(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が一対の電極間に挟持された発光層を含む少なくとも１つの有機層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に配列した有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造装置であって、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成される基板上の表示領域の少なくとも一部を離間して覆う加熱領域を有するサーマルヘッドと、一方の主面に蒸着材料の薄膜が成膜されかつ他方の主面に前記サーマルヘッドが接触した耐熱シートからなる蒸着材料シートと、前記蒸着材料シートの前記薄膜と前記基板とを離間して対峙せしめる支持機構と、を備え、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の発熱体からなり、前記複数の発熱体が、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に一対一に対応することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造装置。
【請求項２】
前記加熱領域は前記表示領域を略全体を覆う面積を有することを特徴とする請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
前記加熱領域は、前記表示領域の幅よりも狭くかつ前記表示領域の一部に渡って伸長し、その面積は前記表示領域の面積より小であることを特徴とする請求項１に記載の製造装置。
【請求項４】
前記基板に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接続される少なくとも１つのアクティブ素子が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製造装置。
【請求項５】
前記複数の発熱体が１次元的に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製造装置。
【請求項６】
前記複数の発熱体が２次元的に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製造装置。
【請求項７】
前記複数の発熱体及び形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチが同一であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製造装置。
【請求項８】
前記複数の発熱体のピッチが、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチの整数倍であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製造装置。
【請求項９】
前記複数の発熱体がそれぞれ突出部に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１０】
前記複数の発熱体に接続されかつ蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体を選択的に通電して加熱できる電力装置を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１１】
前記発熱体に接続され前記発熱体の温度を制御する温度制御部を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１２】
前記発熱体の温度を検出する温度検出部を有し、前記温度制御部は検出された温度に応じて前記発熱体の温度を制御することを特徴とする請求項１１に記載の製造装置。
【請求項１３】
前記温度制御部は前記複数の発熱体の温度が均一になるように制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造装置。
【請求項１４】
前記温度制御部が前記複数の発熱体の温度を個別に異なるように制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の製造装置。
【請求項１５】
前記発熱体は重力方向において前記基板の下に配置されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１６】
前記発熱体及び前記基板を相対的に平行に移動せしめる並進駆動装置を備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１７】
前記サーマルヘッドを複数備えることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１８】
前記支持機構が前記基板上に設けられている支持部材を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１９】
前記基板と前記蒸着材料シートとの間に配置されかつ形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の開口が形成された金属マスクを有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の製造装置。
【請求項２０】
前記蒸着材料が有機材料又は電極材料であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の製造装置。
【請求項２１】
各々が一対の電極間に挟持された発光層を含む少なくとも１つの有機層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に配列した有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、一方の主面に蒸着材料の薄膜が成膜された耐熱シートからなる蒸着材料シートの他方の主面を、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成される基板上の表示領域の少なくとも一部に対応する加熱領域を有するサーマルヘッドに、接触させるともに、前記蒸着材料シートの前記薄膜と前記基板とを離間して対峙せしめ、前記加熱領域に通電し加熱して、前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜する工程を含み、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の発熱体からなり、前記複数の発熱体が、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に一対一に対応することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法。
【請求項２２】
前記加熱領域は前記表示領域を略全体を覆う面積を有することを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記加熱領域は前記表示領域の幅よりも狭くかつ前記表示領域の一部に渡って伸長し、その面積が前記表示領域の面積より小であり、前記基板に前記蒸着材料を部分的に成膜する工程を繰り返すことを特徴とする請求項２１記載の製造方法。
【請求項２４】
前記発熱体が１次元的に配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記発熱体が２次元的に配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２６】
前記発熱体及び形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチが同一であることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２７】
前記発熱体のピッチが、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチの整数倍であることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２８】
前記発熱体が突出部に設けられていることを特徴とする請求項２１〜２７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２９】
蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体を選択的に通電して加熱することを特徴とする請求項２１〜２８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３０】
前記発熱体の温度を検出し、検出された温度に応じて前記複数の発熱体の温度を制御することを特徴とする請求項２１〜２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
前記発熱体の温度を均一になるように制御することを特徴とする請求項３０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３２】
前記発熱体の温度を個別に異なるように制御することを特徴とする請求項３０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３３】
前記発熱体は重力方向において前記基板の下に配置されることを特徴とする請求項２１〜３２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３４】
前記発熱体及び前記基板を相対的に平行に移動せしめることを特徴とする請求項２１〜３３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３５】
前記サーマルヘッドを複数備え、前記基板に前記蒸着材料を部分的に成膜することを特徴とする請求項２１〜３４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３６】
前記薄膜と前記基板とを離間せしめる支持部材を前記基板上に設けることを特徴とする請求項２１〜３５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３７】
形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の開口が形成された金属マスクを前記基板と前記蒸着材料シートとの間に配置することを特徴とする請求項２１〜３６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３８】
前記蒸着材料が有機材料又は電極材料であることを特徴とする請求項２１〜３７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項３９】
前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜する工程は、各発光色に共通した層厚の有機層を一括して蒸着する工程と、発光色毎に異なる層厚の有機層を蒸着する工程と、を含むことを特徴とする請求項２１〜３８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項４０】
前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜する工程は、各発光色に共通した同一の有機材料からなる有機層を一括して蒸着する工程と、発光色毎に異なる有機材料からなる有機層を蒸着する工程と、を含むことを特徴とする請求項２１〜３９のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬともいう）を呈する有機化合物材料の薄膜からなる発光層（以下、単に、発光層という）を各々が備えた複数の有機ＥＬ素子を所定パターンでもって基板上に形成された有機ＥＬ表示パネルの製造装置及び製造方法に関し、特にこれらに用いられる真空蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、例えば、透明基板上に、透明電極と、発光層を含む１以上の有機化合物材料薄膜（以下、有機層という）と、金属電極とが順次積層されて構成される。例えば、有機層は、発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層、発光層及び有機電子輸送層の３層構造、または有機正孔輸送層及び発光層２層構造、さらにこれらの適切な層間に電子或いは正孔の注入層を挿入した積層体などである。
【０００３】
有機ＥＬ表示パネル、例えばマトリクス表示タイプのものは透明電極層を含む行電極と、有機層と、行電極に交差する金属電極層を含む列電極とが順次積層されて構成される。行電極は、各々が帯状に形成されるともに、所定の間隔をおいて互いに平行となるように配列されており、列電極も同様である。このように、マトリクス表示タイプの表示パネルは、複数の行と列の電極の交差点に形成されマトリクス状に配列された複数の有機ＥＬ素子（発光画素）からなる表示領域を有している。表示領域における有機ＥＬ素子の複数を透明基板上にマトリクス状に配置し適宜結線して所定信号で駆動することにより画像表示ができ、さらに、赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの３原色発光の有機ＥＬ素子からなる表示領域を形成してフルカラー表示装置を構成することができる。
【０００４】
この有機ＥＬ表示パネルの製造工程において、透明電極層を透明基板上に形成後、有機層が成膜される。
従来の真空蒸着法では、図１に示すように、真空蒸着装置１を用い有機材料や電極材料などの蒸着材料２をボート３に入れて加熱し、その蒸気を数十ｃｍ離れた所に配置したガラス基板４に堆積させてたり、図１に示すように、金属マスク５を使って有機材料や電極材料を選択的に成膜していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
小型表示パネルを製造する場合、蒸着法を用いる製造プロセスにおいて、小型表示パネル用透明基板の複数を１枚の大型の透明基板からの多面取りすることにより、製造効率を高めている。
大型化透明基板を用いた場合、蒸着工程において、小型表示パネルの複数の表示領域に対応して複数の開口からなるマスク領域を有する大型マスクを用いなければならない。
【０００６】
しかしながら、多面取り用大型マスクによって、複数の金属マスク領域のうち１つでも、精度不良などの欠陥があると、表示パネルの製造歩留まりが低下するという問題点があった。
また、真空蒸着法の真空蒸着装置において成膜の均一性を確保するために蒸発源と基板との距離を離す必要があるので、製造装置が大きくなり製造コストが上昇するという欠点があった。さらに、蒸発源と基板との距離が離れているため、材料の使用効率が悪くなる、成膜するまで時間がかかるなどの欠点もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造装置の小型化と製造コストを低減できる有機ＥＬ表示パネルの製造装置及び製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造装置は、各々が一対の電極間に挟持された発光層を含む少なくとも１つの有機層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に配列した有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造装置であって、
基板上に形成すべき複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示領域の少なくとも一部を離間して覆う加熱領域を有する発熱体と、
一方の主面に蒸着材料の薄膜が成膜されかつ他方の主面に前記発熱体が接触した耐熱シートからなる蒸着材料シートと、
前記蒸着材料シートの前記薄膜と前記基板とを離間して対峙せしめる支持機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の製造装置においては、前記加熱領域は前記表示領域を略全体を覆う面積を有することを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記加熱領域は、前記表示領域の幅よりも狭くかつ前記表示領域の一部に渡って伸長し、その面積は前記表示領域の面積より小であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の製造装置においては、前記基板に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接続される少なくとも１つのアクティブ素子が形成されていることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の発熱体からなるサーマルヘッドであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体が１次元的に配置されていることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体が２次元的に配置されていることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体が、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に一対一に対応することを特徴とする。
【００１２】
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体及び形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチが同一であることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体のピッチが、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチの整数倍であることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体がそれぞれ突出部に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の製造装置においては、前記複数の発熱体に接続されかつ蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体を選択的に通電して加熱できる電力装置を備えることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記発熱体に接続され前記発熱体の温度を制御する温度制御部を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の製造装置においては、前記発熱体の温度を検出する温度検出部を有し、前記温度制御部は検出された温度に応じて前記発熱体の温度を制御することを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記温度制御部は前記複数の発熱体の温度が均一になるように制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明の製造装置においては、前記温度制御部が前記複数の発熱体の温度を個別に異なるように制御することを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する１つの発熱体からなることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記発熱体に接続されかつ蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体に通電して加熱できる電力装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の製造装置においては、前記発熱体に接続され前記発熱体の温度を制御する温度制御部を有することを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記発熱体の温度を検出する温度検出部を有し、前記温度制御部は検出された温度に応じて前記発熱体の温度を制御することを特徴とする。
【００１７】
本発明の製造装置においては、前記発熱体は重力方向において前記基板の下に配置されることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記発熱体及び前記基板を相対的に平行に移動せしめる並進駆動装置を備えることを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記発熱体を複数備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の製造装置においては、前記支持機構が前記基板上に設けられている支持部材を含むことを特徴とする。
本発明の製造装置においては、前記基板と前記蒸着材料シートとの間に配置されかつ形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の開口が形成された金属マスクを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の製造装置においては、前記蒸着材料が有機材料又は電極材料であることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法は、各々が一対の電極間に挟持された発光層を含む少なくとも１つの有機層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を基板上に配列した有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
一方の主面に蒸着材料の薄膜が成膜された耐熱シートからなる蒸着材料シートの他方の主面を、基板上に形成すべき複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示領域の少なくとも一部に対応する加熱領域を有する発熱体に、接触させるとともに、前記蒸着材料シートの前記薄膜と前記基板とを離間して対峙せしめ、前記加熱領域に通電し加熱して、前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜することを特徴とする。
【００２０】
本発明の製造方法においては、前記加熱領域は前記表示領域を略全体を覆う面積を有することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記加熱領域は前記表示領域の幅よりも狭くかつ前記表示領域の一部に渡って伸長し、その面積が前記表示領域の面積より小であり、前記基板に前記蒸着材料を部分的に成膜する工程を繰り返すことを特徴とする。
【００２１】
本発明の製造方法においては、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の発熱体からなることを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体が１次元的に配置されていることを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体が２次元的に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の製造方法においては、前記発熱体が、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に一対一に対応することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体及び形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチが同一であることを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体のピッチが、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子の画素ピッチの整数倍であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の製造方法においては、前記発熱体が突出部に設けられていることを特徴とする。
本発明の製造方法においては、蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体を選択的に通電して加熱することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体の温度を検出し、検出された温度に応じて前記発熱体の温度を制御することを特徴とする。
【００２４】
本発明の製造方法においては、前記発熱体の温度を均一になるように制御することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体の温度を個別に異なるように制御することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記加熱領域は、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する１つの発熱体からなることを特徴とする。
【００２５】
本発明の製造方法においては、蒸着材料を蒸発させるために前記発熱体に通電して加熱することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体の温度を検出し、検出された温度に応じて前記発熱体の温度を制御することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体は重力方向において前記基板の下に配置されることを特徴とする。
【００２６】
本発明の製造方法においては、前記発熱体及び前記基板を相対的に平行に移動せしめることを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記発熱体を複数備え、前記基板に前記蒸着材料を部分的に成膜することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記薄膜と前記基板とを離間せしめる支持部材を前記基板上に設けることを特徴とする。
【００２７】
本発明の製造方法においては、形成すべき有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する複数の開口が形成された金属マスクを前記基板と前記蒸着材料シートとの間に配置することを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記蒸着材料が有機材料又は電極材料であることを特徴とする。
【００２８】
本発明の製造方法においては、前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜する工程は、各発光色に共通した層厚の有機層を一括して蒸着する工程と、発光色毎に異なる層厚の有機層を蒸着する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の製造方法においては、前記蒸着材料を蒸発させ前記基板に成膜する工程は、各発光色に共通した同一の有機材料からなる有機層を一括して蒸着する工程と、発光色毎に異なる有機材料からなる有機層を蒸着する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造装置の一例を図２に示す。
減圧された有機ＥＬ表示パネルの製造装置の成長室１０内において、表示パネル用基板４と蒸着材料シート１１に接したサーマルヘッド２１とは支持機構１２によって離間して対峙されている。また、支持機構１２には、サーマルヘッド２１及び表示パネル用基板４を相対的に平行に移動せしめる並進駆動装置１２ａが備えられている。サーマルヘッド２１は表示パネル用基板４上に形成すべき複数の有機ＥＬ素子からなる表示領域の略全体を覆う発熱体の加熱領域を有するので、図２に示すように、蒸着材料シート１１をサーマルヘッド２１に接触させ、蒸着材料シート１１から表示パネル用基板４を離間させた状態で、サーマルヘッド２１に通電し加熱して、蒸着材料を蒸発させガラスなどの透明基板４に成膜する。通電加熱のために、かかる製造装置は、サーマルヘッドの発熱体に接続されかつ蒸着材料を蒸発させるために発熱体を選択的に通電して加熱させる電力装置３０を備えている。さらに、かかる製造装置は、発熱体に接続されその温度を検出する温度検出部３１と、電力装置３０に接続されかつ検出された温度に応じて発熱体の温度を制御する温度制御部３２を備えている。温度制御部３２は例えば複数の発熱体の場合それらの温度が均一になるように制御する。また、温度制御部３２は例えば複数の発熱体の場合それらの温度を個別に異なるように制御することもできる。
【００３０】
図３に蒸着材料シート１１の一例の断面図を示す。蒸着材料シート１１は、数十μｍ膜厚程度の銅などの金属又はプラスチックからなる耐熱シート１１ａの一主面に上に、例えば、発光性有機化合物１１ｂ、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを所定膜厚で真空蒸着して成膜したものである。蒸着材料シート１１の他方の主面にサーマルヘッド２１が接触する。
【００３１】
図４にサーマルヘッド２１の一例の断面図を示す。サーマルヘッド２１は有機ＥＬ表示パネルの形成すべき有機ＥＬ素子に対応する複数の発熱体２２の突出部を有する。図４に示すような発熱体２２の部分が盛り上がっているサーマルヘッドを使うことにより蒸着したい部位に熱がより集中して加えられるので、より確実に選択的に蒸着することができる。なお、図５に示すように、サーマルヘッド２１は複数の発熱体２２を埋設して構成することもできる。
【００３２】
図６は、複数の発熱体２２が２次元的に例えばマトリクス状に配置されている２次元サーマルヘッド２１の平面図を示す。２次元サーマルヘッド２１を使えば短時間で簡単に効率よく蒸着することができる。加熱領域２１ａは、基板上に形成すべき複数の有機ＥＬ素子の表示領域を略全体を覆う面積を有し、当該有機ＥＬ素子に対応する複数の発熱体２２から構成されている。
【００３３】
図７は、２次元サーマルヘッド２１の発熱体２２に対応する発光部１６の配列を有する有機ＥＬ表示パネル４０を示す平面図である。有機ＥＬ表示パネル４０は、ガラス基板４上にマトリクス状に所定周期で配置された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の発光部１６（有機ＥＬ素子）によってフルカラー画像表示可能となる。サーマルヘッド２１の発熱体２２は、形成すべき有機ＥＬ素子１６に一対一に対応している。
【００３４】
図８は、かかる有機ＥＬ表示パネル４０の一部を模式的に示す斜視図である。有機ＥＬ表示パネル４０の透明基板４上には、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと称する）などからなる透明電極１３がストライプ状に成膜されている。透明電極１３は、互いに平行な複数のストライプ状に配列されている。例えば、隔壁１７が透明電極１３に直交するように基板４及び透明電極１３上にわたって形成されている。また、隔壁１７は、基板４から突出するように設けられていて、透明電極１３の一部分を露出せしめるように形成されている。隔壁１７は、蒸着材料シート１１と基板４とを離間して対峙せしめる支持機構、すなわち、基板上に設けられている支持部材として機能する。なお、ここではストライプ状透明電極を基板に設け、有機層を積層し、透明電極に交差するストライプ状金属電極を設ける単純マトリクス有機ＥＬ表示パネルを説明するが、その他に、本発明は、例えば複数の有機ＥＬ素子にそれぞれ接続されるＴＦＴなどのアクティブ素子が形成された基板を用いて、アクティブマトリクス表示タイプの有機ＥＬ表示パネルの製造にも適用できる。
【００３５】
隔壁１７の間に挟まれた領域には、透明電極１３上に少なくとも１層の有機層１８が形成されている。例えば、有機層１８は、発光層の単一層であるか、あるいは発光層に加えて正孔輸送層、電子輸送層、又は電子注入層若しくは正孔注入層を含んでいる。隔壁１７は透明電極１３と平行に透明電極間に形成されてもよいし、画素を囲むように形成されてもよい。
【００３６】
図９の断面図に示すように、隔壁１７は例えば、逆テーパ形状、Ｔ字形状等のオーバーハング形状となるように形成されてもよい。隔壁１７はセパレータとして表示パネル用基板上の蒸着に寄与する。すなわち、隔壁１７が存在するので、隣接する画素にはみ出すことなく選択的に蒸着することができる。
図１０に示すように基板４の隔壁１７に、蒸着材料シート１１を介してサーマルヘッド２１の発熱体２２を押し付けることにより、表示パネル用基板４と蒸着材料シート１１との離間した距離が一定になり安定した蒸着を行なうことができる。
【００３７】
図１１に示すように、サーマルヘッド２１の発熱体２２と表示パネル用基板４の画素の透明電極１３のピッチＰが同一になっている。ピッチＰは２次元サーマルヘッドであればＸＹ方向で同一になっている。
２次元サーマルヘッド２１を使って蒸着する有機ＥＬ多色ディスプレイの表示パネルの製造工程を説明する。
【００３８】
まず、図１２に示すように、それぞれＩＴＯからなるＢＧＲ用の透明電極１３（陽極）をガラス基板４上に平行に伸長させて形成する。透明電極１３のすべてを、エッチングなどにより一定膜厚で成膜する。さらに、感光性ポリイミド等からなる隔壁を透明電極１３に直交して平行に複数設けてもよし、透明電極１３と平行に複数設けてもよい。
【００３９】
次に、図１２に示すように、真空蒸着により共通な正孔輸送層４２を基板４上、透明電極１３にわたって全面に成膜する。所定の蒸着材料シート１１を全ての発熱体２２で加熱することにより有機材料が蒸気化し、表示パネル用基板に蒸着する。また、選択的に蒸着したい場合は金属マスクを使って蒸着すればよい。金属マスクは、形成すべき有機ＥＬ素子に対応する複数の開口が形成された平板である。
【００４０】
次に、図１３に示すように、Ｒ用の発光材料Ｒを蒸着するには、Ｒ用の発光材料が塗布された所定の蒸着材料シート１１を表示パネル用基板の下に離間して配置し、蒸着材料シート１１の下に画素に対応する発熱体２２を有するサーマルヘッドを接触して配置し、Ｒの画素に対応する発熱体２２Ｒを加熱することによりＲ用の発光材料がＲの画素に蒸着できる。蒸着材料シートと表示パネル用基板は接近して配置されているので、他の画素にかからずに選択的に蒸着できる。
【００４１】
次に、図１４に示すように、Ｇ用の発光材料を蒸着するにはＧ用の発光材料が塗布された蒸着材料シート１１を表示パネル用基板の下に離間して配置し、その下に画素に対応する発熱体を有するサーマルヘッドを置き、Ｇの画素に対応する発熱体２２Ｇを加熱することによりＧ用の発光材料がＧの画素に蒸着できる。
次に、図１５に示すように、Ｂ用の発光材料を蒸着するにはＢ用の発光材料が塗布された蒸着材料シート１１を表示パネル用基板の下に置き、その下に画素に対応する発熱体を有するサーマルヘッドを置き、Ｂの画素に対応する発熱体２２Ｂを加熱することによりＢ用の発光材料がＢの画素に蒸着できる。
【００４２】
他の実施形態としては、図１６に示すように、サーマルヘッド２１の発熱体２２が、形成すべき有機ＥＬ素子の画素ピッチＰの整数倍（ｎ×Ｐ）例えば３Ｐで配置されていてもよい。この場合、図６に示す実施形態ではサーマルヘッド２１の発熱体２２を、形成すべき発光部１６（有機ＥＬ素子）に一対一に対応させているが、この実施形態では図１６に示すように、発熱体を間引いて発熱体固体数を減少している。すなわち、サーマルヘッドにおいて、選択して蒸着したい画素ピッチで発熱体を配置できる。
【００４３】
この発熱体固体数を減少したサーマルヘッドを用いても、図１７〜図１９に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ用の発光材料を他の画素にかからずに選択的にに蒸着できる。Ｒ用の発光材料が塗布された蒸着材料シートと表示パネル用基板は接近して配置されているので、選択的に蒸着できる。この図１７〜図１９の工程は、Ｒ，Ｇ，Ｂ用発熱体２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのスイッチングの代わりにサーマルヘッド２１及び基板４を所定ピッチで相対移動させる以外、図１３〜図１５の工程と同一である。
【００４４】
さらに、他の実施形態においては、図２０に示すように、選択的に蒸着するため、金属マスク２０を、蒸着材料シート１１と表示パネル用基板４上の隔壁１７との間に配置する以外、図１０に示す構成と同一のものも含む。
またさらに、他の実施形態においては、図２１に示すように、サーマルヘッドを発熱体２２が１次元的例えば直線状に配置され１次元サーマルヘッド２１１としてもよい。加熱領域２１ａは、基板４上に形成すべき複数の有機ＥＬ素子の表示領域の幅よりも狭くかつ表示領域の一部に渡って伸長し、その面積は表示領域の面積より小である。加熱領域２１ａは、表示領域の少なくとも一部を離間して覆うようにすればよい。１次元サーマルヘッド２１１と金属マスクを組み合わせて蒸着してもよい。
【００４５】
２次元サーマルヘッドの場合は図２２に示すように、蒸着材料シート１１が基板４とサーマルヘッド２１の間に挟持されるが、図２１に示す１次元サーマルヘッド２１１の場合は図２３に示すように、蒸着材料シート１１が基板４から離間して保持され、蒸着材料シート１１の耐熱シート側の一部を１次元的に配置された発熱体２２が相対的に走査するような構成となる。
【００４６】
１次元サーマルヘッド２１の蒸着材料シート１１上の或る位置で、蒸着材料シート１１を所望の画素に対応する発熱体２２で加熱することにより有機材料が蒸気化し、表示パネル用基板の所望の場所に蒸着する。そして、図２３に示すように、基板又はサーマルヘッドを順次、相対移動させ、静止させて蒸着を繰り返し全面に成膜する。
【００４７】
図２４に示すように複数個の１次元サーマルヘッド２１１を多面取り用の基板４の表示領域となる部分に沿って配置して相対移動させ蒸着することにより効率よく蒸着することができる。また、２次元サーマルヘッド２１の場合も図２５に示すように多面取り用の基板４の表示領域に沿って配置して表示領域ごとに相対移動させ、順次蒸着することにより効率よく蒸着することができる。このように、発熱体が１次元又は２次元配列されているサーマルヘッドの面積が基板の面積より小である所定面積を有する発熱体を使って成膜することにより、効率よく蒸着することができる。これは、大きな基板から複数のパネルを切り出す多面取時に有効である。また、一枚の基板に部分的に成膜することができるので、サーマルヘッドや発熱体、金属マスク、蒸着材料シートなどが小型化でき、装置の低価格化、効率化が可能になる。
【００４８】
上記実施形態ではサーマルヘッドの加熱領域が有機ＥＬ素子に対応する複数の発熱体からなる場合を説明したが、さらなる実施形態では、図２６に示すように、有機ＥＬ素子の表示領域を略全体を覆う面積を有するサーマルヘッド１１の加熱領域２１ａは、形成すべき有機ＥＬ素子の複数に対して１つの発熱体２２ｂからなるように、構成できる。この実施形態では図２７に示すように、蒸着工程において、基板４の全面において、所定蒸着材料膜を成膜できる。また、この場合も、図２５に示すように多面取り用の基板４の表示領域に沿って配置して表示領域ごとにサーマルヘッドを相対移動させ、順次全面蒸着することにより効率よく蒸着することができる
また、１次元サーマルヘッドとする場合は、図２８に示すように、その加熱領域２１ａは有機ＥＬ素子の表示領域の幅よりも狭くかつ表示領域の一部に渡って伸長し、その面積が表示領域の面積より小となるように構成できる、この実施形態では図２９に示すように、蒸着工程において、基板又はサーマルヘッド２１１を順次、相対移動させ、静止させて基板上に蒸着材料を部分的に蒸着し、これを繰り返し全面に成膜する。また、この実施形態でも図２４に示すように複数個の１次元サーマルヘッド２１１を多面取り用の基板４の表示領域となる部分に沿って配置して相対移動させ蒸着することにより効率よく蒸着することができる。
【００４９】
これら実施形態の場合も、図２に示す構成と同様に製造装置には、電力装置３０、温度検出部３１及び温度制御部３２が設けられる。
さらに、他の実施形態においては、図３０に示すように、有機ＥＬ素子の各々の対応して選択的に蒸着するため、金属マスク２０を、蒸着材料シート１１と表示パネル用基板４上との間に配置する以外、図２７に示す構成と同一のものも含む。この実施形態において金属マスク２０を、相対的に平行移動せしめることにより、有機ＥＬ素子ごとに塗り分け可能となる。この場合に、基板４上に上記実施形態同様の隔壁を設けることもできる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、高精細な有機ＥＬ表示パネルを効率よく安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の真空蒸着装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態である有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態である蒸着材料シートを模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す平面図である。
【図７】フルカラー有機ＥＬ表示パネルの発光画素配列の１例を模式的に示す平面図である。
【図８】有機ＥＬ表示パネルの一部を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態である基板を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す平面図である。
【図２２】本発明の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す斜視図である。
【図２３】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す斜視図である。
【図２４】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す平面図である。
【図２５】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す平面図である。
【図２６】本発明の他の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す平面図である。
【図２７】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す斜視図である。
【図２８】本発明の他の実施形態であるサーマルヘッドを模式的に示す平面図である。
【図２９】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す斜視図である。
【図３０】本発明の他の実施形態である有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。
【主要部分の符号の説明】
４  基板
１１  蒸着材料シート
２１  サーマルヘッド
２２  発熱体
【図１】
0004053302.tif 000002
【図２】
0004053302.tif 000003
【図３】
0004053302.tif 000004
【図４】
0004053302.tif 000005
【図５】
0004053302.tif 000006
【図６】
0004053302.tif 000007
【図７】
0004053302.tif 000008
【図８】
0004053302.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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