(57)【要約】【課題】蒸着中の熱変形を防止して高精度に所望のパターンで成膜可能な真空蒸着装置の提供。【解決手段】蒸着室１に、マスクを介して基板に蒸着を行う蒸発源２と、蒸着を行う際に前記蒸発源２を前記基板に対して相対的に移動させる蒸発源移動機構または蒸着を行う際に前記基板を前記蒸発源に対して相対的に移動させる基板移動機構とを設けた真空蒸着装置であって、前記基板への蒸着を開始する前に、前記蒸発源２を用いて前記マスクの事前加熱を行うように前記蒸発源移動機構または前記基板移動機構を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着室に、マスクを介して基板に蒸着を行う蒸発源と、蒸着を行う際に前記蒸発源を前記基板に対して相対的に移動させる蒸発源移動機構または蒸着を行う際に前記基板を前記蒸発源に対して相対的に移動させる基板移動機構とを設けた真空蒸着装置であって、前記基板への蒸着を開始する前に、前記蒸発源を用いて前記マスクの事前加熱を行うように前記蒸発源移動機構または前記基板移動機構が構成されていることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記蒸発源から蒸発する成膜材料の成膜速度を安定化させるための蒸着前の予備加熱中にこの蒸発源から発せられる熱を利用して前記マスクの事前加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記蒸発源にシャッタを設け、このシャッタを閉じた状態で前記蒸発源と前記マスクとの相対的な位置関係を変化させて前記マスクの事前加熱を行うように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
最初に蒸着が行われる基板とマスクとの位置合わせは、前記マスクの事前加熱と併行して行うように前記蒸発源移動機構または前記基板移動機構を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記蒸着室に前記基板に蒸着を行うための蒸着領域を前記蒸発源の移動方向と直交する方向に複数並設し、
複数の前記蒸着領域それぞれに対して、前記蒸着領域の外に、前記蒸発源を退避させる退避領域を設け、
前記蒸発源を前記蒸着領域の並設方向と同方向に移動させて一方の蒸着領域から他方の蒸着領域へと移動し得るように前記蒸発源移動機構を構成し、
前記複数の蒸着領域にそれぞれ配置されるマスクを事前加熱する際、一方の蒸着領域に配置されたマスクを加熱した後、前記蒸発源を前記退避領域には退避させることなく前記蒸着領域の並設方向に移動させて他方の蒸着領域に移動させるように前記蒸発源移動機構が構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
蒸着室に、マスクを介して基板に蒸着を行う蒸発源と、蒸着を行う際に前記蒸発源を前記基板の長手方向若しくは幅方向のいずれかを成膜移動方向としてこの成膜移動方向に往復移動させる蒸発源移動機構とを設けた真空蒸着装置であって、前記蒸着室の真空状態を維持したまま複数の前記基板に連続的に蒸着を行う連続蒸着を開始する前に、前記蒸発源を前記マスクに対して移動させることで前記マスクの事前加熱を行うように前記蒸発源移動機構が構成されていることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項７】
蒸着膜の製造方法であって、
基板を蒸着室に設置する工程と、
蒸発源に収容された成膜材料を加熱して成膜速度を安定させる工程と、
マスクを介して前記基板に前記蒸着材料の蒸気を付着させる工程と、
を有し、
前記成膜速度を安定させる工程の間に前記蒸発源と前記基板との相対的な位置関係を変化させ、前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱することを特徴とする蒸着膜の製造方法。
【請求項８】
前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱する間、前記蒸着材料の蒸気を、前記基板に付着しないよう遮蔽することを特徴とする請求項７に記載の蒸着膜の製造方法。
【請求項９】
前記マスクを、前記基板に前記成膜材料の蒸気を付着させる工程の前に、前記マスクの温度が安定するまで加熱することを特徴とする請求項８に記載の蒸着膜の製造方法。
【請求項１０】
基板の上に、一対の電極に挟まれた有機層を備える素子を複数備える有機電子デバイスの製造方法であって、
複数の電極が形成された基板を蒸着室に設置する工程と、
複数の開口を備えるマスクを、前記基板に対して位置合わせする工程と、
蒸発源に収容された成膜材料を加熱して成膜速度を安定させる工程と、
前記マスクを介して前記基板上に前記成膜材料の蒸気を付着させ、前記有機層の少なくとも一部を形成する工程と、
を有し、
前記成膜速度を安定させる工程の間に前記蒸発源と前記基板との相対的な位置関係を変化させ、前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱することを特徴とする有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱する間、前記蒸着材料の蒸気を、前記基板に付着しないよう遮蔽することを特徴とする請求項１０に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記マスクを、前記基板に前記蒸着材料の蒸気を付着させる工程の前に、前記マスクの温度が安定するまで加熱することを特徴とする請求項１１に記載の有機電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置、蒸着膜の製造方法および有機電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸発源から蒸発する成膜材料を、所定のマスクパターンが形成されたマスクを介して基板に堆積させて薄膜を成膜する蒸着装置においては、マスクが、蒸着中（成膜中）に蒸発源から受熱することで熱変形し、このマスクの熱変形によってマスクと基板との位置がずれ、基板上に形成される薄膜のパターンが所望の位置からずれてしまう場合がある。特に、携帯電話やテレビなどの表示パネルなどの有機電子デバイスの製造には、高精細なパターンを有するマスクが用いられるため、熱変形による影響は大きい。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に開示されるように、熱変形を抑制するために低熱膨張材料であるインバー材から成るマスクを用いることも提案されているが、マスクに低熱膨張材を使用しても、線膨張係数を０にすることは困難であり、この場合でも熱変形が問題になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、マスクの蒸着中の熱変形を抑制して高精度に所望のパターンで成膜可能な真空蒸着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】
【０００６】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００７】
本発明の第１態様は、蒸着室１に、マスクを介して基板に蒸着を行う蒸発源２と、蒸着を行う際に前記蒸発源２を前記基板に対して相対的に移動させる蒸発源移動機構または蒸着を行う際に前記基板を前記蒸発源に対して相対的に移動させる基板移動機構とを設けた真空蒸着装置であって、前記基板への蒸着を開始する前に、前記蒸発源２を用いて前記マスクの事前加熱を行うように前記蒸発源移動機構または前記基板移動機構を構成したことを特徴とする真空蒸着装置に係るものである。
【０００８】
また、前記蒸発源２から蒸発する成膜材料の成膜速度を安定化させるための蒸着前の予備加熱中にこの蒸発源２から発せられる熱を利用して前記マスクの事前加熱を行うことを特徴とする真空蒸着装置に係るものである。
【０００９】
また、前記蒸発源２にシャッタ７を設け、このシャッタ７を閉じた状態で前記蒸発源と前記マスクとの相対的な位置関係を変化させて前記マスクの事前加熱を行うように構成したことを特徴とする真空蒸着装置に係るものである。
【００１０】
また、前記連続蒸着における最初に蒸着が行われる基板とマスクとの位置合わせは、前記マスクの事前加熱と併行して行うように前記蒸発源移動機構を構成したことを特徴とする真空蒸着装置に係るものである。
【００１１】
また、前記蒸着室１に前記基板に蒸着を行うための蒸着領域３，４を前記蒸発源の移動方向と直交する方向に複数並設し、複数の前記蒸着領域３，４それぞれに対して、前記蒸着領域の外に、蒸発源を退避させる退避領域を設け、前記蒸発源２を前記蒸着領域３，４の並設方向と同方向に移動させて一方の蒸着領域から他方の蒸着領域へと移動し得るように前記蒸発源移動機構を構成し、前記複数の蒸着領域３，４にそれぞれ配置されるマスクを事前加熱する際、一方の蒸着領域に配置されたマスクを加熱した後、前記蒸発源２を前記退避領域には退避させることなく前記蒸着領域３，４の並設方向に移動させて他方の蒸着領域に移動させるように前記蒸発源移動機構が構成されていることを特徴とする真空蒸着装置に係るものである。
【００１２】
本発明の第２態様は、蒸着膜の製造方法であって、基板を蒸着室に設置する工程と、蒸発源に収容された成膜材料を加熱して成膜速度を安定させる工程と、マスクを介して前記基板に前記蒸着材料の蒸気を付着させる工程と、を有し、前記成膜速度を安定させる工程の間に前記蒸発源と前記基板との相対的な位置関係を変化させ、前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱することを特徴とする蒸着膜の製造方法に係るものである。
【００１３】
本発明の第３態様は、基板の上に、一対の電極に挟まれた有機層を備える素子を複数備える有機電子デバイスの製造方法であって、複数の電極が形成された基板を蒸着室に設置する工程と、複数の開口を備えるマスクを、前記基板に対して位置合わせする工程と、蒸発源に収容された成膜材料を加熱して成膜速度を安定させる工程と、前記マスクを介して前記基板上に前記成膜材料の蒸気を付着させ、前記有機層の少なくとも一部を形成する工程と、を有し、前記成膜速度を安定させる工程の間に前記蒸発源と前記基板との相対的な位置関係を変化させ、前記蒸発源の熱により前記マスクを加熱することを特徴とする有機電子デバイスの製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マスクの蒸着中の熱変形を抑制して高精度に所望のパターンで成膜することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の概略説明平面図である。
【図３】本実施例の概略説明平面図である。
【図４】本実施例の概略説明平面図である。
【図５】（ａ）は本発明にかかる真空蒸着装置を用いて作製した有機ＥＬ表示装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線断面図である。
【実施例】
【００１６】
本発明にかかる真空蒸着装置の実施形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【００１７】
本発明の実施形態にかかる真空蒸着装置は、蒸着室に、マスクを介して基板に蒸着を行う蒸発源（材料収容部）と、蒸着を行う際に前記蒸発源を前記基板に対して相対的に移動させる蒸発源移動機構とを備える真空蒸着装置である。この蒸発源移動機構は、蒸発源と基板との相対的な位置関係、より具体的には、蒸発源と基板との、基板の成膜面と平行な面方向における相対的な位置関係、を変化させる機能を有する。そして、前記蒸着室の真空状態を維持して前記基板に蒸着を開始する前に、前記蒸発源を前記マスクに対して相対的に移動させ、この蒸発源から発せられる熱を利用して前記マスクを事前加熱するように前記蒸発源移動機構を構成する。本実施形態においては、蒸発源移動機構により蒸発源を移動させることで蒸発源と基板との相対的な位置関係を変化させているが、蒸着室に基板移動機構を設け、基板を移動させることによって蒸発源と基板との相対的な位置関係を変化させてもよいし、基板と蒸発源の双方を移動させることによって蒸発源と基板との相対的な位置関係を変化させてもよい。したがって、ここにいう、蒸発源移動機構、基板移動機構は、いずれも、蒸発源と基板との相対位置関係変化機構と呼ぶことも可能である。
【００１８】
図１，２に、本発明にかかる真空蒸着装置の一実施例を示す。図１は真空蒸着装置の内部が見えるように蒸着室１の壁を一部取り払った斜視図、図２は、蒸着室１の上面側からみた平面図である。蒸着室１には、基板に蒸着を行うための蒸着領域３，４が成膜移動方向と直交する方向（蒸着領域移動方向）に複数並設されている。そして、前記蒸着領域３，４それぞれに対して、前記蒸着領域３，４の外に、蒸発源２を退避させる退避領域が設けられている。
【００１９】
なお、各蒸着領域３，４には、夫々マスク及び基板を保持するマスク台（図示省略）が設けられている。各蒸着領域３，４に夫々対応する各搬出入口８，９から夫々搬入された基板は、各蒸着領域３，４に設けられるアライメント機構により夫々マスクと位置合わせをした後、マスクと重ね合わせて固定された状態で、夫々マスク台に設置され保持される。
【００２０】
なお、蒸着領域とは、蒸発源２から蒸発する成膜材料が基板に付着する領域を指す。
【００２１】
本実施例においては、前記蒸発源２から放出される蒸気によって形成される蒸着膜の成膜速度を安定化させるため、蒸着開始前の予備加熱中に、この蒸発源２から発せられる熱を利用して前記マスクの事前加熱を行うように蒸発源移動機構を構成している。具体的には、蒸着開始前に、蒸発源２を蒸着領域３，４内で基板の長手方向若しくは幅方向のいずれかを成膜移動方向としてこの成膜移動方向に往復移動させて熱的な慣らし運転を行う。この移動は、必ずしも往復運動である必要はなく、円運動等であっても差し支えない。なお、予備加熱を行わなかった場合と比較して成膜速度の変動が抑制されていれば、当該予備加熱は成膜速度を安定化させるためのものである。予備加熱は、成膜速度の変動が予め定められた所定の範囲内に収まるようにすることが好ましい。もっとも、所定の範囲内に収まっているか否かについて、成膜のたびに毎回検証する必要はなく、予備実験などで予備加熱時間を決定してもよい。
【００２２】
この予備加熱は、蒸発源２に収容される成膜材料の脱ガスや成膜速度が安定するように成膜材料の溶融状態を安定化させるために行うものであり、たとえば、蒸発源２を成膜時の加熱温度と同様の温度に昇温して数分程度加熱して行う。なお、本実施例の蒸発源２は、図２に示されるように３つのラインソースで構成されている。
【００２３】
また、蒸発源２の予備加熱を行っている間に、最初に蒸着が行われる基板とマスクとの位置合わせも併行して行うとよい。
【００２４】
即ち、基板とマスクのアライメント及び蒸発源２の事前加熱等の蒸着準備期間を利用して、マスクの事前加熱を行うのが好ましい。
【００２５】
成膜開始までに必要な時間をより短縮するためには、基板とマスクのアライメントを終了した時点でマスクの事前加熱を終了するように、蒸発源２の予備加熱温度及び蒸発源移動機構による蒸発源２の移動速度を設定するのが好ましい。これにより、マスクの事前加熱のためだけの待機時間を削減し、蒸着準備期間を利用してマスクの事前加熱を行うことが可能となり、蒸発源２から発せられる熱によって蒸着中にマスクが熱変形することを防止することができる。また、事前加熱のための熱源は、蒸発源２であり、他の熱源を用意する必要がなく、しかも蒸発源２の予備加熱の際に発する熱を利用するため、効率良く予備加熱を行うことができる。
【００２６】
なお、従来技術において、蒸発源の予備加熱は、蒸着源を退避領域（基板に蒸着材料が付着しない領域）に配置して行われるため、蒸発源の予備加熱はマスクの予備加熱には寄与しない。
【００２７】
図１のように前記蒸発源２にシャッタ７を設け、このシャッタ７を閉じた状態で前記マスクに対して往復移動させて前記マスクの事前加熱を行うように構成するのが好ましい。具体的には、シャッタ７は開閉スライド移動自在に蒸発源２の上方位置に設けている。なお、シャッタ７を設けた場合でも、シャッタ７が蒸発源２により加熱され、この加熱されたシャッタ７によりマスクが加熱される。本例に代表されるように、蒸発源のシャッタを閉じた状態で、蒸発源と基板との相対位置を変化させながら蒸発源を加熱する構成は、本発明の好適な実施形態である。このような構成とすることで、基板直下に蒸発源が存在する状態で効率よくマスクを事前加熱することができるとともに、事前加熱段階で基板に膜が付着してしまうことも防止することができる。なお、シャッタは、蒸発源から放出される蒸気を、基板に付着しないよう遮蔽できるものであればよく、必ずしも蒸発源に設ける必要はない。
【００２８】
また、本実施例においては、前記蒸発源２を前記蒸着領域３，４の並設方向と同方向（蒸着領域移動方向）に移動させて一方の蒸着領域３から他方の蒸着領域４へと移動し得るように前記蒸発源移動機構を構成している。
【００２９】
具体的には、本実施例は、蒸着室１の底面に蒸着領域移動方向に延びるレール10を設け、このレール10に対して往復スライド移動可能な枠状の蒸着領域移動用スライダ６を設ける。そして、この蒸着領域移動用スライダ６の上面に成膜移動方向に延びるレール11を設け、このレール11に対して往復スライド移動可能な成膜移動用スライダ５を設け、この成膜移動用スライダ５に蒸発源２及びシャッタ７を設けた構成としている。さらに、成膜移動用スライダ５の底面には、成膜移動用スライダ５を移動させるためのアーム部材12が連結されている。そして、このアーム部材12を駆動して成膜移動用スライダ５（蒸発源２）を成膜移動方向若しくは蒸着領域移動方向に移動させる制御装置が蒸着室１の外部に設けられ、蒸発源移動機構が構成されている。
【００３０】
従って、一つの蒸発源２を、一方の蒸着領域３で成膜移動方向に往復移動させて事前加熱若しくは成膜を行った後、蒸着領域移動方向に移動させて他方の蒸着領域４で同様に事前加熱若しくは成膜を行うことができる。
【００３１】
また、本実施例においては、前記複数の蒸着領域３，４に夫々配置されるマスクを事前加熱する際、前記蒸発源２を前記退避領域に退避させることなく前記蒸着領域３，４の並設方向に移動させ、一方の蒸着領域３から他方の蒸着領域４に移動させるように前記蒸発源移動機構を構成している。
【００３２】
図３に、基板に蒸着開始後の蒸着源２の軌跡を太線で示す。一方の蒸着領域３に設置した基板に成膜する場合、蒸発源２を、レール10が延びる方向に蒸着領域３を挟んで設けられた２つの退避領域のうち一方の退避領域から他方の退避領域まで蒸着領域３を通過するように所定回数だけ往復移動させる。蒸着領域３に設置した基板への成膜の後に他方の蒸着領域４に設置した基板に成膜を行う場合は、蒸着領域３の外の退避領域に位置する蒸発源２が、蒸着領域４の外の退避領域に至るまで蒸着領域移動方向に移動させる。そして、蒸発源２を、レール10が延びる方向に蒸着領域４を挟んで設けられた２つの退避領域のうち一方の退避領域から他方の退避領域まで蒸着領域４を通過するように所定回数だけ往復移動させることを繰り返す。このようにして、各蒸着領域３，４に設置した基板それぞれに成膜を行うことができる。
【００３３】
これに対して、蒸着を開始する前にマスクの事前加熱を行う際の蒸着源２の軌跡を、図４に太線で示す。一方の蒸着領域３に設置したマスクを事前加熱する場合、図４に図示したように、蒸発源２を、蒸着領域３においてレール10に沿って成膜移動方向に所定回数だけ往復移動させる。その後、他方の蒸着領域に設置したマスクを事前加熱する場合には、蒸着源２を、蒸着領域３の外方の退避領域には移動させることなく、蒸着領域３の端部から他方の蒸着領域４の対応する端部へと至るまで蒸着領域移動方向に移動させる。そして、蒸発源２を、蒸着領域４を成膜移動方向に所定回数だけ往復させることを繰り返して蒸着領域４に設置したマスクを事前加熱する。このようにして、蒸着領域３、４に設置したマスクが熱的に飽和するまで、マスクを事前加熱することができる。
【００３４】
マスクの事前加熱を行う際には、蒸着の場合と異なり、蒸発源２を退避領域へは移動させないようにすることで、一層効率良くマスクの事前加熱を行えることになる。
【００３５】
以上説明したように、本実施例は、蒸着を行う際には、蒸着を開始する前に各蒸着領域のマスクをそれぞれ事前加熱し、熱的に飽和させた後、各蒸着領域３，４に順次配置される基板に対して連続して蒸着を行う。このように成膜することで、蒸着中のマスクの熱変形が抑制され、蒸着中に基板上に形成される薄膜のパターンが変化し難くなり、安定して高精度な成膜が可能となる。
【００３６】
蒸着室１の内部は真空状態が保たれているため、蒸着を開始する前に各マスクを事前加熱した後は、マスクの熱的に飽和した状態を維持することが可能となる。従って、連続して複数の基板への蒸着を行っても、安定して高精度の成膜が可能となる。
【００３７】
なお、本発明は、本実施例等に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００３８】
次に、本発明にかかる真空蒸着装置を用いて有機電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置を製造する実施例について説明する。
【００３９】
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図５（ａ）は有機ＥＬ表示装置40の全体図、図５（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、表示装置40の表示領域41には、発光素子を複数備える画素42がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域41において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子42Ｒ、第２発光素子42Ｇ、第３発光素子42Ｂの組合せにより画素42が構成されている。画素42は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。
【００４１】
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素42は、基板43上に、第１電極（陽極）44と、正孔輸送層45と、発光層46Ｒ，46Ｇ，46Ｂのいずれかと、電子輸送層47と、第２電極（陰極）48と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層45、発光層46Ｒ，46Ｇ，46Ｂ、電子輸送層47が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層46Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層46Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層46Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層46Ｒ，46Ｇ，46Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極44は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層45と電子輸送層47と第２電極48は、複数の発光素子42と共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極44と第２電極48とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極44間に絶縁層49が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層50が設けられている。
【００４２】
有機ＥＬ層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機ＥＬ層の形成には開口の幅が数十μｍのマスクが用いられる。このようなマスクを用いた成膜の場合、マスクが成膜中に蒸発源から受熱して熱変形するとマスクと基板との位置がずれてしまい、基板上に形成される薄膜のパターンが所望の位置からずれて形成されてしまう。そこで、これら有機ＥＬ層の成膜には本発明にかかる真空蒸着装置が好適に用いられる。
【００４３】
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
【００４４】
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極44が形成された基板43を準備する。
【００４５】
第１電極44が形成された基板43の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極44が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層49を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
【００４６】
絶縁層49がパターニングされた基板43を真空蒸着装置に搬入し、正孔輸送層45を、表示領域の第１電極44の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層45を真空蒸着により成膜した。実際には正孔輸送層45は表示領域41よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
【００４７】
次に、蒸着マスクを用いて、赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層46Ｒを成膜する。まず、正孔輸送層45までが形成された基板43を図１の真空蒸着装置の蒸着領域３に搬入し、第１発光素子42Ｒを形成する領域に対応する開口を有するマスクとの位置合わせ（アライメント）を行う。
【００４８】
用いるマスクが熱的に飽和した状態でない場合、マスクが成膜中に蒸発源から受熱して熱変形してマスクと基板との位置がずれてしまい、発光層46Ｒを所望の位置に成膜できなくなるおそれがある。そこで、基板43に蒸着を開始する前に、蒸着源２の熱を利用してマスクが熱的に飽和するまで事前加熱しておくことが望ましい。マスクが熱的に飽和したかどうかは、マスクの温度が安定したかどうか、具体的には、蒸着源２の熱を受けて上昇するマスクの温度の時間変動が所定の範囲内に収まったかどうかを確認するとよい。所定の範囲は、成膜に求められ精度に応じて決めることができる。
【００４９】
一方、蒸着源２には発光層46Ｒの材料である有機ＥＬ材料が収容されており、有機材料を蒸発させて基板上に付着させるための準備として、予備加熱が行われる。予備加熱は、蒸発源２に収容した成膜材料の溶融状態を安定化させるため、成膜時の加熱温度と同様の温度で数分程度、蒸発源２を加熱するものである。成膜材料の溶融状態が安定したかどうかは、不図示の膜厚モニタを用いて得られる成膜速度（蒸着レート）の時間変化を見て判断するとよい。成膜材料の溶融状態が安定すると、蒸発源２から放出される成膜材料の蒸気の量が安定するため、成膜速度の変動が所定の範囲内に収まる。
【００５０】
本例では、蒸発源２の予備加熱で発せられる熱と予備加熱に必要な時間を利用して、マスクの事前加熱を行う。具体的には、シャッタ７を閉じて蒸気が基板に付着しない状態で、蒸着源２を蒸着領域内で往復運動させてマスクを加熱する。予備加熱が完了するまでの間にマスクの温度が安定すると、蒸着源２の予備加熱が完了すると同時に成膜が可能な状態となる。蒸着源２の予備加熱の完了と同時に成膜を開始するために、マスクの事前加熱を行っている間に、基板とマスクとの位置合わせを行っておくとより効率的である。なお、予備加熱が完了してもマスクの温度が安定しない場合は、マスクの温度が安定するまで引き続き蒸着源２でマスクを加熱する。
【００５１】
マスクが熱的に安定し、基板とマスクとのアライメントが完了したのを確認してから、蒸着源２を、レール１０が延びる方向に蒸着領域３を挟んで設けられた２つの退避領域の一方に移動させる。その後、シャッタ７を開いて他方の退避領域に向けて蒸着源２の移動を開始することによって蒸着を開始させ、２つの退避領域の間を往復移動させて発光層46Ｒを成膜する。
【００５２】
このように、本例によれば、発光層46Ｒの成膜中にマスクが変形することがないため、発光層46Ｒを所定のパターンで基板の上に成膜することができる。さらに、別途加熱設備が不要となるだけでなくマスクの事前加熱のためだけに時間を費やす必要もない。即ち、蒸発源２の予備加熱を行いながら、予備加熱中に生じる熱や予備加熱のための待ち時間を利用して、極めて効率的にマスクの事前加熱を行えることになる。
【００５３】
続いて、発光層46Ｒの成膜と同様に、第２発光素子42Ｇを形成する領域に対応する開口を有するマスクを用い、緑色を発する発光層46Ｇを成膜する。続いて、第３発光素子42Ｂを形成する領域に対応する開口を有するマスクを用い、青色を発する発光層46Ｂを成膜する。発光層46Ｇ、46Ｂそれぞれを成膜する際には、発光層46Ｒを成膜する前に行ったのと同様に蒸着源２をマスクに対して相対的に移動させ、マスクが熱的に飽和するのを確認してから成膜を開始する。
【００５４】
一度、発光層46Ｒ、46Ｇ、46Ｂそれぞれの成膜に用いられたマスクは、次の基板が設置されるまで真空の蒸着室で待機している。従って、マスクの熱は真空により保たれるため、マスクの熱的な飽和状態が維持される。従って、次の基板に対して成膜を開始する前のマスクの事前加熱を省略することが可能となる。もし、マスクと基板をアライメントして接触させた際に、マスクの熱が基板へ逃げ、マスクの温度が下がってしまう場合や、蒸着膜の成膜レートを変更する場合には、新たに設置した基板に蒸着を開始する前に、同様にして蒸着源２からの熱を利用してマスクを事前加熱するとよい。
【００５５】
発光層46Ｇ、46Ｂの成膜が完了した後、表示領域41の全体に電子輸送層45を成膜する。電子輸送層45は、第１から第３発光層に共通の層として形成される。
【００５６】
電子輸送層45までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極46を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層40を成膜して、有機ＥＬ表示装置40が完成する。
【００５７】
絶縁層49がパターニングされた基板43を真空蒸着装置に搬入してから保護層40の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
【００５８】
上記例においては、発光層の成膜時に、マスクの事前加熱を行ったが、その他の層を形成する際にも、マスクの事前加熱を行うことが可能である。
【００５９】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層を精度よく形成することができる。従って、上記製造方法を用いれば、発光層の位置ずれに起因する有機ＥＬ表示装置の不良の発生を抑制することができる。
【００６０】
なお、ここでは、有機ＥＬ表示装置の製造方法について述べたが、それに限らず、蒸着時にマスクを用いて有機層のパターンを形成するすべての有機電子デバイスの製造方法についても同様に、本発明を適用することができる。また、有機膜に限らず、無機膜の形成についても同様に、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  蒸着室
２  蒸発源
３・４  蒸着領域
７  シャッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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