(57)【要約】      （修正有）【課題】歩留まりや信頼性の低下を防止すると共に構成部材である有機ＥＬ素子の性能を向上させるための有機ＥＬ装置及び製造方法を提供する。【解決手段】下部電極２１と、上部電極と、前記下部電極２１と前記上部電極との間に配置される有機化合物層と、からなる有機ＥＬ素子を有する画素を複数備える有機ＥＬ装置の製造方法において、前記下部電極２１が設けられた基板上に保護層を形成する工程と、少なくとも一部の画素に対応する領域に開口部３１を有するマスク３０を前記保護層に密着させた状態で、前記開口部３１に対応する領域に設けられている保護層を選択的に除去する工程と、前記保護層が除去された領域において、前記下部電極２１上に有機化合物層を形成する工程と、を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。【選択図】図４
2013033672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置される有機化合物層と、からなる有機ＥＬ素子を有する画素を複数備える有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記下部電極が設けられた基板上に保護層を形成する工程と、
少なくとも一部の画素に対応する領域に開口部を有するマスクを前記保護層に密着させた状態で、前記開口部に対応する領域に設けられている保護層を選択的に除去する工程と、
前記保護層が除去された領域において、前記下部電極上に有機化合物層を形成する工程と、
を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置される有機化合物層と、からなる有機ＥＬ素子を有する画素を複数備える有機ＥＬ装置を製造する製造装置において、
所定の画素に対応する領域に設けられている保護層を選択的に除去するための保護層除去室と、
前記保護層が除去された下部電極に対して有機化合物層を形成するための有機化合物層形成室と、
を有することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法及びその製造方法で使用される製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を備える表示デバイスを作製する際に、この表示デバイスの構成部材を形成する方法としてマスク蒸着を利用した有機材料等の薄膜パターン形成方法が知られている。この方法は、マスクの開口部を通過した蒸着物質が基板に到達することにより、所定のパターン形状を有する薄膜の形成を行うものである。またこの方法は、リソグラフィ技術を用いずに有機材料等の薄膜のパターンを形成することが可能となることから広く用いられている方法である。
【０００３】
ただし薄膜のパターン形成の際にマスク蒸着を利用する場合には、マスクを基板と密着させた状態で蒸着を行うため、基板もしくはマスクの表面に異物が存在する場合には、その異物によって黒点や明点等の表示デバイス上の欠陥を引き起こす可能性がある。また、異物が存在しなくてもマスクが基板と接触することにより、基板上で成膜された蒸着膜及びリブ等に傷が発生し、その傷が黒点や明点等の欠陥を発生させる原因になると共に歩留まりを低下させる原因にもなる。さらに、封止膜による封止を行う場合、上述した異物や傷が封止膜の割れ等の欠陥原因となり有機ＥＬ素子の信頼性を低下させることがある。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１では、端部カバー絶縁層と上層絶縁層とからなる２段リブを形成する態様が提案されている。つまり、この２段リブによって有機ＥＬ素子を構成する有機化合物層とマスクとが接触することによって生じる有機化合物層の損傷やダストの発生を防止する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１にて提案されている方法では、２段リブを形成する際に利用するフォトリソ工程に対するコストと、２段リブとマスクとのギャップによる着膜ボケの発生を抑制することに起因する開口率の低下が問題となっていた。さらに、複数色（例えば、３色）の有機ＥＬ素子を塗り分け蒸着によって形成する際には、色の種類の分だけマスクを基板に接触させる必要がある（３色ならば、３回接触させる必要がある）。このため、マスクと基板とが接触する際にマスクの表面に膜が堆積していると、その膜の一部が他の色を蒸着する電極の表面や共通層の表面へ付着することがあり、これによってプロセスコンタミが生じるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、歩留まりや信頼性の低下を防止すると共に構成部材である有機ＥＬ素子の性能を向上させるための有機ＥＬ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】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置される有機化合物層と、からなる有機ＥＬ素子を有する画素を複数備える有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記下部電極が設けられた基板上に保護層を形成する工程と、
少なくとも一部の画素に対応する領域に開口部を有するマスクを前記保護層に密着させた状態で、前記開口部に対応する領域に設けられている保護層を選択的に除去する工程と、
前記保護層が除去された領域において、前記下部電極上に有機化合物層を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、歩留まりや信頼性の低下を防止すると共に構成部材である有機ＥＬ素子の性能を向上させるための有機ＥＬ装置の製造方法を提供することができる。
【００１０】
即ち、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法では、電極が形成された基板上に保護層が形成され、この保護層とマスクとが接触することにより、基板とマスクとの接触を回避することができる。従って、基板とマスクとの接触によって生じる基板上に設けられている蒸着膜及びリブ等への傷の発生を防ぐことができるので、歩留まりや信頼性を向上させることができる。さらに、基板側に２段リブを形成する必要がないことからフォトリソ工程を簡略化することができるので基板のコストを下げることが出来る。
【００１１】
また、保護層上にマスクを密着させることで蒸着が可能となることから、開口率を狭める原因となる着膜ボケを心配する必要がない。このため設計上の自由度が上がる。
【００１２】
さらに本発明の製造方法によれば、マスクの開口部に対応する電極上の保護層を除去した後、直ちに所望の有機化合物層の蒸着を行うことができる。このためプロセス環境に因むコンタミが生じない。即ち、ＲＧＢの３色を塗り分けるにあたり、各色を形成するごとに、保護層の除去工程と蒸着工程とを時間を置かずに繰り返すことができるので他の色によるプロセスコンタミを防ぐことができる。従って、装置を構成する素子の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法で製造される有機ＥＬ装置の具体例を示す断面模式図である。
【図２】電極付基板の作製工程において作製される電極付基板を示す断面模式図である。
【図３】保護層の作製工程の具体例を示す断面模式図である。
【図４】保護層の選択的除去工程の具体例を示す断面模式図である。
【図５】有機化合物層の形成工程の具体例を示す断面模式図である。
【図６】２色目の画素における保護層の選択的除去工程を示す断面模式図である。
【図７】２色目の画素における有機化合物層の形成工程を示す断面模式図である。
【図８】３色目の画素における保護層の選択的除去工程を示す断面模式図である。
【図９】３色目の画素における有機化合物層の形成工程を示す断面模式図である。
【図１０】共通層の形成工程の具体例を示す断面模式図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ装置の製造装置における第一の実施形態を示す模式図である。
【図１２】本発明の有機ＥＬ装置の製造装置における第二の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置される有機化合物層と、からなる有機ＥＬ素子を有する画素を複数備える有機ＥＬ装置の製造方法である。
【００１５】
図１は、本発明の製造方法で製造される有機ＥＬ装置の具体例を示す断面模式図である。図１の有機ＥＬ装置１は、基板１０上に３種類の画素（２ａ、２ｂ、２ｃ）がそれぞれ複数配置されている。そして各画素（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、画素分離膜１１によって区画されており、それぞれ有機ＥＬ素子２０を有している。ここで図１中の有機ＥＬ素子２０は、基板１０上に、下部電極３、有機化合物層４及び上部電極を含む共通層５がこの順に積層してなる電子素子である。尚、図１中の有機化合物層４は、画素の種類ごとにその構成が異なっており、画素２ａには有機化合物層４ａが、画素２ｂには有機化合物層４ｂが、画素２ｃには有機化合物層４ｃが、それぞれ含まれている。
【００１６】
ただし、本発明の製造方法によって製造される有機ＥＬ装置は、図１の態様に限定されるものではない。
【００１７】
ここで本発明の製造方法は、少なくとも下記（Ａ）乃至（Ｃ）に示される工程を有する。
（Ａ）下部電極が設けられた基板上に保護層を形成する工程
（Ｂ）少なくとも一部の画素に対応する領域に開口部を有するマスクを前記保護層に密着させた状態で、この開口部に対応する領域に設けられている保護層を選択的に除去する工程
（Ｃ）保護層が除去された領域において、下部電極上に有機化合物層を形成する工程
【００１８】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の製造方法及び製造装置について説明する。尚、以下の説明において、特に図示又は記載されない部分に関しては、本発明に係る技術分野において周知又は公知の技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の実施形態の一つに過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また以下の説明において、本発明の趣旨とは関係がない部材については図示を省略することがある。
【００１９】
まず本発明の製造方法について説明する。
【００２０】
［電極付基板の作製工程］
図２は、電極付基板の作製工程において作製される電極付基板を示す断面模式図である。本発明においては、まず基板上に下部電極を形成する電極付基板の作製工程を行う。図２に示される電極付基板は、基板１０上に下部電極２１が形成されている。ここで図２にて図示されている下部電極２１は、有機ＥＬ装置を構成する画素ごとに個別に設けられる薄膜状の電極である。本発明において、有機ＥＬ装置を構成する画素は複数存在するので、下部電極２１は、各画素が設けられているにそれぞれ対応する領域において、基板１０上に複数設けられている。
【００２１】
図２に示される基板１０として、例えば、ガラス基板、Ｓｉ基板等を使用することができる。
【００２２】
図２に示される下部電極２１は、通常、有機ＥＬ素子のアノード電極として用いられるが、カソード電極であっても問題はない。一方、本発明の製造方法によりアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置を作成する場合、下部電極２１として、画素選択に用いる薄膜トランジスタを構成するソース電極もしくはドレイン電極を絶縁膜（不図示）の表面へ延伸したものを採用することは可能である。
【００２３】
図２に示される下部電極２１の構成材料として、公知の電極材料を使用することが可能である。具体的には、Ａｌ、Ａｇ等の金属材料からなる金属導電膜や、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物等の透明導電性材料からなる透明導電膜が挙げられる。尚、上記金属導電膜と透明導電膜とを積層してなる積層電極膜を使用することもできる。
【００２４】
また画素のパターンに対応した下部電極２１の形成方法としては、特に制限はなく公知の方法を採用することができる。
【００２５】
［保護層の形成工程］
図３は、保護層の作製工程の具体例を示す断面模式図である。本発明においては、上述した電極付基板の作製工程を行った後、その電極（下部電極２１）上あるいは基板１０上に保護層１２を形成する保護層の形成工程を行う。本工程において形成される保護層１２は、トリフェニルベンゼン等の比較的低温（９０℃〜１３０℃）で昇華する材料からなる層である。この保護層１２は、画素が形成される領域の全面にわたって形成される層であると共に、マスクと基板とが直接接触するのを防止するスペーサとしての役割も果たす。また保護層１２は、後述する保護層の選択的除去工程を行った後においては、各画素を区画する画素分離膜１１として機能する。
【００２６】
また保護層１２の形成方法としては、特に制限はなく公知の方法を採用することができる。
【００２７】
［保護層の選択的除去工程］
図４は、保護層の選択的除去工程の具体例を示す断面模式図である。本発明においては、上述した保護層の形成工程を行った後、少なくとも一部の画素に対応する領域に設けられている保護層１２を選択的に除去する保護層の選択的除去工程を行う。ここで本工程において保護層１２を除去する方法として、例えば、エネルギー線の選択的な照射が挙げられる。
【００２８】
以下、図４を参照しながら本工程の具体的な手順について説明する。まず特定の画素に対応する領域に開口３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）が設けられているマスク３０ａを保護層１２と密着させる。このときマスク３０は、保護層１２にのみ接触し、リブ（不図示）等の基板１０上に設けられている保護層１２以外の部材とは直接接触することがない。
【００２９】
次に、当該特定の画素に含まれる下部電極（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を、外部にある供給電源１３と電気接続する。ここで図４にて図示されている供給電源１３は、特定の下部電極（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を選択的に加熱するために利用される。つまり、供給電源１３から電気を下部電極（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）へ供給すると、当該下部電極（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）が加熱される。ここで下部電極（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）の電気加熱（下部電極のジュール加熱）は、保護層１２のエネルギー線１４との反応を促進するアシストとなる。これにより保護層１２の加工部分（開口部）のエッジをシャープにすることが可能になる。尚、上述した下部電極の（選択的な）電気加熱に代えて基板全体を加熱してもよい。ここで基板全体を加熱する際には、局部的にエネルギー線を照射することで、下部電極のジュール加熱を行ったときと同じ効果を得ることができる。
【００３０】
ただし本発明においては、保護層の選択的除去工程において、必ずしも下部電極２１を加熱する必要はない。
【００３１】
またマスク３０と接触する保護層１２としては、上述した低温昇華性であって導電率が低い材料、例えば、トリフェニルベンゼン等の比較的低温（９０℃〜１３０℃）で昇華し導電性が低い材料が使用される。このため下部電極２１のジュール加熱を行う際に、ショートの危険性がないばかりでなく、発光層の構成材料に対するコンタミの影響がない。従って、従来の方法と比べて基板上のリブが削れることによるデバイス欠陥の発生を抑えることができるので、有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子の信頼性を向上させることが可能である。
【００３２】
尚、本工程において使用される供給電源（加熱電源１３）として、ｋＨｚ〜ＭＨｚ帯域の高周波電源を用いることが可能である。
【００３３】
一方、本工程において使用されるエネルギー線として、波長が赤外領域である光を用いることができる。ここで赤外領域の光の光源として、例えば、ハロゲンランプヒータを用いることができる。このハロゲンランプヒータを用いる場合は、照射領域において、被照射物である保護層１２を加熱する必要がある。このとき保護層１２と比べてマスク３０の熱容量が大きいため、マスクの開口３１に対応する領域に設けられている保護層１２のみが選択的に除去される。
【００３４】
また別法として、レーザ光を用いたスキャニングがある。具体的には、マスクの開口３１に対応する領域に設けられている保護層１２のみを選択してレーザ光を照射する方法である。このレーザ光を用いたスキャニングを利用する際に使用されるレーザとしては、８００ｎｍ〜２０００ｎｍの帯域に中心波長を持つレーザ光が好ましい。また使用されるレーザ光のパワー出力は、１５Ｗ〜６０Ｗであることが好ましい。
【００３５】
［有機化合物層の形成工程］
図５は、有機化合物層の形成工程の具体例を示す断面模式図である。本発明においては、上述した保護層の選択的除去工程の後、この保護層の選択的除去工程によって保護層１２が除去された電極（下部電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）上に、それぞれ有機化合物層２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成する。
【００３６】
ここで本工程を行う際には、先の工程（保護層の選択的除去工程）で使用したマスク３０をそのまま使用することができる。ところで、下部電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ上に、それぞれ有機化合物層２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成する際には、図５に示されるように、マスク３０ａの下方に有機化合物層の構成材料が蒸着される。一方、マスク３０ａと保護層１２とが密着していることから、有機化合物層の構成材料がマスクの開口３１や保護層１２が除去された部分以外の基板部分に入り込むことはないので、当該基板部分が有機化合物層の構成材料によって汚染されることはない。また開口３１に対応する領域に設けられている保護層１２を除去する際にマスク３０ａに加わる熱ストレスと、蒸着による有機化合物層の形成の際にマスク３０ａに加わる熱ストレスと、を同等のレベルにする。こうすることでパターン変形や色ずれを防止することが可能になる。
【００３７】
本工程で形成される有機化合物層（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）は、少なくとも発光層を有する単層あるいは複数層からなる積層体であり、この積層体の層構成は特に限定されるものではない。ここで発光層以外の層であって有機化合物層に含まれる層としては、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロック層、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。
【００３８】
また有機化合物層の構成材料として、公知の電荷輸送材料（ホール注入・輸送材料、電子注入・輸送材料）及び発光材料を使用することができる。尚、後述する材料を複数組み合わせて層を形成してもよい。
【００３９】
ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロック層等の構成材料であるホール注入・輸送材料として、フタロシアニン誘導体、ポリフィリン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子等を使用することができる。
【００４０】
ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層等の構成材料である電子注入・輸送材料として、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等を使用することができる。
【００４１】
発光層を構成する発光材料として、蛍光材料や燐光材料を使用することができる。例えば、アルミキノリノール錯体、ベリリウムキノリノール錯体、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、アゾメチン金属錯体等を使用することができる。
【００４２】
［有機化合物層の塗り分け］
以上の一連の工程を通して、一部あるいは全ての下部電極２１上に有機化合物層２２が形成される。ここで発光色が異なる等の性質が異なる複数種類の有機化合物層２２を、特定の下部電極２１上に塗り分けて形成する際には、その種類ごとに保護層の選択的除去工程と有機化合物層の形成工程と（の組み合わせ）を繰り返して実施することになる。
【００４３】
ここで発光色が異なる三種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の有機化合物層を形成する場合を具体例として有機化合物層の塗りわけについて説明する。係る場合、有機化合物層の塗り分け工程は、具体的には、以下のプロセスで行われる。
（ｉ）１色目の画素の領域における保護層１２の選択的除去工程（図４）
（ｉｉ）１色目の画素の領域における有機化合物層２２の形成工程（図５）
（ｉｉｉ）２色目の画素の領域における保護層１２の選択的除去工程（図６）
（ｉｖ）２色目の画素の領域における有機化合物層２２の形成工程（図７）
（ｖ）３色目の画素の領域における保護層１２の選択的除去工程（図８）
（ｖｉ）３色目の画素の領域における有機化合物層２２の形成工程（図９）
【００４４】
上記プロセス（ｉ）乃至（ｖｉ）について、以下に説明する。まず１色目の画素に含まれる有機化合物層を形成する際には、図４に示されるように、１色目の画素の領域に開口３１を有するマスク３０ａを使用して、１色目の画素の領域に設けられている保護層１２の選択的除去工程を行う。次に、図５に示されるように、１色目の画素に含まれる有機化合物層２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を、下部電極２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）上に形成する。
【００４５】
次に、２色目の画素に含まれる有機化合物層を形成する際には、図６に示されるように、２色目の画素の領域に開口３２を有するマスク３０ｂを使用して、２色目の画素の領域に設けられている保護層１２の選択的除去工程を行う。次に、図７に示されるように、２色目の画素に含まれる有機化合物層２２（２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）を、下部電極２１（２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ）上に形成する。
【００４６】
次に、３色目の画素に含まれる有機化合物層を形成するため、図８に示されるように、３色目の画素の領域に開口３３を有するマスク３０ｃを使用して、３色目の画素の領域にも埋められている保護層の選択的除去工程を行う。次に、図９に示されるように、３色目の画素に含まれる有機化合物層２２（２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ）を、下部電極２１（２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ）上に形成する。
【００４７】
以上の工程を経て、３色分に塗り分けられた有機化合物層２２が形成される。尚、本発明において、有機化合物層の塗り分けは、上述した３色塗りわけの態様に限定されるものではない。他の塗り分けの態様（２色塗り分け、４色塗り分け等）の場合でも適用可能である。
【００４８】
［共通層の形成工程］
図１０は、共通層の形成工程の具体例を示す断面模式図である。上述した有機化合物層２２の形成工程の後、この有機化合物層２２上に、各画素において共通する共通層２３を形成する。ここで共通層２３とは、上部電極が含まれる単層あるいは複数の層からなる積層体である。また共通層２３には、上部電極の他に電子注入層等の有機化合物層を含ませてもよい。ところで、基板１０側にある下部電極２１をアノードとした場合は、共通層２３に含まれる上部電極をカソードとする。また共通層２３に含まれる上部電極は、電極材料からなる薄膜を複数積層してなる積層電極としてもよい。
【００４９】
［その他］
共通層２３を形成した後、さらに一連の工程及び封止工程（不図示）を経ることにより、有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ装置が完成する。
【００５０】
［製造装置］
次に、以上に説明した製造プロセスを実施するために使用される製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図１１は、本発明の有機ＥＬ装置の製造装置における第一の実施形態を示す模式図である。ここで図１１（ａ）は、製造装置の構成を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、各室の並びに対応した基板とマスクとの接触状態を示す模式図である。尚、図１１の製造装置４０は、各室の間にはゲートバルブ（不図示）が設けられておりプロセス雰囲気がそれぞれ仕切られている。また図１１の製造装置４０は、別の室で予め保護層が形成された基板について、保護層の選択的除去工程と、有機化合物層の形成工程と、を実施して特定の１種類の画素において選択的に有機化合物層を形成する装置である。
【００５２】
ここで図１１の製造装置４０は、基板投入室４１、アライメント室４２、保護層除去室４３、有機化合物層形成室４４、マスク回収室４５及び基板回収室４６を備えている。
【００５３】
以下、図１１の製造装置４０にて行われる一連の操作の流れについて説明する。まず保護層（不図示）が設けられている基板１０を基板投入室４１に投入する。次に、基板１０を進行方向４７ａに従って基板投入室４１からアライメント室４２へ移動させる。次に、アライメント室４２において、マスク３０及び基板１０の両者のアライメントマークを合致させた後、マスク３０と基板１０とを一体化させる。次に、基板１０を、一体化させたマスク３０と共に、進行方向４７ｂに従ってアライメント室４２から保護層除去室４３へ移動させる。次に、保護層除去室４３において、所定の画素に対応する領域、即ち、マスク３０の開口に対応する領域に設けられている保護層（不図示）を選択的に除去する。次に、基板１０を、一体化させたマスク３０と共に、進行方向４７ｃに従って保護層除去室４３から有機化合物層形成室４４へ移動させる。次に、有機化合物層形成室４４において、マスク３０の開口に対応する領域（保護層が除去された領域）に、有機化合物層を蒸着・形成する。ここで有機化合物層形成室４４において有機化合物層の蒸着・形成が完了すると、この有機化合物層形成室４４内においてマスク３０と基板１０とが分離される。基板１０と離されたマスク３０は、進行方向４７ｄに従ってマスク回収室４５を通って再びアライメント室４２に戻り、次に搬送される基板１０と一体化される。一方、基板１０は、進行方向４７ｅに従って有機化合物層形成室４４から基板回収室４６へ移動される。
【００５４】
ここで図１１の製造装置４０では、保護層除去室４３と有機化合物層形成室４４とが連接していることから、下部電極上であってマスク３０の開口に対応する領域に設けられる保護層を除去した後、直ちに所望の有機化合物層の蒸着を行うことができる。このため、プロセス環境に因むコンタミが生じないという利点がある。また図１１の製造装置４０では、マスクと基板とのアライメントは１色分につき１回で済み、保護層を除去するときと有機化合物層の蒸着・形成のときに基板に加わる熱負荷は同等である。このため、基板の変形等の問題は生じないという利点もある。
【００５５】
尚、図１１の製造装置４０は、保護層の形成のための装置としての応用が可能である。
【００５６】
図１２は、本発明の有機ＥＬ装置の製造装置における第二の実施形態を示す模式図である。図１２の製造装置５０は、本発明の製造方法における主要なプロセス、即ち、保護層の形成工程、保護層の選択的除去工程及び有機化合物層の形成工程を実施することができる装置である。尚、図１２の製造装置５０は、各室の間にはゲートバルブ（不図示）が設けられておりプロセス雰囲気がそれぞれ仕切られている。
【００５７】
ここで図１２の製造装置５０は、基板投入室５１、前処理室５２、保護層形成室５３、保護層除去室５４、有機化合物層形成室５５、共通層形成室５６、スパッタ室５７、封止処理室５８及び基板回収室５９を備えている。また図１２の製造装置５０は、基板搬送室を３室（第一基板搬送室６１、第二基板搬送室６２、第三基板搬送室６３）有している。ここで第一基板搬送室６１と第二基板搬送室６２とは第一連結室６４にて連結され、第二基板搬送室６２と第三基板搬送室６３とは第二連結室６５にて連結されている。さらにまた図１２の製造装置５０は、保護層除去室５４及び有機化合物層形成室５５をそれぞれ３室有している。即ち、図１２の製造装置５０は、第一保護層除去室５４ａ、第二保護層除去室５４ｂ、第三保護層除去室５４ｃ、第一有機化合物層形成室５５ａ、第二有機化合物層形成室５５ｂ及び第三有機化合物層形成室５５ｃを有している。
【００５８】
以下、図１２の製造装置５０にて行われる一連の操作の流れについて説明する。
【００５９】
まず下部電極（不図示）が予め設けられている基板（不図示）を基板投入室５１へ投入する。次に、第一基板搬送室６１内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板投入室５１にある基板１０を前処理室５２へ移動させる。次に、前処理室５２にて、ＵＶ洗浄等による基板１０の前処理が完了した後、第一基板搬送室６１にある基板搬送ロボットを利用して、基板を保護層形成室５３へ移動させる。次に、この保護層形成室５３にて、基板（あるいは下部電極）上に、低温昇華性の材料を成膜して保護層を形成する。次に、第一基板搬送室６１内にある基板搬送ロボットを利用して、基板を第一保護層除去室５４ａへ移動させる。次に、第一保護層除去室５４ａにて、所定の画素に対応する領域、即ち、青色画素領域に開口を有するマスクを介してこのマスクの開口に設けられている保護層を選択的に除去する。尚、第一保護層除去室５４ａは、マスクと基板との位置合わせを行うアライメント室も兼ねている。次に、第一基板搬送室６１内にある基板搬送ロボットを利用して、青色画素領域に設けられている保護層が除去された基板を直ちに第一有機化合物層形成室５５ａへ移動させた後、第一有機化合物層形成室５５ａにて青色有機化合物層が形成される。
【００６０】
次に、第一基板搬送室６１内に備えられている基板搬送ロボット（不図示）及び第二基板搬送室６２内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板を、第一連結室６４を経由して、第二保護層除去室５４ｂに移動させる。次に、第二保護層除去室５４ｂにて、所定の画素に対応する領域、即ち、緑色画素領域に開口を有するマスクを介して緑色画素領域に設けられている保護層を除去する。次に、第二基板搬送室６２内にある基板搬送ロボットを利用して、緑色画素領域に設けられている保護層が除去された基板を直ちに第二有機化合物層形成室５５ｂへ移動させた後、第二有機化合物層形成室５５ｂにて緑色有機化合物層が形成される。
【００６１】
次に、第二基板搬送室６２内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板を、第三保護層除去室５４ｃへ移動させる。次に、第三保護層除去室５４ｃにて、所定の画素に対応する領域、即ち、赤色画素領域に開口を有するマスクを介して赤色画素領域に設けられている保護層を除去する。次に、第二基板搬送室６２内にある基板搬送ロボットを利用して、赤色画素領域に設けられている保護層が除去された基板を直ちに第三有機化合物層形成室５５ｃへ移動させた後、第三有機化合物層形成室５５ｃにて赤色有機化合物層が形成される。
【００６２】
次に、第二基板搬送室６２内にある基板搬送ロボット（不図示）及び第三基板搬送室６３内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板を、連結室６２を経由して、共通層形成室５６及びスパッタ室５７へ順次搬送させる。そして両室内において共通層の構成材料を蒸着することで共通層が形成される。
【００６３】
次に、第三基板搬送室６３内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板を、封止処理室５８へ移動させた後、封止処理室５８にて封止膜が形成される。尚、封止処理室５８は、図１２の製造装置５０に示されるように２室（第一封止処理室５８ａ、第二封止処理室５８ｂ）設けてもよい。
【００６４】
最後に、第三基板搬送室６３内にある基板搬送ロボット（不図示）を利用して、基板を、基板回収室５９へ移動させた後、基板を装置外へ排出することにより一連の工程が完了する。
【００６５】
ここで図１２の製造装置５０では、保護層除去室５４を画素の種類ごとに３か所に分けて設けているが、１か所で兼用する構成にすることもできる。また保護層の除去から有機化合物層の蒸着・形成までの時間を短くする方がコンタミ発生のリスクが下がることから本発明の製造装置は、各製造プロセスを行うのに必要な装置が一通りそろっている一体型の装置であることが望ましい。一方、保護層形成室５３に関しては、図１１に示すように別の装置であっても構わない。
【実施例１】
【００６６】
図２〜図１０のプロセスに沿って、図１に示される３種類の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を有する有機ＥＬ装置を作製した。
【００６７】
（１）電極付基板
全体寸法が３６５ｍｍ×４６５ｍｍ×０．６ｍｍであって、サイズを約６８．５ｍｍ×約４６．０ｍｍ（３．２ｉｎ）とするパネルが約３０面レイアウトされたＴＦＴ付きアノード基板を作製した（図２）。そして作製したアノード基板を、電極付基板（以下、「基板１０」ということがある。）として用いた。
【００６８】
（２）保護層の作製工程
まず真空蒸着法により、図３に示される基板１０上に、トリフェニルベンゼンを蒸着して、図３に示されるように保護層１２を形成した。このとき保護層１２の膜厚を２００ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００６９】
（３）保護層の選択的除去工程（青色画素）
次に、スーパーインバー製のフレーム上に厚さ５０μｍのスーパーインバーの箔を溶接した作製したマスクを使用して保護層１２の選択的除去工程を行った。尚、使用したマスク３０ａは、上記パネルに含まれる青色画素が設けられる領域に対応する領域に開口３１を有している。ここでマスク３０ａにおける各開口３１のサイズは、青色画素のサイズに対応するものであり、具体的には、開口幅が９０μｍ、長さが３００μｍである。
【００７０】
次に、図４に示すように、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザを、マスク３０ａの開口３１に対応する領域に設けられている保護層１１に向けて照射して、青色画素に対応する領域に設けられている保護層１２を除去した。このとき使用されるＹＡＧレーザの電力を２０Ｗとした。
【００７１】
（４）有機化合物層の形成工程（青色画素）
次に、Ａｌｑ3（ホスト）と、ペリレン色素（１．０体積％、ゲスト）とを共蒸着（ホストとゲストとの重量比は、８０：２０）した。これにより、図５に示されるように、保護層１２が除去されている下部電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃに、それぞれ青色発光層（有機化合物層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を形成した。このとき青色発光層の膜厚を２０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．１ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００７２】
（５）保護層の選択的除去工程（緑色画素）
次に、マスク３０ａと同じ材質であって上記パネルに含まれる緑色画素が設けられる領域に対応する領域に開口３２を有しているマスク３０ｂを使用して保護層１２の選択的除去工程を行った。
【００７３】
具体的には、図６に示すように、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザを、マスク３０ｂの開口３２に対応する領域に設けられている保護層１２に向けて照射して、緑色画素に対応する領域に設けられている保護層１２を除去した。このとき使用されるＹＡＧレーザの電力を２０Ｗとした。
【００７４】
（６）有機化合物層の形成工程（緑色画素）
次に、Ａｌｑ3（ホスト）と、クマリン６（ゲスト）とを共蒸着（ホストとゲストとの重量比は、９９：１）した。これにより、図７に示されるように、保護層１２が除去されている下部電極２１ｄ、２１ｅ、２１ｆに、それぞれ緑色発光層（有機化合物層２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）を形成した。このとき緑色発光層の膜厚を３０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．１ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００７５】
（７）保護層の選択的除去工程（赤色画素）
次に、マスク３０ａと同じ材質であって上記パネルに含まれる赤色画素が設けられる領域に対応する領域に開口を有しているマスク３０ｃを使用して保護層１２の選択的除去工程を行った。
【００７６】
具体的には、図８に示すように、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザを、マスク３０ｃの開口３３に対応する領域に設けられている保護層１２に向けて照射して、赤色画素に対応する領域に設けられている保護層１２を除去した。このとき使用されるＹＡＧレーザの電力を２０Ｗとした。
【００７７】
（８）有機化合物層の形成工程（赤色画素）
次に、下記に示されるホストとゲストとを、ホストとゲストとの重量比が９９：１になるように共蒸着した。
ホスト：Ａｌｑ3
ゲスト：発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］
【００７８】
これにより、図９に示されるように、保護層１２が除去されている下部電極２１ｇ、２１ｈ、２１ｉに、それぞれ赤色発光層（有機化合物層２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ）を形成した。このとき赤色発光層の膜厚を４０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１３×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００７９】
（９）共通層の形成工程等
次に、図１０に示されるように共通層２３を形成した。尚、本実施例において、共通層２３とは、電子注入層と上部電極とからなる積層体である。
【００８０】
まずＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを共蒸着（重量比９０：１０）して電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を２０ｎｍとし、蒸着時の真空度を３×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件とした。
【００８１】
次に、電子注入層まで成膜した基板を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動し、パネル全体に開口を有するマスクを用いて、スパッタ法によりＩＴＯを成膜して透明電極（上部電極）を形成した。このとき透明電極の膜厚は４０ｎｍとした。
【００８２】
最後に、スパッタ法により、窒化酸化シリコンを成膜して封止膜を形成した。このとき封止膜の膜厚を１２００ｎｍとした。以上により、有機ＥＬ装置を得た。
【００８３】
作製した有機ＥＬ装置を、以下の３項目で評価した。評価結果を表１に示す。
【００８４】
（評価実験１）封止膜上のキズ
非点灯状態の有機ＥＬ装置について、光学顕微鏡を用いて封止膜表面を観察して、封止膜上のキズの有無の評価を行った。尚、この実験は３枚のパネルに対して実施し、観察の際、光学顕微鏡の観察倍率を２００倍とした。そして、下記に示される指標に基づいて封止膜上のキズの有無の評価を行った。
Ａ：すべての封止膜全面でキズが観察されない。
Ｂ：封止膜へのキズが１０ケ未満観察される。
Ｃ：封止膜へのキズが１０ケ以上観察される。
【００８５】
（評価実験２）発光特性
作製した有機ＥＬ装置について駆動電圧を印加した。そして装置駆動時における発光部の発光状態に関し目視観察を行った。そして、下記に示される指標に基づいて発光特性を判断した。
Ａ：すべての発光部全面で良好な発光を示す。
Ｂ：局部的な非発光部が観察される。
Ｃ：発光しない発光部が観察される。
【００８６】
（評価実験３）寿命評価
評価用に指定した有機ＥＬ装置について、直流電流（２０ｍＡ／ｃｍ2）を１００時間印加したときの寿命を測定した。ここで評価に当たっては、Ｌ100／Ｌiniにて算出される相対輝度を使用した。ここで、Ｌ100は、印加を開始してから１００時間経過後の発光輝度であり、Ｌiniは、印加を開始してから２分経過後の発光輝度である。そして、下記に示される指標に基づいて寿命の評価を行った。
Ａ：Ｌ100／Ｌini≧０．９５
Ｂ：０．８５≦Ｌ100／Ｌini＜０．９５
Ｃ：Ｌ100／Ｌini＜０．８５
【００８７】
本実施例で作製した有機ＥＬ装置は、マスクが基板側に傷をつけることがないため、表１より、封止膜に欠陥がなく信頼性が高いことがわかった。また、プロセスコンタミが少なく寿命や歩留まりに優れることがわかった。
【実施例２】
【００８８】
実施例１において、保護層の選択的除去工程を行う際に、使用したエネルギー線の線源として、１μｍ付近に中心波長を持つハロゲンランプ（ランプ出力：３００Ｗ、真空度：３×１０-4Ｐａ）を使用した。これを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ装置を作製した。
【００８９】
作製した装置について、実施例１と同じ評価を実施した。結果を表１に示す。
【００９０】
本実施例で作製した有機ＥＬ装置は、マスクが基板側に傷をつけることがないため、表１より、封止膜に欠陥がなく信頼性が高いことがわかった。また、プロセスコンタミが少なく寿命や歩留まりに優れることがわかった。
【実施例３】
【００９１】
実施例１において、保護層の選択的除去工程を行う際に、加熱電源１３によって対象となる電極を加熱（ジュール加熱）しながらＹＡＧレーザの照射を行った。これを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ装置を作製した。尚、電極を加熱する際に、加熱電源１３の出力を１ｋＨｚ、４００Ｗとし、真空度を３×１０-4Ｐａとした。
【００９２】
作製した装置について、実施例１と同じ評価を実施した。結果を表１に示す。
【００９３】
本実施例で作製した有機ＥＬ装置は、マスクが基板側に傷をつけることがないため、表１より、封止膜に欠陥がなく信頼性が高いことがわかった。また、プロセスコンタミが少なく寿命や歩留まりに優れることがわかった。また本実施例では、実施例１と比べて、ＹＡＧレーザの出力を小さくしても保護層の除去が可能であることがわかった。
【００９４】
［比較例１］
実施例３において、保護層の選択的除去を行う際に、ＹＡＧレーザを使用しなかった。これを除いては、実施例３と同様の方法により有機ＥＬ装置を作製した。尚、電極を加熱する際に、加熱電源１３の出力を１ｋＨｚ、４００Ｗとし、真空度を３×１０-4Ｐａとした。
【００９５】
作製した装置について、実施例１と同じ評価を実施した。結果を表１に示す。
【００９６】
完成した表示装置は、マスクが基板側に傷をつけることがないメリットはあるものの、保護膜の除去に時間を要した。その影響か発光特性も悪化し素子寿命が短くなることが明らかになった。
【００９７】
【表１】
2013033672.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の製造方法は、マスク蒸着による薄膜パターンの形成時に利用される方法である。中でも有機ＥＬ素子の製造工程の一部である有機材料の蒸着工程において、精度の良いパターン形状を得るのと同時に、基板とマスク箔のこすれによる異物の発生や、基板上の異物による発光素子の黒点や明点等の異常発生を防止するのに用いられる。
【符号の説明】
【００９９】
１：有機ＥＬ装置、２ａ（２ｂ、２ｃ）：画素、３（２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ））：下部電極、４（２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ））：有機化合物層、１０：基板、１１：画素分離膜、１２：保護層、１３：加熱電源、１４：エネルギー線、２３：共通層、３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）：マスク、３１（３２、３３）：（マスクの）開口、４０（５０）：製造装置、４１（５１）：基板投入室、４２：アライメント室、４３（５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ））：保護層除去室、４４（５５（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ））：有機化合物層形成室、４５：マスク回収室、４６（５９）：基板取出室、４７ａ（４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ）：進行方向、５２：前処理室、５３：保護層形成室、５６：共通層形成室、５７：スパッタ室、５８（５８ａ、５８ｂ）：封止処理室、６１（６２、６３）：基板搬送室、６４（６５）：連結室
【図１】
2013033672.tif 000004
【図２】
2013033672.tif 000005
【図３】
2013033672.tif 000006
【図４】
2013033672.tif 000007
【図５】
2013033672.tif 000008
【図６】
2013033672.tif 000009
【図７】
2013033672.tif 000010
【図８】
2013033672.tif 000011
【図９】
2013033672.tif 000012
【図１０】
2013033672.tif 000013
【図１１】
2013033672.tif 000014
【図１２】
2013033672.tif 000015