドナーシート又はマスクとの間隔を制御するために特殊な取付具を考案しなければならないこともある。
【００１１】
　上記の潜在的な問題や束縛条件は、高解像度有機ＥＬディスプレイのパターン化方法に関する譲受人共通のGrandeらの米国特許第５８７１７０９号の開示にも、また有機ＥＬディスプレイパネルの製造においてシャドーマスクを使用することに関するNagayamaらの米国特許第５７４２１２９号の教示にも、同様に当てはまる。
【００１２】
　上記の潜在的な問題や束縛条件は、フルカラーＯＬＥＤディスプレイの製造方法に関するTangらの譲受人共通の米国特許第６０６６３５７号の開示によって克服されている。その方法は、ディスプレイの選定されたサブピクセルから赤、緑又は青の発光が得られるように選ばれた蛍光性ドーパントをインクジェット印刷するというものである。該ドーパントはインクジェット印刷用組成物から逐次印刷され、青分光領域のホスト発光が得られるように選ばれたホスト材料を含有する有機発光層の上にドーパント層が印刷されることとなる。該ドーパント層からドーパントが発光層内に拡散していく。
【００１３】
　ドーパントをインクジェット印刷する場合、マスクは不要であり、またインクジェット印刷ヘッドの表面が有機発光層の表面に接することもない。しかしながら、ドーパントのインクジェット印刷は周囲条件下で実施されるので、周囲空気中の酸素や湿分によって、ホスト材料を含有する均一付着有機発光層の一部が酸化的分解を起こす可能性がある。さらに、発光層内にドーパントが直接拡散すると、又はドーパントが連続して拡散すると、発光層のドーパントが拡散してきた領域が部分的に膨潤し、これに伴ないその領域が変形することとなる可能性もある。
【００１４】
　ＯＬＥＤ画像形成ディスプレイは、いわゆるパッシブ型デバイス又はいわゆるアクティブ型デバイスとして構築することができる。
【００１５】
　従来構成のパッシブ型ＯＬＥＤディスプレイでは、ガラス基板のような透光性基板の上に第１電極として複数の透光性アノード、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)アノードを、横方向に間隔を置いて並べて形成する。次いで、３以上の有機層を、典型的には10-3Torr（1.33×10-1パスカル）未満という減圧に保持されたチャンバ内で、それぞれの蒸着源からそれぞれの有機材料を続けて蒸着することにより形成する。これら有機層の最上部に、第２電極として複数のカソードを横方向に間隔を置いて並べて蒸着する。カソードはアノードに対して一定の角度で（典型的には、直角に）配向される。
【００１６】
　このような従来のパッシブ型ＯＬＥＤディスプレイは、個別のロウ（カソード）と、順次方式で各カラム（アノード）との間に電場（駆動電圧とも呼ばれる）を印加することにより動作する。アノードに対してカソードを負にバイアスすると、カソードとアノードの重なり領域により画定された画素から光が放出され、そして放出された光はアノードと基板を通って観察者に到達する。
【００１７】
　アクティブ型ＯＬＥＤディスプレイでは、例えばガラス基板のような透光性基板の上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のセットのアレイが設けられる。各ＴＦＴセットの一つのＴＦＴは、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）製であることができる対応する透光性アノードパッドにそれぞれ接続されている。次いで、上記のパッシブ型ＯＬＥＤディスプレイの構築と実質的に等価な方法で、３以上の有機層を蒸着法により続けて形成する。その有機層の最上部に第２電極として共通カソードを付着させる。アクティブ型ＯＬＥＤディスプレイの構成と機能については、譲受人共通の米国特許第５５５００６６号明細書に記載されている。
【００１８】
　多色又はフルカラー（赤、緑及び青のサブピクセル）のパッシブ型又はアクティブ型ＯＬＥＤディスプレイを提供するためには、有機発光層の少なくとも一部をカラーピクセル化(color pixelation)する必要がある。
【００１９】
　ＯＬＥＤディスプレイのカラーピクセル化は、上記の各種方法によって達成することができる。現行の最も一般的なカラーピクセル化法の一つは、デバイス基板に関して一時的に固定されている精密シャドーマスク及び１以上の上記蒸気源を使用することを構成とする。ＯＬＥＤ発光層を作るために使用されるもののような有機発光材料は、蒸気源（又は複数蒸気源）から昇華し、整合された精密シャドーマスクの開口領域を通ってＯＬＥＤ基板上に付着する。ＯＬＥＤ製造のための物理蒸着（ＰＶＤ）は、真空中、揮発性有機ＯＬＥＤ材料を含有する加熱蒸気源の使用により達成される。有機材料の効率的な昇華が起こるのに十分な蒸気圧に達するように蒸気源中の有機材料を加熱して、蒸気状有機材料羽毛体を作り出し、これがＯＬＥＤ基板へ移動しその上に付着する。種々の動作原理に基づく各種蒸気源が存在し、これには、いわゆる点蒸気源（加熱される昇華横断面が小さい蒸気源）及び線形蒸気源（昇華横断面が大きい蒸気源）が含まれる。多重マスク-基板アラインメント及び蒸気付着を使用して所望の基板ピクセル領域又はサブピクセル領域上に異なる発光層のパターンを付着させ、例えば、ＯＬＥＤ基板上に赤、緑及び青のピクセル又はサブピクセルを作り出す。ＯＬＥＤ製造に一般に採用されているこの方法では、蒸気状材料羽毛体中に存在する気化材料の全部が基板の所望の領域に付着されることはないことに留意されたい。代わりに、材料羽毛体の多くが各種真空チャンバ壁、シールド、及び精密シャドーマスクの上に堆積する。このため、材料の利用率が低下し、その結果材料コストが高くなる。
【００２０】
　精密シャドーマスク法はＯＬＥＤ製造に対し実行可能な方法ではあるが、同時に、ディスプレイ製造に多くの複雑さと潜在的な苦境を生ぜしめる。第一に、ＯＬＥＤデバイスが物理的な損傷を受けないように、デバイス基板に対する当該マスクの位置決め及び取り外しに注意を払う必要がある。第二に、大面積基板に真空蒸着を施す場合、基板全長にわたるすべての場所でシャドーマスクの密接状態を維持することが困難となり、蒸着の焦点が合わなくなったり、マスクによる基板の物理的損傷が生じたりするおそれがある。第三に、基板上の異なる場所に３つの着色領域を真空蒸着する場合、３組の精密シャドーマスクが必要となり、ＯＬＥＤ製造が望ましくないほどに遅くなる可能性がある。第四に、大面積基板の全長にわたり必要な精度でマスク／基板精密整合を保持することは、マスクと基板の熱膨張性が調和しないこと、ピクセルピッチが小さいこと、及びマスク加工に制限があること、をはじめとするいくつかの理由から非常に困難である。また、１回の真空ポンプダウンサイクル中に複数の基板に真空蒸着を施す場合には、シャドーマスク上に材料残留物が蓄積し、最終的に、付着されるピクセルにおいて欠陥が形成するおそれもある。
【００２１】
【特許文献１】米国特許第５２９４８６９号明細書
【特許文献２】米国特許第５６８８５５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５８７１７０９号明細書
【特許文献４】米国特許第５７４２１２９号明細書
【特許文献５】米国特許第６０６６３５７号明細書
【特許文献６】米国特許第５５５００６６号明細書
【特許文献７】米国特許第６３３７１０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
　本発明の目的は、多色又はフルカラー有機電場発光（ＥＬ）ディスプレイの製造において有機層をカラーピクセル化する方法を提供することにある。
　本発明の別の目的は、ＯＬＥＤディスプレイ基板上に有機層をパターン状に付着させる方法を提供することにある。
　本発明のさらなる目的は、多色又はフルカラー有機電場発光（ＥＬ）ディスプレイの製造におけるカラーピクセル化の従来法及び現行法の束縛因子を克服する、有機層をカラーピクセル化する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
　一側面として、上記の目的は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機層をパターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内にマニホールドとＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該マニホールドの一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、
　ｃ）該構造体の該ノズルに対して該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該マニホールド内に有機材料蒸気を送り込み、そして
　ｅ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該有機材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該有機材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上にパターン状の有機層を付着させるようにすることを特徴とする方法によって達成される。
【００２４】
　別の側面として、上記の目的は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ基板の上に有機層を３色パターン状に同時付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたチャンバ内に、第１マニホールド、第２マニホールド及び第３マニホールドを含むマニホールド組立体とＯＬＥＤディスプレイ基板とを互いに間隔を置いて設置し、
　ｂ）該第１、第２及び第３の各マニホールドの一表面を封止的に被覆する独立した構造体であって、該各構造体を貫通し対応するマニホールド内に延びる複数のノズルであって各独立構造体において該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に付着されるべき該３色パターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む独立構造体を設置し、
　ｃ）該独立構造体の１つにおける該ノズルに対して該ＯＬＥＤディスプレイ基板を配向させ、
　ｄ）該第１マニホールド内に第１発色性有機材料蒸気を、該第２マニホールド内に第２発色性有機材料蒸気を、該第３マニホールド内に第３発色性有機材料蒸気を、同時に送り込み、そして
　ｅ）該第１、第２及び第３の各マニホールド内に加圧下の不活性ガスを同時に加えるに際し、該不活性ガスが該独立構造体の各々における該複数のノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該第１発色性、第２発色性及び第３発色性の有機材料蒸気の少なくとも一部をそれぞれに対応するマニホールドから対応するノズルを通して同時に輸送することにより該不活性ガスと該第１発色性、第２発色性及び第３発色性の有機発光材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを該ＯＬＥＤディスプレイ基板上に投射することにより該基板上に３色パターンを同時に付着させるようにすることを特徴とする方法によって達成される。
【００２５】
　さらに別の側面として、本発明は、表面に材料蒸気をパターン状に付着させる方法であって、
　ａ）減圧されたマニホールド内に材料蒸気を提供し、
　ｂ）該マニホールドの一表面を封止的に被覆する構造体であって、該構造体を貫通し該マニホールド内に延びる複数のノズルであって該表面に付着されるべきパターンに対応して互いに間隔を置いて並べられたノズルを含む構造体を設置し、そして
　ｃ）該マニホールド内に加圧下の不活性ガスを加えるに際し、該不活性ガスが該ノズルの各々を通る粘性ガス流を提供し、該粘性ガス流が、該材料蒸気の少なくとも一部を該マニホールドから該ノズルを通して輸送することにより該不活性ガスと該材料蒸気との方向付けられたビームを提供し、かつ、該方向付けられたビームを付着させたい表面に投射することを特徴とする方法に関する。
【発明の効果】
【００２６】
　本発明の特徴は、有機層のカラーピクセル化法において、有機材料の方向付けされた蒸気ビームを使用することにある。
　本発明の別の特徴は、有機層のカラーピクセル化法を、減圧チャンバ内において不活性ガスの存在下で行うことにある。
【００２７】
　本発明の別の特徴は、有機層のカラーピクセル化法により、ＯＬＥＤディスプレイ基板上に同時に３色のパターン付着を行うことが可能であることにある。
　本発明の別の特徴は、有機層のカラーピクセル化法に、有機材料の蒸気を発生させるための蒸着チャンバの外部に複数の蒸気源を配置する工程、及び該蒸気源を該チャンバの外部に配置されたマニホールドに連結する工程が含まれることにある。
【００２８】
　本発明の別の特徴は、本カラーピクセル化法には精密シャドーマスク又はマスキングの使用が必要ではないことにある。
　本発明の別の特徴は、単一付着層において多種の材料の混合物をコーティングすることが可能になることにある。
　本発明の別の特徴は、本付着法によると、昇華した材料のすべてが基板上の所望の画素領域上に向けられ直接付着するので、材料利用率が非常に高くなることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
　ＯＬＥＤの層厚寸法はマイクロメートル以下の範囲にある場合が多い一方、横方向のデバイス寸法を表す特徴は25〜2000ミリメートルの範囲にある場合があるため、当該図面は当然に略図的性質ものである。さらに、ノズルプレート又は構造体に形成される複数のノズルは、ノズルが延在する長さ寸法と比較した時、比較的サイズが小さい。したがって、当該図面は、寸法の正確さを求めるというよりは、視認性の良さを求めて比例拡大・縮小されている。
【００３０】
　用語「ディスプレイ」又は「ディスプレイパネル」は、ビデオ画像又はテキストを電子的に表示することができるスクリーンをさす。用語「画素」は、当該技術分野で認識されている意味で使用され、ディスプレイパネルの一領域であって、他の領域とは独立に発光するように刺激され得る領域をさす。用語「多色」は、異なる領域で異なる色相の光を発することができるディスプレイパネルをさし、具体的には、異なる色の画像を表示することができるディスプレイパネルをさす。これらの領域は必ずしも隣接しなくてもよい。用語「フルカラー」は、可視スペクトルの赤、緑及び青の各色域で発光し、任意の組合せの色相で画像を表示することができる多色ディスプレイパネルをさす。赤、緑及び青の各色は三原色を構成し、この三原色を適宜混合することにより他のすべての色を発生させることができる。用語「色相」は、可視スペクトル内の発光強度プロファイルをさし、異なる色相は視覚的に識別できる色差を示す。画素又は二次画素とは、一般に、ディスプレイパネルにおいてアドレス可能な最小単位をさす。モノクロディスプレイの場合、画素又は二次画素の間に区別はない。用語「二次画素」は、多色ディスプレイパネルにおいて使用され、特定の色を発光するために独立にアドレスすることができる画素の部分をさす。例えば、青色二次画素は、青光を発するためにアドレスすることができる画素の当該部分である。フルカラーディスプレイの場合、一つの画素が、三原色の二次画素、すなわち赤、緑及び青（しばしば「ＲＧＢ」と略記される）で構成されることが一般的である。用語「ピッチ」は、ディスプレイパネルにおける２つの画素又は二次画素を隔てる距離をさす。したがって、二次画素ピッチは、２つの二次画素間の分離を意味する。用語「不活性ガス」は、ＯＬＥＤディスプレイ基板上に形成された有機層に対しても有機蒸気に対しても化学的に反応しない気体をさす。
【００３１】
　図１に、各種層を示すため要素の一部を剥ぎ取ったパッシブ型ＯＬＥＤディスプレイ１０の略透視図を示す。
　透光性基板１１の表面に、横方向に間隔を置いて並べられた複数の第１電極１２（アノードとも呼ばれる）が形成されている。詳しく後述するように、有機正孔輸送層(HTL)１３と、有機発光層(LEL)１４と、有機電子輸送層(ETL)１５とが物理蒸着法により順次形成されている。横方向に間隔を置いて並べられた複数の第２電極１６（カソードとも呼ばれる）は、有機電子輸送層１５の上に、該第１電極１２と実質的に直交する方向において形成されている。当該デバイスの環境的影響を受ける部分を封入体又はカバー１８でシールすることにより、ＯＬＥＤ完成品１０が提供される。
【００３２】
　図２に、比較的多数の有機発光デバイス又はディスプレイを製造するのに適した装置であって、緩衝ハブ１０２及び移送ハブ１０４から延在する複数のステーション間で基板を輸送又は移送するための自動化手段又はロボット手段（図示なし）を使用するＯＬＥＤ装置１００の略透視図を示す。ハブ１０２、１０４の内部及びこれらのハブから延在する、ステーション１４０を除く各ステーションの内部の減圧は、ポンプ口１０７を介して真空ポンプ１０６が提供する。装置１００の内部の減圧は、圧力ゲージ１０８が指示する。当該圧力は１０-3Torr（１．３３×１０-1パスカル）よりも低いことが典型的であり、さらに１０-6Torr（１．３３×１０-4パスカル）もの低さになる場合もある。
【００３３】
　該ステーションには、基板を装填するための装填ステーション１１０、有機正孔注入二次層を含み得る有機正孔輸送層(HTL)を形成するための蒸着ステーション１３０、有機発光層(LEL)を形成するための蒸着ステーション１４０、有機電子輸送層(ETL)を形成するための蒸着ステーション１５０、複数の第２電極（カソード）を形成するための蒸着ステーション１６０、基板を緩衝ハブ１０２から移送ハブ１０４（これが順に保存ステーション１７０を提供する）へ移送するための取出ステーション１０３及び該ハブ１０４に接合口１０５を介して連結されている封入ステーション１８０が含まれる。これらステーションの各々は、ＬＥＬステーション１４０を除き、それぞれハブ１０２及び１０４の中に延在する開放口を有し、そして各ステーションは、洗浄用及び部品交換・修理用のステーションへのアクセスを提供するための真空シールされたポート（図示なし）を有する。各ステーションは、チャンバを画定するハウジングを含む。
【００３４】
　ＯＬＥＤディスプレイの製造において有機層をカラーピクセル化する本発明による方法では、ノズルを通る不活性ガスの粘性流れを引き起こすことにより発生する方向付けられたビームを使用し、その粘性ガス流がそれと共に有機材料蒸気を運搬する。ノズルの本数及び内径、並びに方向付けられたビームを達成するのに必要なガス流量に依存して、ＬＥＬステーション１４０の「ガス装填量」が比較的高くなることもある。このように比較的高い「ガス装填量」は、ＯＬＥＤ装置１００の他のステーションの機能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００３５】
　ＯＬＥＤ装置１００の他のステーション及びハブに対する潜在的悪影響を防止するため、ＬＥＬステーション１４０は、カラーピクセル化工程中、本ステーションを隔離するように適合されている。隔離は、（１）通常は緩衝ハブ１０２の近傍にある破線で示したステーションバルブ１４１を閉鎖位置とすることにより達成する。ステーションバルブ１４１は、緩衝ハブから基板をステーション１４０へ移入するためと、完成した基板、すなわちカラーピクセル化基板をステーション１４０から緩衝ハブ１０２へ再度移入するためとのみ、開放される。また、（２）ステーション真空ポンプ１４２を、スロットルバルブ１４５を含むステーションポンプ口１４４を介してステーション１４０に連結する。スロットルバルブは、完全開放位置になるように、部分開放位置になるように、又は閉鎖位置になるように、制御することができる。ステーション圧力センサ１４６は、ステーション１４０のチャンバ内の圧力を指示する。
【００３６】
　基板移送の前に、ＯＬＥＤ装置１００の圧力ゲージ１０８の圧力指示とステーション圧力センサ１４６の圧力指示とが実質的に同等となるように、スロットルバルブ１４５を調整し、その後ステーションバルブ１４１を開放することができる。
【００３７】
　ハブ１０２からステーション１４０のチャンバ（１４０Ｃ）へ基板を移入したら、ステーションバルブ１４１を閉鎖し、スロットルバルブ１４５を開けて該チャンバ（１４０Ｃ）の排気を行い、該チャンバから微量の酸素及び湿分を除去するためその初期圧力を１０-7〜１０-5トル（１．３３×１０-5〜１．３３×１０-3Ｐａ）の範囲内とする。
【００３８】
　カラーピクセル化に先立ち、必要に応じて、ガス流量制御器１４９を含む導管１４８を介して不活性ガス供給源１４７からチャンバ（１４０Ｃ）へ不活性ガスを入れてもよい。チャンバ内の気圧（Ｐｃ）が約１０-7〜１０0トル（１．３３×１０-5〜１３３Ｐａ）の範囲内の選定レベルで平衡するような位置に、スロットルバルブ１４５を絞る。チャンバ内の気圧レベルを不活性ガスの圧力よりも低くすることにより、ノズル（５０６）内に粘性流れを引き起こし、方向付けられたビームを提供する。
【００３９】
　図３は、図２の分断線３−３に沿って切断された装填ステーション１１０の略断面図である。装填ステーション１１０は、チャンバ１１０Ｃを画定するハウジング１１０Ｈを有する。該チャンバの内部には、予め第１電極１２を形成しておいた複数の基板１１（図１、図４及び図５参照）を担持するように設計されたキャリヤ１１１が配置されている。複数のアクティブ型基板５１（図７参照）を支持するための別のキャリヤ１１１を提供することもできる。キャリヤ１１１は、取出ステーション１０３及び保存ステーション１７０においても提供されることができる。
【００４０】
　図４に、本発明の方法によりカラーピクセル化することができるフルカラー（ＲＧＢ）パッシブ型ＯＬＥＤディスプレイ１０−３Ｃの略上面図を示す。同じ数記号は図１で説明した同様の部品又は機能に対応する。各画素（図４中の標識pix）は、隣接する３つの二次画素（標識Ｒ、Ｇ及びＢ）で構成される。各二次画素は、カラム電極又はアノード１２とロウ電極又はカソード１６との交差点において形成される。各二次画素は、特定の色を放出するように独立にアドレスされることができる。例えば、二次画素標識Ｒは、赤色光を放出する有機ＥＬ媒体を有する。同様に、二次画素標識Ｇ及びＢは、それぞれ緑色光及び青色光を放出する有機ＥＬ媒体を有する。したがって、各画素は、独立してアドレス可能な３つのカラム電極１２（アノード）と、アドレス可能な１つのロウ電極１６とを有する。また、ＯＬＥＤディスプレイ１０−３Ｃは、ロウ電極又はカソード１６の３倍の数のカラム電極又はアノード１２を有する。図４には単純なカラムストライプパターンが示されているが、一般に採用されているデルタパターンのようなより複雑なピクセルパターンも可能であることに留意されたい。
【００４１】
　図４には限られた数のピクセル（画素）が示されている。原則として、画素数は、ディスプレイ１０−３Ｃが加工される基板１１の大きさによってのみ制限される。画素解像度又は画素数密度は、極めて高くすることができ、カラーピクセル化のためのパターン化法の分解能によってのみ制限される。本発明の方向付けされたビーム付着法によると、１ミリメートル当たり５０画素程度の高い画素解像度を実現することができる。
【００４２】
　一般に底面発光型ディスプレイと呼ばれるＯＬＥＤディスプレイの一種では、透光性基板１１の底面を観察することにより観測することができる特定パターンの発光がＯＬＥＤディスプレイ１０−３Ｃから得られる。好ましい動作モードでは、一度に一つの画素列を逐次刺激し、当該刺激順次を、各列の反復刺激間のインターバルが人間の視覚系の検出限界、典型的には１秒の約１／６０未満、よりも短くなるように選ばれた速度で反復することによって、パネルに刺激を与えて発光させる。いずれの瞬間にもパネルはアドレスされた一列の二次画素からしか発光しないにもかかわらず、観察者には、刺激を受けたすべての列からの発光により形成された画像が見える。
【００４３】
　ＯＬＥＤパネル１０−３ＣのＲＧＢカラーピクセル化は、Ｒ、Ｇ及びＢの各ストライプが、刺激時にカラム電極（アノード）１２とロウ電極（カソード）１６との交差点で画定される領域からのみ発光するストライプパターンとして示されているが、画素pixの定義には、アノード１２の間にある発光しない間隙部（図４中標識なし）が含まれる。
【００４４】
　図５に、図４の分断線５−５に沿って切断したＯＬＥＤディスプレイの略断面図を示す。ＥＬ媒体は、基板１１の上に設けられたアノードカラム電極１２の上と間とに連続層として形成された有機正孔輸送層１３を含む。正孔輸送層は、アノードの上と間とに最初に形成された正孔注入層（図示なし）を含むことができる。正孔輸送層の上には有機発光性二次画素層１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂが形成される。これらのカラーピクセル化層の上に連続層として有機電子輸送層１５が形成される。有機電子輸送層１５は、その上に、カソードロウ電極（複数可）１６に接する電子注入層（図示なし）を含むことができる。
【００４５】
　図６に、アクティブ型ＯＬＥＤディスプレイの一部の回路図を示す。繰り返す二次画素回路の各々に薄膜開閉トランジスタＴＳｎｍが含まれる。ここで、ｎ、ｍは、透光性基板５１（図７参照）の上に形成された二次画素回路の特定位置を画定する整数である。例えば、ＴＳ１２は、第１ロウの第２位置又は第２カラムに位置する二次画素回路に組み合わされた薄膜開閉トランジスタである。各二次画素回路には、さらに、電力制御用の薄膜トランジスタＴＣｎｍ、薄膜キャパシタＣｎｍ及び、ダイオードとして記述されている有機ＥＬ媒体ＥＬｎｍが含まれる。電源ラインＶｄｄｎ、Ｘ方向信号ライン（Ｘ１〜Ｘｎを含む：ｎは整数）及びＹ方向信号ライン（Ｙ１〜Ｙｍを含む：ｍは整数）により、各二次画素回路に、それぞれ電位差及び信号アドレス能が付与される。信号アドレスラインＸ１及びＹ１〜Ｙ３により画定される第１ロウの回路を、それぞれ６１−１、６１−２及び６１−３として表示し、同一の数字表示を図７において使用する。Ｘ方向信号ラインＸ１、Ｘ２、Ｘ３・・・ＸｎはＸ方向駆動回路８７に接続されており、またＹ方向信号ラインＹ１、Ｙ２、Ｙ３・・・ＹｍはＹ方向駆動回路８８に接続されている。例えば、ＥＬ媒体ＥＬ１２を発光させるためには、Ｘ方向信号ラインＸ１とＹ方向信号ラインＹ２とに信号を与えることにより、薄膜開閉トランジスタＴＳ１２を「オン」状態にするよう作動させる。順に、電力制御用の薄膜トランジスタＴＣ１２が「オン」状態になり、電源ラインＶｄｄ１より付与されるＥＬ媒体ＥＬ１２を流れる電流を引き起こす。このようにして、ＯＬＥＤのＥＬ１２が発光する。
【００４６】
　図７は、図６に示した二次画素６１−１、６１−２及び６１−３の部分であって、フルカラーピクセル化ＥＬ媒体を示すものの略断面図である。図中、発光層のＲＧＢカラーピクセル化をそれぞれ５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂで表す。カラーピクセル化は本発明の方法により達成することができる。
【００４７】
　透光性基板５１の上に二次画素回路要素（薄膜トランジスタ、薄膜キャパシタ及び電気配線）６１−１、６１−２及び６１−３が設けられている。導電配線６４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で構築することができる透光性第１電極又はアノードパッド５２へ（電力制御用の薄膜トランジスタから）電気接続を提供する。透光性有機絶縁体層６６が電気絶縁性を提供する。第２有機絶縁体層６８は、パッド５２の縁部と上面の一部とを包み込む。
【００４８】
　次いで、順に、連続有機正孔注入及び正孔輸送層５３、カラーピクセル化有機発光層５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂ、並びに連続電子輸送層５５を含む有機ＥＬ媒体を形成する。電子輸送層５５に接するように共通の第２電極又はカソード５６を形成する。二次画素からの発光の有効寸法は、破線間に延びる矢印で示される。一方、画素pixは、これらの発光部のみならず、くぼみ発光部５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂの間に延在する非発光性の隆起部をも含む。
【００４９】
　図８に、本発明を実施する上で有用な蒸着装置５００の略図を示す。図２のステーション１４０は、図２を参照しながら説明したような減圧Ｐｃに保持されたチャンバ１４０Ｃを画定するハウジング１４０Ｈを有する。図８では、図面の明瞭性を保つため、ステーションバルブ１４１、ステーション真空ポンプ１４２並びにこれに付随するポンプ口１４４及びスロットルバルブ１４５、ステーション圧力センサ１４６、並びに導管１４８及びガス流量制御器１４９を具備する不活性ガス供給源１４７は省略されている。その上、基板１１（５１）内の材料、マニホールドと基板との間隔及び蒸着温度によっては、基板を冷却しなければならない場合もあるが、図解の便宜上、冷却構造体も図示されていない。
【００５０】
　チャンバ１４０Ｃ内には、マニホールドハウジング５０２を含むマニホールド５００Ｍが配置されている。該ハウジングは、少なくとも１つの表面が、ノズルプレート５０４とも称される構造体によって封止的にカバーされている。ノズルプレートは、該マニホールド内に延びる複数のノズル５０６を有する。この構造体又はノズルプレートは１つの表面に形成された整合マーク５３３を有し、基板上にストライプパターンとしてカラーピクセル化有機発光層１４Ｒ、１４Ｇ又は１４Ｂの最初の１つを蒸着する前にノズルに対してＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）を整合させるのに役立つ。基板１１（５１）には有機正孔注入及び正孔輸送層（ＨＴＬ）１３又は５３が含まれるものと理解される。
【００５１】
　基板を位置決めするホルダー又はマスクフレーム２３０（図１６及び１７参照）の上に設けられた整合窓２３３及び整合マーク５３３によりノズル５０６に対してｙ方向においてチャンバ１４０Ｃ内で基板を整合させたら、基板１１（５１）をｘ方向において開始位置「Ｉ」までリードスクリュー２１２（図１６及び１７参照）で移動させる。基板１１（５１）又はマニホールド５００Ｍのどちらを移動させてもよいことが理解される。もちろん、これら要素のどちらが固定されていても蒸着は可能である。
【００５２】
　チャンバ１４０Ｃの外部には複数の有機材料蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４が示されている。発光層を被覆するためには、蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４に含まれる材料の少なくとも一種が発光材料となる。別法として、この複数の有機材料蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４を、チャンバ１４０Ｃの内部及び／又はマニホールド５００Ｍの内部に配置することもできる。各蒸気源にはハウジング５４０が含まれる。図８に略示し、また図１５を参照してさらに詳細に説明したように、ハウジング５４０はフランジ５４１を含み、それが蒸気源カバー５４４と封止的に合わされ、また該カバー自体は下部蒸気輸送導管５４６ａに封止的に取り付けられている。下部蒸気輸送導管５４６ａの一端と、上部蒸気輸送導管５４６ｂの第二端とに、蒸気流量制御装置５６０ｖが連結されている。また、各蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４は、蒸気源内部に配置された有機材料の蒸気を発生させるのに適当な温度に内部の材料を加熱するため、図８には示されていない個別の加熱要素を含むことが好ましい。別法として、この有機材料を、上記蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４を使用することなく直接マニホールド５００Ｍ内に装填し、マニホールド５００Ｍの上又は中に直接配置された加熱要素（図示なし）を利用して有機蒸気を発生させることもできる。
【００５３】
　不活性ガス供給源５００ＩＧＳは、ガス閉止バルブ５６２と、該ガス閉止バルブから不活性ガス予備加熱器５６４の中につながる導管（図中、指示なし）とを有する。該予備加熱器は、不活性ガス流及び有機材料蒸気流の両方が存在する要素の内面に有機材料蒸気が凝縮しないような十分な温度へガスを加熱するためのものである。下部ガス輸送導管５６６ａは不活性ガス予備加熱器をガス流量制御装置５６０ｇの一端に連結し、そして上部ガス輸送導管５６６ｂはガス流量制御装置５６０ｇの第二端を混合器５７０に連結する。混合器５７０は、さらに上部蒸気輸送導管５４６ｂを受容し、そして、後で詳しく説明するように、同時に作動する２つの有機材料蒸気源からの有機材料蒸気の少なくとも一部と不活性ガス流とを混合する。蒸気輸送及びガス輸送のための共通導管５４６ｃは、混合器５７０の出口端を、蒸着ステーション１４０のハウジング１４０Ｈを介して、マニホールド５００Ｍに連結する。別法として、不活性ガスを直接マニホールド５００Ｍに供給し、そこへ輸送しておいた、又はそこで発生させておいた、有機蒸気と混合してもよい。
【００５４】
　破線で示した加熱可能な閉鎖容器６００の内部に、有機材料蒸気源、不活性ガス予備加熱器、流量制御装置、混合器及び輸送導管が配置されている。加熱可能な閉鎖容器は、蒸気源、導管、蒸気流量制御装置及び混合器５７０の内側表面に有機材料蒸気が凝縮しないように十分な閉鎖容器内温度Ｔｅを提供するため制御可能に加熱されることができる適当な大きさ及び形状にされた実験室用オーブンであることができる。
【００５５】
　同様に、マニホールド５００Ｍの内面や、構造体又はノズルプレート５０４の当該マニホールドに面した表面に有機材料蒸気が凝縮しないように、またノズル５０６が蒸気凝縮により目詰まりしなように、マニホールドをマニホールド加熱ランプ５２０で加熱することができる。図８には、制御可能な加熱ランプ電源及び加熱ランプ５２０への電気接続は図示されていない。例えば、マニホールド及びノズルプレートの加熱において、加熱コイル又は加熱ストリップが同等に有効に使用され得ることは認識される。
【００５６】
　意外なことに、マニホールド５００Ｍの内部に生じる気圧によって該マニホールドからノズルを通ってチャンバ１４０Ｃ内へガスが粘性流れを起こすようにガス流量制御装置５６０ｇでガス流量を制御した場合に、ノズル５０６から、ノズル軸からの角度的逸脱が極めて小さい高度に方向付けられたガスビームが出てくることがわかった。また、有機材料蒸気を混合器５７０において流れる不活性ガスと混合してマニホールド５００Ｍへ輸送し、そして有機材料蒸気及び不活性ガスの方向付けられた混合ビーム５１０としてノズル５０６から発生させることができるこもとわかった。さらに、方向付けられたビームについて、ノズルの内部寸法や、対応する内部気圧の上昇を伴うマニホールド内へのガス流量レベルに依存して、当該構造体又はノズルプレート５０４の上方約０．０２〜２．０ｃｍの範囲内の距離にわたり、平行性(collimation)を保持できることも確立された。
【００５７】
　別法として、上記有機材料を直接上記マニホールド５００Ｍにおいて気化させた時に、マニホールド５００Ｍの内部に生じる気圧によって該マニホールドからノズルを通ってチャンバ１４０Ｃ内へガスが粘性流れを起こすようにガス流量制御装置５６０ｇでガス流量を制御した場合に、ノズル５０６から、ノズル軸からの角度的逸脱が極めて小さい高度に方向付けられたガスビームが出てくることもわかった。
【００５８】
　別法として、上記有機材料を直接上記マニホールド５００Ｍにおいて気化させ、かつ、マニホールド５００Ｍにおいて不活性ガスと混合した時に、マニホールド５００Ｍの内部に生じる気圧によって該マニホールドからノズルを通ってチャンバ１４０Ｃ内へガスが粘性流れを起こすようにガス流量制御装置５６０ｇでガス流量を制御した場合に、ノズル５０６から、ノズル軸からの角度的逸脱が極めて小さい高度に方向付けられたガスビームが出てくることもわかった。
【００５９】
　粘性流れの条件下でノズルを通して流れるガスの方向付けられたビームの形成をよりよく理解するため、１９７０年にMcGraw Hill Book社より発行された「Handbook of Thin Film Technology」（監修Leon I. Maissel及びReinhard Glang）並びにJohn Wiley & Sons社より発行された「Foundations of Vacuum Science and Technology」（監修James M. Lafferty）の関連部分を参照する。
【００６０】
　ガスが狭い管内を流れる場合、管壁による抵抗を受ける。このため、壁面及びその近傍のガス層の流速が低下し、粘性流れが生じる。粘性率ηは、分子間衝突が原因となる内部摩擦の結果として生じる。この粘性率ηは下記式で表される。
【００６１】
【数１】
2004119380.tif 000003
【００６２】
　上式中、ｆは、仮の分子相互作用モデルに依存する、０．３〜０．５の範囲内の係数を表す。ほとんどのガスについて、ｆ＝０．４９９は良好な仮定となる。σは分子直径であり、ｍはガス分子の質量であり、ｋＢはボルツマン定数であり、そしてＴはガスの温度（単位ケルビンＫ）である。
　具体的には、長さｌ、半径ｒの直線円筒形チューブに不活性ガスを流す場合、粘性流れの微視的流速Ｑviscは下記式で表される。
【００６３】
【数２】
2004119380.tif 000004
【００６４】
　上式中、ｐはチューブ内の平均圧力であり、そしてｐ２及びｐ１は当該チューブの両端部における圧力である。
　ガスの平均自由行程λは下記式で表される。
【００６５】
【数３】
2004119380.tif 000005
【００６６】
　上式中、σは分子直径であり、ｎは単位容積当たりの分子数であり、そしてＰは気圧である。
　ガスが直径ｄのチューブ内を流れる時、一般に、自由分子流、連続又は粘性流及び過渡(transitional)流である、当該流れの特性を決定するのに使用することができる３種の流れ様式がある。流れ様式の特性決定には、下記式で表されるクヌーセン(Knudsen)数Ｋｎが使用される。
【００６７】
【数４】
2004119380.tif 000006
【００６８】
　Ｋｎ＞０．５の場合、流れは自由分子流様式となる。この場合、気体動力学は、チューブ又は容器の壁面に対する分子衝突によって支配される。気体分子は、壁面との衝突を、該分子を開口部から放出させる最後の衝突を経るまで続けることにより、チューブ内を流れる。チューブの長さ対直径比に依存して、放出される分子群の角度分布はcosθ分布（長さ０の場合）から重ビーム化した(heavily beamed)プロフィール（長さ対直径比が大の場合）まで変動し得る（詳細はLaffertyを参照のこと）。重ビーム化プロフィールの場合であっても、当該チューブの軸に対して角度０ではない放出束成分が相当に存在する。０．０１＜Ｋｎ＜０．５の場合、流れは、分子の壁との衝突と、分子間衝突との双方が当該ガスの流れ特性に影響を及ぼす過渡流様式となる。Ｋｎが小さくなるにつれ、流れは粘性流様式に近づき、分子間衝突に支配されるようになる。Ｋｎ＜０．０１の場合、流れは粘性流様式となる。この場合、ガスの平均自由行程はチューブの直径と比べて小さくなり、壁との衝突より、分子同士が衝突する頻度の方がはるかに高くなる。粘性流様式で運転すると、チューブのオリフィスから出てくるガスは、一般に該オリフィスの壁面に平行な流線としてスムーズに流れ、そして長さ対直径比が大きい場合には高度に方向付けられることができる。
【００６９】
　ある種の揮発性材料では、有効温度における蒸気圧が低いため、ピクセル化ＯＬＥＤディスプレイの製造に有用な小さな開口部に対して粘性流を生ぜしめることが困難となる。このような場合には、粘性流を発生させるため、追加のガス（例えば、キャリヤとしてのみ作用する不活性ガス）を使用すればよい。
　ガスの蒸気圧ｐ＊は下記関係式から近似させることができる。
【００７０】
【数５】
2004119380.tif 000007
【００７１】
　上式中、Ａ、Ｂ及びＣは定数である。Ａｌｑの蒸気圧は２５０〜３５０℃で０．０２４〜０．５７３トル（約３．２〜７６．４Ｐａ）の変動があることが測定されている。最良に適合する係数は、Ａ＝-2245.996、Ｂ＝-21.714、Ｃ＝8.973であることがわかった。Ａｌｑの平均自由行程は２５０〜３５０℃の温度範囲にわたる蒸気圧において０．５〜０．０２５４mmの変動がある。したがって、Ａｌｑ単独の蒸気圧では、２５０〜３５０℃の温度範囲にわたりチューブ直径１００μｍの環状ノズル構造において粘性流を発生させるには不十分である。Ａｌｑと上記チューブ直径の場合に粘性流様式を実現するためには、約１５トル（約２０００Ｐａ）の蒸気圧が必要となる。
【００７２】
　蒸気流量制御装置５６０ｖ及びガス流量制御装置５６０ｇは手動調整式流量制御弁であってもよい。別法として、これらの流量制御装置は、コンピュータ（図示なし）からの信号によりアドレスされ得るコントローラによる電気制御信号に応じて閉止位置から開放位置へ累進的に調整することができるマスフロー制御装置であってもよい。
【００７３】
　有機材料蒸気源の１つに、例えば蒸気源５００ＶＳ４に、揮発性有機ホスト材料を装填する。この有機ホスト材料は、粉末状、フレーク状、粒状又は液状であることができる。フルカラー（ＲＧＢ）式ＯＬＥＤディスプレイを形成する場合には、残りの有機材料蒸気源の各々に、例えば蒸気源５００ＶＳ１、５００ＶＳ２及び５００ＶＳ３に、異なる揮発性有機ドーパント材料を装填する。例えば、蒸気源５００ＶＳ１に、当該有機ホスト材料のピクセル化されたドープト層１４Ｇから緑色発光が得られるようなドーパント材料を装填する。蒸気源５００ＶＳ２に、当該有機ホスト材料のピクセル化されたドープト層１４Ｒから赤色発光が得られるようなドーパント材料を装填する。蒸気源５００ＶＳ３に、当該有機ホスト材料のピクセル化されたドープト層１４Ｂから青色発光が得られるようなドーパント材料を装填する。有機ドーパント材料は、粉末状、フレーク状、粒状又は液状であることができる。
【００７４】
　上述した蒸気源及び各種有機材料装填物の例を使用して、蒸着装置５００を以下のように運転して基板１１又は基板５１の上に、図面中ストライプ状の発光層１４Ｒ（又は１４Ｇもしくは１４Ｂ）で表したフルカラーピクセル化を提供することができる。蒸気源５００ＶＳ２（赤色ドーパント）及び蒸気源５００ＶＳ４（ホスト材料）を、各有機材料を通常は昇華により気化させる気化温度にまで加熱する。対応する蒸気流量制御装置５６０ｖを作動させることにより、制御されたドーパント蒸気流及び制御されたホスト蒸気流がこれら２つの蒸気源から下部及び上部蒸気輸送導管（それぞれ５４６ａ及び５４６ｂ）、混合器５７０並びに共通導管５４６ｃを介してマニホールド５００Ｍへ通過し、そこでホスト材料蒸気とドーパント材料蒸気との完全な「分子混合」が達成される。これらの有機材料蒸気は、図１４を参照しながら詳細に説明するが、Ａｌｑの場合、２５０〜３５０℃の昇華範囲にわたり、約０．０２４〜０．５７３トル（約３．２〜７６．４Ｐａ）となり得る蒸気圧Ｐｖを該マニホールド内に創出する。
【００７５】
　不活性ガス供給源５００ＩＧＳに含まれるガス閉止バルブ５６２を開けた際にガス流量制御装置５６０ｇの開きを制御することにより、不活性ガス、例えば窒素又はアルゴンガス、の流動を開始する。流れる不活性ガスは不活性ガス予備加熱器５６４において予備加熱され、そして予備加熱されたガスは、下部及び上部ガス輸送導管（それぞれ５６６ａ及び５６６ｂ）、混合器５７０並びに蒸気輸送及びガス輸送のための共通導管５４６ｃを介してマニホールド５００Ｍへ通過していく。不活性ガスは、構造体又はノズルプレート５０４のノズル５０６をガスが粘性流で通過し、かつ、マニホールドに導入された有機材料の混合蒸気を不活性ガスと共に輸送して有機材料及び不活性ガスの方向付けられたビーム５１０を達成する実質的に方向付けられた不活性ガスビームを提供するのに十分となるように（ガス流量制御装置５００ｇによって）調整される気圧ＰＧをマニホールド内に提供する。
【００７６】
　ＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）は、ノズルプレート上の整合マーク５３３及び基板を保持するためのホルダー又はマスクフレーム２３０（図８には図示なし。図１６、１７参照）の上に配置された対応する整合窓２３３によってｙ方向に整合させることにより、ノズル５０６に対して予め配向させておく。基板をｘ方向において、方向付けられたビームの上を通過するように移動させ、ストライプパターンの指定された二次画素として有機赤色発光層１４Ｒを受容する。ストライプパターンは、基板を出発位置「Ｉ」から前進移動の終点位置「ＩＩ」へ前進移動するように並進又は移動させることにより設けられる。別法として、基板の位置を固定し、その基板に対してマニホールドを並進させることも可能である。
【００７７】
　ここで、蒸気源５００ＶＳ４（ホスト材料）及び５００ＶＳ２（赤色ドーパント）からの蒸気流を、対応する蒸気流量制御装置５６０ｖを閉止し、かつ、蒸気源５００ＶＳ２の加熱を中断することにより、停止させる。マニホールドに流入してノズルを通過する予備加熱されたガスの流れは、継続させてもよいし、ガス流量制御装置５６０ｇを閉止することにより停止させてもよい。さらに、位置「ＩＩ」から位置「Ｉ」へ逆進又は戻り移動「Ｒ」する際に残留蒸気流又は方向付けされた残留ビームが基板へ到達しないよう遮断するため、ノズルプレートの上にシャッター装置（図１６参照）を配置させてもよい。
【００７８】
　ここで、基板１１（５１）を位置「ＩＩ」から逆進又は戻り移動「Ｒ」により出発位置「Ｉ」に戻るように移動又は並進させる。蒸気源５００ＶＳ１（緑色ドーパント）を加熱して、このドーパントを昇華させ、蒸気源５００ＶＳ１に関連する蒸気流量制御装置５６０ｖにより制御された蒸気流量で「緑色」ドーパント蒸気をマニホールドへ導入させる。マニホールドへ蒸気源５００ＶＳ４からホスト材料の蒸気を提供し、マニホールドへ予備加熱不活性ガスを流入させてノズル５０６内に粘性流を引き起こすことにより方向付けられたビーム５１０を創出する工程を繰り返す。位置「Ｉ」において、有機緑色発光層１４Ｇを受容するように指定された二次画素がノズルに対して整合するように、基板をノズルに対して再配向する又は割り送る。次いで、基板を、ノズル５０６から出てくる方向付けられたビームの上を通過するように前進方向「Ｆ」において位置「ＩＩ」まで移動又は並進させて、指定された二次画素においてストライプパターンで有機緑色発光層１４Ｇを受容する。
【００７９】
　蒸気源５００ＶＳ３（青色ドーパント）及び５００ＶＳ４（ホスト材料）により基板１１（５１）の指定された二次画素位置に有機青色発光層１４Ｂのストライプパターンを形成することにより、上述のプロセス工程を繰り返す。こうして、所望であれば、蒸着装置５００において本発明の方法によりフルカラーＲＧＢカラーピクセル化ＯＬＥＤディスプレイ１０−３Ｃ又は５０−３Ｃを達成することができる。
【００８０】
　本発明の方法により多色ＯＬＥＤディスプレイを同等に有効に製造できることが認識される。その目的のため、特定のカラム（又はロウ）の二次画素に対応するように配置されたノズル５０６を有する構造体又はノズルプレート５０４を使用する。
【００８１】
　図８とその説明には、４個の蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４が含まれる。本発明によるカラーピクセル化の実行には、さらに多くの又はさらに少ない蒸気源を使用できることは理解される。また、蒸気源に装填される揮発性有機材料の選定が、図８に関連して説明した材料と異なっていてもよい。例えば、第１蒸気源に第１揮発性有機ホスト材料を装填し、そして第２蒸気源に第２揮発性有機ホスト材料を装填することができる。第３蒸気源又は第３及び追加の蒸気源に、動作型ＯＬＥＤディスプレイのドープト有機発光層のパターンから赤、緑又は青の光の１つを放出するように選定された揮発性有機ドーパント材料を装填することができる。
【００８２】
　ドープされた有機発光層を形成する際に２種の有機ホスト材料と１種以上の有機ドーパント材料を使用することにより、有効ＯＬＥＤディスプレイの動作安定性の向上、発光性の改良、発光色の改良又はこれらの改良された特徴の組合せを得ることができる。
　１つの蒸気源に１種以上の揮発性有機ドーパント材料を装填することもできる。
【００８３】
　カラーピクセル化が完了したら、すべての蒸気源をその加熱を中止することにより停止させ、そして不活性ガス流を、ガス閉止バルブ５６２を閉じ又はガス流量制御装置５６０ｇの閉止を制御することにより、停止させる。完了した基板をｘ方向において位置「ＩＩ」から位置「Ｉ」へ戻るように移動又は並進させる。チャンバ１４０Ｃに流入する不活性ガス流を停止させ、かつ、チャンバ１４０Ｃを（スロットルバルブ１４５を介してステーション真空ポンプ１４２により）排気してその圧力を図２のバッファハブ１０２内の圧力とほぼ等しくなるようにしたら、図２に示したステーションバルブ１４１を介して位置「Ｉ」においてチャンバ１４０Ｃから基板１１（５１）を取り出すことができる。その後、カラーピクセル化された基板を、電子注入性二次層を含むことができる有機電子輸送層を蒸着するため、ステーション１５０（ＥＴＬ）へ進行させることができる。
【００８４】
　図９に、複数のノズル５０６を中心線ＣＬに沿って配置させた構造体又はノズルプレート５０４を示す。ノズル間の等間隔ｓであるノズルピッチは、ＯＬＥＤディスプレイの所望の二次画素を正確にコートするのに必要な付着パターンが得られるように選ばれる。ノズル５０６の総数は、例えば赤色光、緑色光又は青色光のような選ばれた色の光を放出するように選定されたＯＬＥＤディスプレイの二次画素の総数に相当する。本図では、整合十字形の形態で整合マーク５３３が示されているが、他の整合方法を利用してもよい。
【００８５】
　図１０は、図９の分断線１０−１０に沿って切断されたノズルプレート５０４の断面図である。ノズルの内部寸法又はノズル直径ｄ及びノズル長さ寸法ｌが示されている。ノズル５０６の輪郭は、円形であっても多角形であってもよい。ノズルの内部寸法ｄは１０〜１０００μｍの範囲内とすることができ、そしてノズルの長さ寸法ｌをノズルの内部寸法ｄより５倍以上大きくした場合に、有機材料蒸気及び不活性ガスの方向付けられたビーム５１０（図８参照）を実現することができる。
【００８６】
　図１１に、整合マーク５３３と共に二次元アレイ状のノズル５０６を含む構造体又はノズルプレート５０４Ｔを示す。ノズルアレイ５０４Ｔは、ｍ本のノズルカラムとｎ本のノズルロウを有するものとして図示されている。このようなノズルプレート５０４Ｔは、適当なサイズのマニホールドの一面上に封止的に配置されることができる。そして、ノズルアレイ５０４Ｔとカラーピクセル化を受けることになるＯＬＥＤディスプレイ基板との間に、ノズル５０６と基板との間の直接透視線を遮るようにシャッター装置を配置することができる。基板を受容し搬送するホルダー又はマスクフレーム２３０の上に形成された対応する整合窓２３３（図１６、１７参照）及び整合マーク５３３によりノズルに対して基板を配向する。基板を移動してノズルプレート５０４Ｔの上にそれと整合するように配置する。次いで、シャッター装置を引き抜き、不活性ガス並びに有機ホスト材料及び発色性ドーパント材料の蒸気からなる、方向付けられたビームが、基板の離間し、選ばれた二次画素の上にドープト有機発光層（例えば、層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）を形成する。その際、方向付けられたビームの上を通り過ぎる基板の連続した移動又は並進を区別することにより、ストライプパターンのカラーピクセル化を得る。
【００８７】
　図１２に、円筒形チューブ状マニホールド５００ＣＭの略上面図を示す。マニホールド５００ＣＭは、エンドキャップ５３８及び５３９を含む円筒形マニホールドハウジング５３６を含む。マニホールド加熱要素５２０は、マニホールドを貫通して延在し、そしてエンドキャップにより支えられている。複数のノズル５０６が直接ハウジング５３６に中心線ＣＬに沿って線形パターンとして形成されている。整合マーク５３５が、円筒形表面に沿って設けられており、中心線ＣＬに沿って配置されている。
【００８８】
　図１３は、図１２の分断線１３−１３に沿って切断された円筒形マニホールドの断面図であり、ノズルの長さ寸法ｌ及びノズルの内部寸法ｄを画定している。ノズルの内部寸法ｄは１０〜１０００μｍの範囲内とすることができ、そしてノズルの長さをノズルの直径より５倍以上大きくすべきである。他の形状のチューブ状マニホールド、例えば、横断面が楕円形又は多角形であるチューブ状マニホールドを使用してもよい。
【００８９】
　図１３−Ａに、改変型円筒形チューブ状マニホールド５００ＣＭ−１の断面図を示す。円筒形マニホールドハウジング５３６に形成されたスリット形開口部５３７の上に、湾曲した構造体又は湾曲したノズルプレート５０４Ｃが封止的に配置されている。図１２のノズルラインについて示したように、湾曲したノズルプレート５０４Ｃのラインに沿ってノズル５０６が形成されている。湾曲したノズルプレートの上に整合マーク５３５が設けられている（図１３Ａでは図示なし）。
【００９０】
　図１４に、ノズル５０６から出てくる有機材料蒸気流の発散と、マニホールドハウジング５０２内部の蒸気圧Ｐｖ並びにマニホールド５００Ｍの蒸気圧Ｐｖ＋不活性ガス圧レベルＰＧ１及びＰＧ２との間の関係を模式的に示す。発散は、ノズルプレート５０４内に形成されたノズル５０６から出てくる流れに対する角度α１、α２及びα３並びに破線矢印によって示されている。チャンバ１４０Ｃの内部の減圧Ｐｃは、該チャンバに入る不活性ガスの圧力を含む場合があるが（図２参照）、１０-7〜１０0トル（１．３３×１０-5〜１３３Ｐａ）の範囲内とすることができる。
【００９１】
　マニホールド５００Ｍに流入する不活性ガスが存在しない場合、有機ホスト材料蒸気及びドーパント蒸気がそれぞれの蒸気源からマニホールドに導入されて、有機材料蒸気源内の約３００℃の昇華温度においてマニホールド内には約０．１トル（１３Ｐａ）の蒸気圧Ｐｖが発生する。このような有機材料蒸気は、この蒸気圧では、ノズル５０６内を非粘性流として流れ、そして対する角度α１が示すように比較的発散しながらチャンバに入る。マニホールド内へ不活性ガス流を追加的に導入してガス圧ＰＧ１を発生させると、ノズルから出てくる蒸気流と不活性ガス流の発散は、対する角度α２が示すように抑えられ、不活性ガスの導入により粘性流挙動がある程度引き起こされたことを示唆している。マニホールド５００Ｍへの不活性ガス流入量をさらに増加させて当該マニホールド内のガス圧をＰＧ２＞ＰＧ１にすると、ノズル５０６から出てくる蒸気流と不活性ガス流の発散はさらに抑制され、対する角度α３を有する実質的に方向付けられたビームを提供し、マニホールド５００Ｍにおける後者のガス圧レベルにおいてノズル５０６を流れる粘性流に不活性ガスが実質的に寄与していることを示唆している。
【００９２】
　図１５に、図８に略示した蒸気源５００ＶＳ１〜５００ＶＳ４を代表する蒸気源５００ＶＳの一態様の断面図を示す。蒸気源５００ＶＳは、フランジ５４１を有するハウジング５４０を含む。ガスケット５４２は、フランジ及び蒸気源カバー５４４の周辺部に設けられたボルト５４３によってフランジ５４１と蒸気源カバー５４４との間に封止係合を提供する。ガスケット５４２は、真空技術分野の当業者にとって周知であるように、アルミニウム又は銅のような金属でできた環状圧縮ガスケットであることができる。
【００９３】
　気化ヒータ５５０が、ハウジング５４０の内部に、蒸気源カバー５４４に設けられたフィードスルー５５２及び５５４に支えられ、延在している。気化ヒータ５５０は、蒸気源５００ＶＳに受容された揮発性有機材料１４ａ（破線で示した）を昇華させて下部蒸気輸送導管５４６ａ（図８をも参照）内へ蒸気（図示なし）を提供させる気化温度へ加熱されることができる。この導管は、シール５４５によって蒸気源カバー５４４に対して封止されている。
【００９４】
　気化ヒータ電源７５０は、リード線７５２を介してフィードスルー５５２へ、またリード線７５４を介してフィードスルー５５４へ、それぞれ接続されている。調節器７５０Ｒでヒータ５５０を流れる電流を制御又は調節することにより、気化ヒータ５５０の加熱を制御する。電流は電流計７５３で指示される。
【００９５】
　蒸気源５００ＶＳのハウジング５４０は、ボルト５４３を取り外すことにより蒸気源カバー５４４から分離することができる。ハウジングを分離することにより、有機材料１４ａの残留物を洗浄し、有機材料１４ａの新品供給物を装填することができる。
【００９６】
　図１６に、図２の分断線１６−１６に沿って切断した図２の蒸着ステーション１４０（ＬＥＬ）の略断面図を示す。本図では、蒸気源５００ＶＳ及び不活性ガス予備加熱器５６４は省略されている。ガスケット５３２によりハウジング１４０Ｈに対して封止されている断熱性マニホールド支持体５３０を通してマニホールド５００Ｍの内部に共通導管５４６ｃが延在している。シャッター２３８は、ノズル５０６を被覆する位置（破線で示した）に移動すること、又は方向付けられたビーム５１０（図示なし）がＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）のカラーピクセル化を提供することができる位置に移動することができる。
【００９７】
　ＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）は、ホルダー又はマスクフレーム２３０に配置され、そしてノズルプレート５０４の上面から、したがってノズル５０６から、間隔Ｄを有する。グライドシュー２２５が、ホルダー２３０の上面に固着されており、ここではＺ形グライドシューとして示されている。グライドシュー２２５は、リードスクリューフォロアー２１４に形成されたグライドレール２２５Ｒにおいて適合するように滑走する。
【００９８】
　グライドシュー及びグライドレールにより、ホルダー２３０及びそれに保持された基板１１（５１）のｙ方向における移動が可能となり（図１７参照）、ノズルに対して基板を整合させ、また図８に関連して説明したカラーピクセル化の各工程前に基板を割り送ることが可能となる。
【００９９】
　リードスクリュー２１２はリードスクリューフォロワー２１４と係合し、それを（ホルダー２３０と共に）ｘ方向において出発位置「Ｉ」から終点位置「ＩＩ」まで前進移動「Ｆ」として移動させる。この連続移動中、基板１１（５１）が有機材料蒸気及び不活性ガスの方向付けられたビーム（図示なし）の上を通り過ぎることにより、ピクセル化した有機層のストライプパターンが得られる。
【０１００】
　リードスクリュー２１２は、少なくとも２箇所、すなわちステーション１４０のハウジング１４０Ｈに形成されたシャフトシール２１１ａと、ハウジング１４０Ｈ上に取付けられたリードスクリューシャフト末端ブラケット２１３とにおいて支えられている、リードスクリューシャフト２１１の一部に形成されている。
【０１０１】
　リードスクリュー駆動モータ２１０は、リード線２１７を介して入力端子２１８から該モータへ制御信号を提供するスイッチ２１６により、前進移動「Ｆ」又は逆進もしくは戻り移動「Ｒ」を提供する。スイッチ２１６は中間又は「ニュートラル」位置（図１６には図示なし；図１７参照）を有することができる。その位置では、ホルダー又はマスクフレーム２３０（及び基板）が、前進方向の終点位置「ＩＩ」又は出発位置「Ｉ」に留まり、そこで、前回のノズル上通過中にカラーピクセル化を受けた基板１１（５１）をホルダー２３０から取り外し、そして新規の基板をホルダー又はマスクフレームに受容する。
【０１０２】
　アラインメント検出器２３４は、基板１１（５１）をノズルプレート５０４のノズル５０６に対して、整合マーク５３３（又は円筒形マニホールド５００ＣＭを採用する場合には整合マーク５３５）を介して整合させるのに役立つ。整合マークは、ホルダー又はマスクフレーム２３０に取り付けることができる整合タブ２３２に形成された整合窓２３３と整合される。アラインメント検出器は、ハウジング１４０Ｈに設けられた光学窓２３５を介し、光学整合軸２３６に沿って、アラインメントを検出する。整合マーク５３３のいずれか一方において光学アラインメントを提供することで十分である。
【０１０３】
　図１７に、図２のＬＥＬ蒸着ステーション１４０の一部の略上面図を示す。マニホールド５００Ｍは断熱性マニホールド支持体５３０の上に配置されている。整合タブ２３２がホルダー又はマスクフレーム２３０に取り付けられていることが示されている。整合窓２３３は、これらのタブにおいて、図１２の円筒形マニホールド５００ＣＭ上の十字形整合マーク５３５又はノズルプレート５０４上に設けられた十字形整合マーク５３３に対応する十字形で、形成されている。
【０１０４】
　段付モータ２２０は、それを貫通して延在し、かつ、ハウジング１４０Ｈに形成されたシャフトシール２２３を通してチャンバ１４０Ｃに入るドライブシャフト２２２を有する。シャフトカップリング２２４は、リードスクリューフォロワー２１４に係合するリードスクリュー２１２を介してｘ方向においてホルダー２３０を移動又は並進させる前に、離脱させることができる。シャフトカップリング２２４は、段付モータ２２０を貫通して延在するドライブシャフトの一部に取り付けられているカップリングリフター２２６を持ち上げることにより離脱される。段付モータ２２０は、図１７に示したようにシャフトカップリング２２４が係合位置にある時に、グライドレール２２５Ｒ（図１６参照）及びグライドシュー２２５により提供される滑走機構によりホルダー２３０を前進又は後退させるためのドライブシャフト２２２の増分的回転を与えることにより、コンピュータ２２１の制御下でｙ方向において基板１１（５１）を精密に割り送る。
【０１０５】
　図１８に、チャンバ１４０Ｃに配置されたマニホールド組立体５００ＭＡを略示する。このマニホールド組立体は、ＯＬＥＤディスプレイ基板上に３色パターンの有機層を同時に付着させる上で特に有用である。マニホールド組立体５００ＭＡは、機械的に連結された三つのマニホールド５００ＭＢ（有機ホスト材料及び青色発光性ドーパントの蒸気を提供するためのもの）、５００ＭＧ（有機ホスト材料及び緑色発光性ドーパントの蒸気を提供するためのもの）及び５００ＭＲ（有機ホスト材料及び赤色発光性ドーパントの蒸気を提供するためのもの）を含む。対応するノズル５０６Ｂ、５０６Ｇ及び５０６Ｒは、ＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）の上に所望の個々の二次画素を正確にコートするのに必要な間隔に対応するように、組立体５００ＭＡの三つのマニホールド間でオフセットされている。マニホールドの１つだけに、１又は２以上の整合マーク５３３が設けられている。他の整合方法を採用してもよいことに留意されたい。
【０１０６】
　マニホールド５００ＭＢ、５００ＭＧ及び５００ＭＲは、それぞれが有機ホスト材料の蒸気を、例えば、蒸気源５００ＶＳ４から、ホスト材料蒸気源からの蒸気輸送用及び不活性ガス輸送用の共通導管５４７ｃ並びに蒸気流量制御装置を介して受容する。混合器５７０は、有機ホスト材料蒸気と予備加熱された不活性ガスとを混合し、そして当該混合物を共通導管５４７ｃへ送り込む。
【０１０７】
　マニホールド５００ＭＢは、本図では蒸気源５００ＶＳ３により提供される「青色」ドーパント蒸気をも受容する。マニホールド５００ＭＧは、本図では蒸気源５００ＶＳ１により提供される「緑色」ドーパント蒸気をも受容する。マニホールド５００ＭＲは、本図では蒸気源５００ＶＳ２により提供される「赤色」ドーパント蒸気をも受容する。
【０１０８】
　上述したように、最初に基板１１（５１）を、例えば、マニホールド５００ＭＧに組み合わされた整合マーク５３３に対して、配向又は整合する。次いで、その基板を、ｘ方向に沿って、出発位置「Ｉ」へ移動又は並進させる。次に、方向付けられたビームをノズル５０６Ｂ、５０６Ｇ及び５０６Ｒから提供する。次いで、方向付けられたビームの上を通過するように基板を終点位置「ＩＩ」にまで移動又は並進させ、ＯＬＥＤディスプレイ基板１１（５１）の上に形成されるべき選定された二次画素カラムに対応するように、発光層の反復する赤色、緑色及び青色のストライプ１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂの形態で、カラーピクセル化パターンを同時に受容する。単純なロウ／カラム式ピクセル化構造を示したが、説明した本発明をシャッター法、他のマニホールド幾何学的形状又は他の相対運動パターンと組み合わせることにより、より複雑な多色ピクセル付着パターンを得ることが可能であることを理解されたい。
【０１０９】
　構造体又はノズルプレート５０４、５０４Ｃ及び５０４Ｔの構築に好適な材料として、金属、ガラス、石英、グラファイト及びセラミックスが挙げられる。マニホールドハウジング５０２、５３６もまた、上記の好適な材料の１つから構築することができる。マニホールドハウジングを構築するための材料が、ノズルプレートを構築するための材料と同一である必要はない。例えば、マニホールドハウジングを金属製とし、かつ、ノズルプレートをガラス製とすることができる。
【０１１０】
　本明細書では、ＰＶＤのみについて議論してきたが、当該マニホールドに前駆体種を供給し、これを反応させて新規分子生成物を形成させ、そしてこれらの新規生成物を説明したようにノズルアレイから放出させて適当な基板上に付着させるようにして本発明を利用することも可能である。
【０１１１】
ＯＬＥＤディスプレイの他の特徴
基板
　ＯＬＥＤディスプレイは、典型的には支持基板の上に設けられる。ここで、ＯＬＥＤディスプレイのカソード又はアノードのいずれが基板に接していてもよい。便宜上、基板に接する電極を底部電極と称している。通常、該底部電極はアノードであるが、本発明はその構成に限定されるものではない。基板は、意図される発光方向に依存して、透光性又は不透明のいずれかであることができる。当該発光を基板を介して観察する場合には透光性が望まれる。このような場合、透明なガラス又はプラスチックが通常用いられる。当該発光を上部電極を介して観察する用途の場合には、底部支持体の透過性は問題とならないため、透光性、吸光性又は光反射性のいずれであってもよい。この場合の用途向け支持体には、ガラス、プラスチック、半導体材料、シリコン、セラミックス及び回路基板材料が含まれるが、これらに限定はされない。もちろん、このようなデバイス構成には、透光性の上部電極を提供する必要はある。
【０１１２】
アノード
　発光をアノード１２又はアノードパッド５２を介して観察する場合には、当該アノードは当該発光に対して透明又は実質的に透明であることが必要である。本発明に用いられる一般的な透明アノード材料はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）及び酸化錫であるが、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛（ＩＺＯ）、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、アノード１２（５２）には、窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を使用することもできる。発光をカソード電極を介してのみ観察する用途の場合には、アノードの透過性は問題とならず、透明、不透明又は反射性を問わずいずれの導電性材料でも使用することができる。このような用途向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はされない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそうでなくても、４.１ eV以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれかによって付着される。アノードは、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
【０１１３】
正孔注入層（HIL）
　常に必要であるわけではないが、アノードと正孔輸送層１３（５３）との間に正孔注入層３２１を設けることがしばしば有用となる。正孔注入性材料は、後続の有機層のフィルム形成性を改良し、かつ、正孔輸送層への正孔注入を促進するのに役立つことができる。正孔注入層に用いるのに好適な材料として、米国特許第4,720,432号明細書に記載されているポルフィリン系化合物や、米国特許第6,208,075号明細書に記載されているプラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられる。有機ELデバイスに有用であることが報告されている別の代わりの正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第0 891 121号及び同第1 029 909号明細書に記載されている。
【０１１４】
正孔輸送層（HTL）
　有機ＥＬディスプレイの正孔輸送層１３（５３）は、芳香族第三アミンのような少なくとも１種の正孔輸送性化合物を含む。芳香族第三アミンとは、その少なくとも一つが芳香族環の環員である炭素原子にのみ結合している３価窒素原子を１個以上含有する化合物であると解される。一つの形態として、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリールアミンであることができる。トリアリールアミン単量体の例が、米国特許第３１８０７３０号(Klupfelら)に示されている。１以上のビニル基で置換された、及び／又は少なくとも一つの活性水素含有基を含む、その他の好適なトリアリールアミンが、米国特許第３５６７４５０号及び同第３６５８５２０号(Brantleyら)に記載されている。
【０１１５】
　より好ましい種類の芳香族第三アミンは、米国特許第４７２０４３２号及び同第５０６１５６９号に記載されているような芳香族第三アミン部分を２個以上含有するものである。このような化合物には、下記構造式（Ａ）で表わされるものが含まれる。
【０１１６】
【化１】
2004119380.tif 000008
【０１１７】
　上式中、Ｑ1及びＱ2は各々独立に選ばれた芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは、アリーレン、シクロアルキレン又は炭素-炭素結合のアルキレン基のような結合基である。一つの態様において、Ｑ1及びＱ2の少なくとも一方は、多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）を含有する。Ｇがアリール基である場合、それはフェニレン部分、ビフェニレン部分又はナフタレン部分であることが便利である。
　構造式（Ａ）を満たし、かつ、２つのトリアリールアミン部分を含有する有用な種類のトリアリールアミンは、下記構造式（Ｂ）で表わされる。
【０１１８】
【化２】
2004119380.tif 000009
【０１１９】
　上式中、Ｒ1及びＲ2は、各々独立に、水素原子、アリール基もしくはアルキル基を表わすか、又は、Ｒ1及びＲ2は一緒にシクロアルキル基を完成する原子群を表わし、そして
　Ｒ3及びＲ4は、各々独立に、アリール基であってそれ自体が下記構造式（Ｃ）で示されるようなジアリール置換型アミノ基で置換されているものを表わす。
【０１２０】
【化３】
2004119380.tif 000010
【０１２１】
　上式中、Ｒ5及びＲ6は、各々独立に選ばれたアリール基である。一つの態様において、Ｒ5及びＲ6の少なくとも一方は、多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）を含有する。
　別の種類の芳香族第三アミンはテトラアリールジアミンである。望ましいテトラアリールジアミンは、アリーレン基を介して結合された、構造式（Ｃ）で示したようなジアリールアミノ基を２個含む。有用なテトラアリールジアミンには、下記構造式（Ｄ）で表わされるものが含まれる。
【０１２２】
【化４】
2004119380.tif 000011
【０１２３】
　上式中、Ａｒｅは各々独立に選ばれたアリーレン基、例えば、フェニレン又はアントラセン部分であり、
　ｎは１〜４の整数であり、そして
　Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は各々独立に選ばれたアリール基である。
　典型的な態様では、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9の少なくとも一つが多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）である。
【０１２４】
　上記構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各種アルキル、アルキレン、アリール及びアリーレン部分は、各々それ自体が置換されていてもよい。典型的な置換基として、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、並びにフッ化物、塩化物及び臭化物のようなハロゲンが挙げられる。各種アルキル及びアルキレン部分は、典型的には約１〜６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル部分は３〜約１０個の炭素原子を含有し得るが、典型的には、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロヘプチルの環構造体のように、５個、６個又は７個の環炭素原子を含有する。アリール部分及びアリーレン部分は、通常はフェニル部分及びフェニレン部分である。
【０１２５】
　正孔輸送層は、芳香族第三アミン化合物の単体又は混合物で形成することができる。具体的には、構造式（Ｂ）を満たすトリアリールアミンのようなトリアリールアミンを、構造式（Ｄ）が示すようなテトラアリールジアミンと組み合わせて使用することができる。トリアリールアミンをテトラアリールジアミンと組み合わせて使用する場合、後者を、トリアリールアミンと電子注入及び輸送層との間に挿入された層として配置する。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。
　1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン
　1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン
　4,4’-ビス(ジフェニルアミノ)クアドリフェニル
　ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)-フェニルメタン
　N,N,N-トリ(p-トリル)アミン
　4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-[4(ジ-p-トリルアミノ)-スチリル]スチルベン
　N,N,N’,N’-テトラ-p-トリル-4,4’-ジアミノビフェニル
　N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノビフェニル
　N,N,N’,N’-テトラ-1-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル
　N,N,N’,N’-テトラ-2-ナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル
　N-フェニルカルバゾール
　4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ビフェニル
　4,4”-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
　4,4’-ビス[N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(3-アセナフテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
　4,4’-ビス[N-(9-アントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4”-ビス[N-(1-アントリル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
　4,4’-ビス[N-(2-フェナントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(8-フルオルアンテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(2-ピレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(2-ナフタセニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(2-ペリレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　4,4’-ビス[N-(1-コロネニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
　2,6-ビス(ジ-p-トリルアミノ)ナフタレン
　2,6-ビス[ジ-(1-ナフチル)アミノ]ナフタレン
　2,6-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ナフタレン
　N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4”-ジアミノ-p-ターフェニル
　4,4’-ビス{N-フェニル-N-[4-(1-ナフチル)-フェニル]アミノ}ビフェニル
　4,4’-ビス[N-フェニル-N-(2-ピレニル)アミノ]ビフェニル
　2,6-ビス[N,N-ジ(2-ナフチル)アミン]フルオレン
　1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
【０１２６】
　別の種類の有用な正孔輸送性材料として、欧州特許第１００９０４１号に記載されているような多環式芳香族化合物が挙げられる。さらに、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン及びPEDOT/PSSとも呼ばれているポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)／ポリ(4-スチレンスルホネート)のようなコポリマー、といった高分子正孔輸送性材料を使用することもできる。
【０１２７】
発光層（LEL）
　米国特許第４７６９２９２号及び同第５９３５７２１号に詳述されているように、有機ＥＬディスプレイの発光層(LEL)１４（１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）は発光材料又は蛍光材料を含み、その領域において電子-正孔対が再結合する結果として電場発光が生じる。発光層は、単一材料で構成することもできるが、より一般的には、ホスト材料に単一又は複数種のゲスト化合物（ドーパント）をドーピングしてなり、そこで主として当該ドーパントから発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光層に含まれるホスト材料は、後述する電子輸送性材料、上述した正孔輸送性材料、又は正孔-電子再結合を支援する別の材料もしくはその組合せ、であることができる。ドーパントは、通常は高蛍光性色素の中から選ばれるが、リン光性化合物、例えば、国際公開第９８／５５５６１号、同第００／１８８５１号、同第００／５７６７６号及び同第００／７０６５５号に記載されているような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、ホスト材料中、０．０１〜１０質量％の範囲内でコーティングされることが典型的である。ホスト材料として、ポリフルオレンやポリビニルアリーレン（例、ポリ(p-フェニレンビニレン)、PPV）のような高分子材料を使用することもできる。この場合、当該高分子ホスト中に低分子ドーパントを分子レベルで分散させること、或いは、当該ホストポリマーに少量成分を共重合させることによりドーパントを添加すること、が可能である。
【０１２８】
　ドーパントとしての色素を選定するための重要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道との間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポテンシャルの対比である。ホストからドーパント分子へのエネルギー伝達の効率化を図るためには、当該ドーパントのバンドギャップがホスト材料のそれよりも小さいことが必須条件となる。
【０１２９】
　有用性が知られているホスト及び発光性ドーパント分子として、米国特許第４７６９２９２号、同第５１４１６７１号、同第５１５０００６号、同第５１５１６２９号、同第５４０５７０９号、同第５４８４９２２号、同第５５９３７８８号、同第５６４５９４８号、同第５６８３８２３号、同第５７５５９９９号、同第５９２８８０２号、同第５９３５７２０号、同第５９３５７２１号及び同第６０２００７８号に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【０１３０】
　8-ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の金属錯体（構造式Ｅ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種であり、特に、500 nmよりも長い波長の光（例、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【０１３１】
【化５】
2004119380.tif 000012
【０１３２】
　上式中、Ｍは金属を表わし、ｎは１〜４の整数であり、そしてＺは、各々独立に、縮合芳香族環を２個以上有する核を完成する原子群を表わす。
　上記より、当該金属は１価、２価、３価又は４価になり得ることが明白である。当該金属は、例えば、リチウム、ナトリウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属、マグネシウムもしくはカルシウムのようなアルカリ土類金属、アルミニウムもしくはガリウムのような土類金属、又は亜鉛もしくはジルコニウムのような遷移金属であることができる。一般に、有用なキレート化金属であることが知られているものであれば、１価、２価、３価又は４価のいずれの金属でも使用することができる。
【０１３３】
　Ｚは、その少なくとも一つがアゾール環又はアジン環である２個以上の縮合芳香族環を含有する複素環式核を完成する。必要であれば、当該２個の必須環に、脂肪族環及び芳香族環の双方を含む追加の環を縮合させてもよい。分子の嵩高さが機能向上を伴うことなく増大することを避けるため、通常は環原子の数を１８以下に維持する。
【０１３４】
　以下、有用なキレート化オキシノイド系化合物の例を示す。
　CO-1：アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
　CO-2：マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス(8-キノリノラト)マグネシウム(II)〕
　CO-3：ビス[ベンゾ{f}-8-キノリノラト]亜鉛(II)
　CO-4：ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)
　CO-5：インジウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)インジウム〕
　CO-6：アルミニウムトリス(5-メチルオキシン)〔別名、トリス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
　CO-7：リチウムオキシン〔別名、(8-キノリノラト)リチウム(I)〕
　CO-8：ガリウムオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)ガリウム(III)〕
　CO-9：ジルコニウムオキシン〔別名、テトラ(8-キノリノラト)ジルコニウム(IV)〕
【０１３５】
　9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセンの誘導体（構造式Ｆ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種であり、特に、400 nmよりも長い波長の光（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【０１３６】
【化６】
2004119380.tif 000013
【０１３７】
　上式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、各環上の１又は２以上の置換基であってそれぞれ下記のグループから独立に選ばれるものを表わす。
第１グループ：水素、又は炭素原子数１〜２４のアルケニル、アルキルもしくはシクロアルキル；
第２グループ：炭素原子数５〜２０のアリール又は置換アリール；
第３グループ：アントラセニル、ピレニルまたはペリレニルの縮合芳香族環の完成に必要な４〜２４個の炭素原子；
第４グループ：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルその他の複素環式系の縮合芳香族環の完成に必要な炭素原子数５〜２４のヘテロアリール又は置換ヘテロアリール；
第５グループ：炭素原子数１〜２４のアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ；及び
第６グループ：フッ素、塩素、臭素又はシアノ
【０１３８】
　代表例として、9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセン及び2-t-ブチル-9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセンが挙げられる。ＬＥＬのホストとして、9,10-ビス[4-(2,2-ジフェニルエテニル)フェニル]アントラセンの誘導体をはじめとする他のアントラセン誘導体も有用となり得る。
【０１３９】
　ベンズアゾール誘導体（構造式Ｇ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種であり、特に、400 nmよりも長い波長の光（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【０１４０】
【化７】
2004119380.tif 000014
【０１４１】
　上式中、ｎは３〜８の整数であり、
　ＺはＯ、ＮＲ又はＳであり、
　Ｒ及びＲ’は、各々独立に、水素、炭素原子数１〜２４のアルキル（例えば、プロピル、t-ブチル、ヘプチル、等）、炭素原子数５〜２０のアリールもしくはヘテロ原子置換型アリール（例えば、フェニル及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルその他の複素環式系）、ハロ（例、クロロ、フルオロ）、又は縮合芳香族環の完成に必要な原子群、であり、また、ベンズアゾール１単位当たり最大４個のＲ’基が存在することができ、
　Ｌは、アルキル、アリール、置換アルキル又は置換アリールからなる結合ユニットであって、当該複数のベンズアゾール同士を共役的又は非共役的に連結させるものである。
【０１４２】
　有用なベンズアゾールの一例として2,2’,2”-(1,3,5-フェニレン)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]が挙げられる。
　また、米国特許第５１２１０２９号に記載されているジスチリルアリーレン誘導体も、ＬＥＬのホスト材料として有用である。
【０１４３】
　望ましい蛍光性ドーパントには、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン、チオピラン、ポリメチン、ピリリウム及びチアピリリウムの各化合物の誘導体、フルオレン誘導体、ペリフランテン誘導体、並びにカルボスチリル化合物が包含される。以下、有用なドーパントの具体例を挙げるが、これらに限定はされない。
【０１４４】
【化８】
2004119380.tif 000015
【化９】
2004119380.tif 000016
【化１０】
2004119380.tif 000017
【化１１】
2004119380.tif 000018
【０１４５】
電子輸送層（ETL）
　本発明の有機ＥＬディスプレイの電子輸送層１５（５５）を形成するのに用いるのに好ましい薄膜形成性材料は、オキシン（通称8-キノリノール又は8-ヒドロキシキノリン）それ自体のキレートをはじめとする金属キレート化オキシノイド系化合物である。このような化合物は、電子の注入及び輸送を助長し、しかも高い性能レベルを示すと共に、薄膜への加工が容易である。企図されるオキシノイド系化合物の例は、既述の構造式（Ｅ）を満たす化合物である。
【０１４６】
　その他の電子輸送性材料として、米国特許第４３５６４２９号に記載されている各種ブタジエン誘導体、及び米国特許第４５３９５０７に記載されている各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。既述の構造式（Ｇ）を満たすベンズアゾールも有用な電子輸送性材料となる。
【０１４７】
カソード
　アノードを介してのみ発光を観察する場合には、共通カソード５６又は複数カソード１６は、ほとんどすべての導電性材料を含んでなることができる。望ましい材料は、下部の有機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数金属（＜４.０eV）又は合金を含むことが多い。好適なカソード材料の１種に、米国特許第4,885,221号明細書に記載されているMg:Ag合金（銀含有率１〜２０％）を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料として、有機層（例、ETL）に接する薄い電子注入層(EIL)に、これより厚い導電性金属層をキャップさせてなる二層形が挙げられる。ここで、EILは、低仕事関数の金属又は金属塩を含むことが好ましく、その場合、当該これより厚い導電層が低仕事関数を有する必要はない。このようなカソードの一つに、米国特許第５６７７５７２号明細書に記載されている、LiF薄層にこれより厚いAl層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材料として、米国特許第５０５９８６１号、同第５０５９８６２号及び同第６１４０７６３号明細書に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【０１４８】
　カソードを介して発光を観察する場合には、当該カソードは透明又はほぼ透明でなければならない。このような用途の場合、金属が薄くなければならないか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合せを使用しなければならない。米国特許第5,776,623号明細書に透光性カソードが詳述されている。カソード材料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法により付着させることができる。必要な場合には、例えば、マスク介在蒸着法、米国特許第5,276,380号及び欧州特許出願公開第0 732 868号明細書に記載の一体型シャドーマスク法、レーザーアブレーション法及び選択的化学的気相成長法をはじめとする多くの周知の方法により、パターンを形成させてもよい。
【０１４９】
封入
　ほとんどのOLEDデバイス及びディスプレイは湿分及び／又は酸素に対して感受性を示すため、窒素又はアルゴンのような不活性雰囲気において、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、クレー、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、スルフェート、金属ハロゲン化物及び金属過塩素酸塩のような乾燥剤と一緒に、封止されることが一般的である。封入法及び乾燥法として、米国特許第6,226,890号明細書に記載されている方法が挙げられるが、これらに限定はされない。さらに、当該技術分野では、封入用として、SiＯx、テフロン(登録商標)及び交互無機／高分子層のようなバリア層が知られている。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】各種層を示すため要素の一部を剥ぎ取ったパッシブ型ＯＬＥＤディスプレイの略透視図である。
【図２】比較的多数のＯＬＥＤディスプレイを製造するのに適したＯＬＥＤ装置であって、ハブから延在する複数のステーションを有するものの略透視図である。
【図３】図２の分断線３−３に沿って切断された図２の装置の装填ステーションに配置された、比較的多数の基板又は構造体を含むキャリヤの略断面図である。
【図４】本発明の方法によりカラーピクセル化することができるフルカラー（ＲＧＢ）パッシブ型ＯＬＥＤディスプレイの略上面図である。
【図５】図４の分断線５−５に沿って切断したＯＬＥＤディスプレイの略断面図である。
【図６】アクティブ型ＯＬＥＤディスプレイの一部の反復ユニットの回路図である。
【図７】本発明の方法により形成することができるＲＧＢカラーピクセル化発光層を有するアクティブ型ＯＬＥＤディスプレイの略断面図である。
【図８】本発明を実施することができる蒸着装置であって、基板とマニホールドが配置され、該マニホールドがそれを覆う構造体又はノズルプレートを有し、かつ、方向付けられた蒸気ビームを発生させるノズルを含むチャンバを含み、そして該チャンバの外部に配置され該マニホールドに連結されている複数の蒸気源及び不活性ガス供給源を含むものの略図である。
【図９】ノズルを中心線に沿って配置させた構造体又はノズルプレートである。
【図１０】図９の分断線１０−１０に沿って切断されたノズルプレートであって、ノズルの内部寸法及びノズルの長さ寸法を画定するものの断面図である。
【図１１】二次元アレイ状のノズルをロウ及びカラムをなすように配置させたノズルプレートである。
【図１２】ノズルを中心線に沿って配置させた円筒形チューブ状マニホールドの略上面図である。
【図１３】図１２の分断線１３−１３に沿って切断された円筒形チューブ状マニホールドであって、ノズルの長さ寸法及びノズルの内部寸法を画定するものの断面図である。
【図１３Ａ】円筒形マニホールドハウジングに形成されたスリット形開口部の上に、湾曲したノズルプレートを配置させた改変型円筒形チューブ状マニホールドの断面図である。
【図１４】マニホールドの上のノズルから出てくる有機材料蒸気流の発散と、マニホールド内の蒸気圧及びマニホールド内の蒸気圧＋不活性ガス圧との間の関係を模式的に示す。
【図１５】図８に模式的に示した蒸気源のような蒸気源の一態様の断面図である。
【図１６】図２のＬＥＬ蒸着ステーションであって、基板が第１位置からノズル上を通過して第２位置へと移動する様子を示す略断面図である。
【図１７】図２のＬＥＬ蒸着ステーションの一部であって、ノズルプレート上及び基板ホルダー上のアラインメント特徴、並びに基板をｘ方向においてノズル上を通過させる移動毎にこれに先立ちｙ方向に基板を割り送る特徴を示すものの略上面図である。
【図１８】マニホールド組立体のノズル上に基板を１回通過させるだけでＲＧＢフルカラー有機発光層の同時カラーピクセル化を達成するのに有用なマニホールド組立体の略図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１０…ＯＬＥＤディスプレイ
１１…透光性基板
１２…第１電極又はアノード
１３…有機正孔輸送層
１４…有機発光層
１５…有機電子輸送層
１６…第２電極又はカソード
５１…透光性基板
５２…アノードパッド
５３…有機正孔注入及び正孔輸送層
５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ…カラーピクセル化有機発光層
５５…電子輸送層
５６…共通第２電極又はカソード
６１−１、６１−２、６１−３…二次画素回路要素
６４…導電配線
６６…透光性有機絶縁体層
６８…第２有機絶縁体層
１００…ＯＬＥＤ装置
１０２…緩衝ハブ
１０３…取出ステーション
１０４…移送ハブ
１０６…真空ポンプ
１０７…ポンプ口
１０８…圧力ゲージ
１１０…装填ステーション
１１０Ｈ…ハウジング
１１１…キャリヤ
１３０…ＨＴＬ蒸着ステーション
１４０…ＬＥＬ蒸着ステーション
１４０Ｃ…チャンバ
１４１…ステーションバルブ
１４２…ステーション真空ポンプ
１４４…ステーションポンプ口
１４５…スロットルバルブ
１４６…ステーション圧力検出器
１４７…不活性ガス供給源
１４８…導管
１４９…ガス流量制御器
１５０…ＥＴＬ蒸着ステーション
１６０…カソード蒸着ステーション
１７０…保存ステーション
２１１…リードスクリューシャフト
２１２…リードスクリュー
２１３…リードスクリューシャフト末端ブラケット
２１４…フォロワー
２１６…スイッチ
２１８…入力端子
２２０…段付モータ
２２１…コンピュータ
２２２…ドライブシャフト
２２３…シャフトシール
２２４…シャフトカップリング
２２５…グライドシュー
２２５Ｒ…グライドレール
２２６…カップリングリフター
２３０…ホルダー又はマスクフレーム
２３２…整合タブ
２３３…整合窓
２３４…アラインメント検出器
２３５…光学窓
２３６…光学整合軸
２３８…シャッター
５００ＩＧＳ…不活性ガス供給源
５００Ｍ…マニホールド
５００ＶＳ…有機材料蒸気源
５０２…マニホールドハウジング
５０４…ノズルプレート
５０６…ノズル
５１０…方向付けられた混合ビーム
５２０…マニホールド加熱ランプ
５３２…ガスケット
５３３…整合マーク
５３５…整合マーク
５３６…円筒形マニホールドハウジング
５３８、５３９…末端キャップ
５４０…ハウジング
５４１…フランジ
５４３…ボルト
５４４…蒸気源カバー
５４５…シール
５５０…気化ヒータ
５５２、５５４…フィードスルー
５６０ｇ…ガス流量制御装置
５６０ｖ…蒸気流量制御装置
５４６…蒸気輸送導管
５４６ｃ…共通導管
５６２…ガス閉止バルブ
５６４…不活性ガス予備加熱器
５６６…ガス輸送導管
５７０…混合器
６００…加熱可能な閉鎖容器
７５０Ｒ…調節器
７５３…電流計
【図１】
2004119380.tif 000019
【図２】
2004119380.tif 000020
【図３】
2004119380.tif 000021
【図４】
2004119380.tif 000022
【図５】
2004119380.tif 000023
【図６】
2004119380.tif 000024
【図７】
2004119380.tif 000025
【図８】
2004119380.tif 000026
【図９】
2004119380.tif 000027
【図１０】
2004119380.tif 000028
【図１１】
2004119380.tif 000029
【図１２】
2004119380.tif 000030
【図１３】
2004119380.tif 000031
【図１３Ａ】
2004119380.tif 000032
【図１４】
2004119380.tif 000033
【図１５】
2004119380.tif 000034
【図１６】
2004119380.tif 000035
【図１７】
2004119380.tif 000036
【図１８】
2004119380.tif 000037