JP2000239826A - Formation of thin film - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜の形成方法に
関し、特にＥＬ素子を構成する薄膜の形成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a thin film, and more particularly to a method for forming a thin film constituting an EL device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、透明基板の表面上に形成され
た透明導電膜（第１電極層）と、該第１電極層上に形成
された発光膜（発光層）と、該発光層上に形成された金
属膜（第２電極層）とからなるＥＬ素子がある。特に、
その発光層の材料に有機材料を用いた有機ＥＬ素子にお
いては、優れた発光特性が得られる上、赤色光や青色
光、緑色光など有色光を発光できるものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a transparent conductive film (first electrode layer) formed on the surface of a transparent substrate, a light emitting film (light emitting layer) formed on the first electrode layer, There is an EL element comprising a metal film (second electrode layer) formed on the substrate. In particular,
Some organic EL devices using an organic material as the material of the light emitting layer can provide excellent light emitting characteristics and emit colored light such as red light, blue light, and green light.
【０００３】こうしたＥＬ素子が発光手段として複数用
いられて画像を表示する表示パネルがある。例えば図１
５に示すように、透明基板の表面上にドット状のＥＬ素
子がマトリックス状に配列されて形成され、かつ各ＥＬ
素子が別々に発光できるようにされた表示パネルはその
一例である。この表示パネルでは、発光させるＥＬ素子
を適切に選択することにより、様々な画像を表示するこ
とができる。こうした表示パネルは、従来より次の製造
方法によって製造されている。There is a display panel that displays an image by using a plurality of such EL elements as light emitting means. For example, FIG.
As shown in FIG. 5, dot-shaped EL elements are formed in a matrix on the surface of a transparent substrate, and each EL element is formed.
A display panel in which elements can emit light separately is one example. In this display panel, various images can be displayed by appropriately selecting an EL element to emit light. Such a display panel is conventionally manufactured by the following manufacturing method.
【０００４】先ず、蒸着法により透明基板上の全面にＩ
ＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）などからなる
第１電極層を均一に成膜し、その後エッチングによりス
トライプ状に形成する。次いで、発光層をその表面全体
に一様に形成する。最後に、図１６に示すように、スト
ライプ状の貫通孔をもつマスクを用意し、それらの貫通
孔が透明基板に対する投影面で見て第１電極層に直交す
るように、発光層の上方にそのマスクを固定して、蒸着
法により（マスクの貫通孔の貫通方向と同じ方向から気
相原料物質を基体の表面へ蒸着させることにより）Ｍｇ
−Ａｇなどからなる第２電極層をストライプ状に形成す
る。[0004] First, I
A first electrode layer made of TO (indium tin oxide) or the like is uniformly formed, and then formed into a stripe by etching. Next, a light emitting layer is formed uniformly over the entire surface. Finally, as shown in FIG. 16, a mask having stripe-shaped through holes is prepared, and these masks are formed above the light emitting layer so that the through holes are orthogonal to the first electrode layer when viewed on the plane of projection on the transparent substrate. The mask is fixed, and the vapor-phase source material is vapor-deposited on the surface of the substrate from the same direction as the penetration direction of the through-hole of the mask.
-A second electrode layer made of Ag or the like is formed in a stripe shape.
【０００５】こうして、ＥＬ素子が、第１電極層及び第
２電極層が透明基板に対する投影面で見て重なり合う部
分に形成され、ドット状のＥＬ素子がマトリックス状に
配列された表示パネルを得ることができる。この表示パ
ネルでは、電流を流す第１電極層のライン及び第２電極
層のラインをそれぞれ選択することにより、任意の部位
（座標）のＥＬ素子を発光させることができる。In this way, a display panel is obtained in which the EL elements are formed in a portion where the first electrode layer and the second electrode layer overlap on the projected surface with respect to the transparent substrate, and the dot-shaped EL elements are arranged in a matrix. Can be. In this display panel, an EL element at an arbitrary position (coordinate) can emit light by selecting a line of the first electrode layer and a line of the second electrode layer through which a current flows.
【０００６】このような表示パネルでは、各ＥＬ素子の
電極層が互いに短絡しないように、それらの電極層を互
いに間隔をとって形成する必要がある。従って、従来の
表示パネルでは、各ＥＬ素子は互いに間隔がとられてそ
れぞれ形成されていた。In such a display panel, it is necessary to form the electrode layers of each EL element at a distance from each other so as not to short-circuit each other. Therefore, in the conventional display panel, each EL element is formed at an interval from each other.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述の表示パネルにお
いては、より鮮明な画像を得るために、ＥＬ素子の微細
化が進められている。ＥＬ素子を微細化するためには、
ＥＬ素子自体を小さくだけでなく、各ＥＬ素子の間隔を
小さくする必要がある。上述のＥＬ素子の第２電極層の
形成方法では、図１７に示すように、マスクの貫通孔の
幅が電極層の幅と同じ大きさとなっているとともに、マ
スクの遮蔽部の幅が、電極層の間隔の大きさと同じ大き
さとなっている。従って、その遮蔽部の幅を小さくすれ
ば、ＥＬ素子の間隔を小さくすることができる。しか
し、マスクの遮蔽部の幅を小さくすると、次の問題が生
じてくる。In the above-mentioned display panel, in order to obtain a clearer image, miniaturization of an EL element has been promoted. In order to miniaturize the EL element,
It is necessary not only to reduce the size of the EL element itself but also to reduce the distance between the EL elements. In the above-described method for forming the second electrode layer of the EL element, as shown in FIG. 17, the width of the through hole of the mask is the same as the width of the electrode layer, and the width of the shielding portion of the mask is The size is the same as the size of the layer interval. Therefore, if the width of the shielding portion is reduced, the interval between the EL elements can be reduced. However, when the width of the shielding portion of the mask is reduced, the following problem occurs.
【０００８】電極層の気相原料物質をマスクの貫通孔を
通過させて発光層上に堆積させるときに、マスクの遮蔽
部が小さいと、貫通孔を通過した気相原料物質は、第２
電極層が本来形成される場所だけでなく、ＥＬ素子の間
隔となる場所にも回り込んで堆積してしまうことがあ
る。こうしたことが起こると、薄膜どうしが互いにつな
がって形成されてしまうことがある。それが電極層であ
ると、ＥＬ素子どうしの短絡が生じるなどして、所望の
ＥＬ素子を発光させることができなくなってしまう。When the gas phase source material of the electrode layer is deposited on the light emitting layer by passing through the through hole of the mask, if the shielding portion of the mask is small, the gas phase source material passing through the through hole becomes the second material.
In some cases, the electrode layer goes around not only where it is originally formed but also where it becomes a space between EL elements and is deposited. When this occurs, the thin films may be connected to each other and formed. If it is an electrode layer, a desired EL element cannot be made to emit light due to a short circuit between the EL elements.
【０００９】また、図１６に示したマスクにおいては、
遮蔽部の幅を小さくすると、それらの遮蔽部は機械的強
度が低下して変形が起こりやすくなる。すなわち、遮蔽
部に自重によりたわみが生じたり、歪みが生じたりする
ことがある。それゆえ、遮蔽部を寸法精度良く形成する
ことが困難となる。実際に、既知のメタルマスクの形成
方法での加工限界は、貫通孔及び遮蔽部の幅をメタルマ
スクの板厚（遮蔽部の厚さ）よりも大きくせざるを得な
いものであった。逆に言えば、遮蔽部の厚さは、遮蔽部
の幅よりも小さくせざるを得なかった。Further, in the mask shown in FIG.
When the width of the shields is reduced, the mechanical strength of those shields is reduced and deformation is more likely to occur. That is, the shielding portion may be bent or distorted due to its own weight. Therefore, it is difficult to form the shielding portion with high dimensional accuracy. Actually, the processing limit in the known metal mask forming method is that the width of the through hole and the shielding portion must be larger than the thickness of the metal mask (the thickness of the shielding portion). Conversely, the thickness of the shielding portion has to be smaller than the width of the shielding portion.
【００１０】さらに、たとえ遮蔽部を寸法精度良く形成
したとしても、その寸法精度を常に維持して使用するこ
とが困難となる。例えば、成膜時にそのマスクが加熱さ
れる条件で使用されれば、遮蔽部は、熱膨張によって変
形が生じやすくなる。その熱膨張はわずかであっても、
微細な貫通孔の寸法精度には、大きな影響を与えてしま
う。それゆえ、各ＥＬ素子の電極層及び発光層を寸法精
度良く形成することが困難となる。Further, even if the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, it is difficult to maintain and use the dimensional accuracy at all times. For example, if the mask is used under conditions in which the mask is heated during film formation, the shielding portion is likely to be deformed due to thermal expansion. Even if its thermal expansion is slight,
The dimensional accuracy of the fine through-holes is greatly affected. Therefore, it is difficult to form the electrode layer and the light emitting layer of each EL element with high dimensional accuracy.
【００１１】そこで、図１８に示すように、電極層の一
定数のラインおきに（図１８では１ラインおきに）貫通
孔を有するマスクを用い、所定のラインの電極層を形成
した後、マスクの位置を一ライン分ずらして残りの電極
層を形成することにより、ストライプ状の電極層を形成
する方法が提案されている。この方法で用いるマスクで
は、貫通孔の幅については電極層の幅と同じ大きさとな
っているが、遮蔽部の幅については一定数のラインの分
だけ大きくしたものを用いることができる。それゆえ、
成膜時において、貫通孔を通過した気相原料物質の回り
込みが生じにくくなり、電極層どうしが互いにつながっ
て形成されてしまうことを防ぐことができる。また、マ
スクの機械的強度を大きくすることができるため、マス
クが温度変化などによって変形しにくいものとなる。従
って、貫通孔の寸法精度を正確に維持して、ストライプ
状の電極層を形成することができる。その結果、ＥＬ素
子を寸法精度良く形成することができる。Therefore, as shown in FIG. 18, a mask having a through-hole at every certain number of lines of the electrode layer (every other line in FIG. 18) is used to form a predetermined line of the electrode layer. A method has been proposed in which a stripe-shaped electrode layer is formed by shifting the position by one line to form the remaining electrode layer. In the mask used in this method, the width of the through hole is the same as the width of the electrode layer, but the width of the shielding portion can be increased by a certain number of lines. therefore,
At the time of film formation, the gaseous source material that has passed through the through-hole is less likely to wrap around, and it is possible to prevent the electrode layers from being connected to each other and formed. Further, since the mechanical strength of the mask can be increased, the mask is less likely to be deformed due to a change in temperature or the like. Therefore, a stripe-shaped electrode layer can be formed while maintaining the dimensional accuracy of the through-hole accurately. As a result, the EL element can be formed with high dimensional accuracy.
【００１２】しかし、このＥＬ素子の形成方法では、微
細な貫通孔が精度良く形成されたマスクを用意しても、
そのマスクの位置を正確にずらして、マスクを精度良く
位置合わせすることが極めて困難である。それゆえ、各
ＥＬ素子の電極層を正確な位置に形成することが困難と
なる。従って、上記従来の表示パネルでは、各ＥＬ素子
の間の間隔を小さくすることが困難であった。However, in this method of forming an EL element, even if a mask in which fine through holes are accurately formed is prepared,
It is extremely difficult to accurately shift the position of the mask and accurately align the mask. Therefore, it is difficult to form the electrode layer of each EL element at an accurate position. Therefore, in the above-described conventional display panel, it is difficult to reduce the interval between the EL elements.
【００１３】以上では、第２電極層の形成を例に挙げて
説明してきたが、他の層の形成においても同様な問題が
生じる可能性がある。例えば、図１９に示すように、発
光色の異なる複数種のＥＬ素子を互いに隣り合わせて形
成する場合には、各ＥＬ素子の発光層が互いに隣接しな
いように、それらの発光層も互いに間隔をとって形成す
ることが好ましい。さらには、ＥＬ素子を構成する層に
限らず他の種類の薄膜を形成する場合においても、同様
な問題が生じる可能性がある。In the above description, the formation of the second electrode layer has been described as an example, but a similar problem may occur in the formation of another layer. For example, as shown in FIG. 19, when a plurality of types of EL elements having different emission colors are formed adjacent to each other, the light-emitting layers are spaced from each other so that the light-emitting layers of each EL element are not adjacent to each other. It is preferable to form it. Furthermore, a similar problem may occur when other types of thin films are formed without being limited to the layers constituting the EL element.
【００１４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、微細でかつ寸法精度の良好な薄膜を容易にかつ安
価に形成することができる薄膜形成方法を提供すること
を課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a thin film forming method capable of easily and inexpensively forming a fine thin film having good dimensional accuracy.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１に記載の薄膜形成方法は、貫通孔を有する
マスクを用い、物理蒸着法により基体の成膜面上に薄膜
を形成する方法であって、前記マスクを前記成膜面から
所定の間隔をあけて固定し、該貫通孔の貫通方向と斜め
に交わる方向を含む複数方向から気相原料物質を該貫通
孔に通して該成膜面に蒸着させることにより、該貫通孔
の面積より広い面積の前記薄膜を形成することを特徴と
する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a thin film forming method for forming a thin film on a film forming surface of a substrate by physical vapor deposition using a mask having through holes. In the method, the mask is fixed at a predetermined interval from the film-forming surface, and the gas-phase raw material is passed through the through-hole from a plurality of directions including a direction obliquely intersecting with the through-direction of the through-hole. The thin film having a larger area than the area of the through hole is formed by vapor deposition on the film forming surface.
【００１６】上記課題を解決する本発明の請求項２に記
載の薄膜形成方法は、請求項１に記載の薄膜形成方法に
おいて、前記複数の方向から蒸着させる各気相原料物質
を、該各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔の貫通方
向とが成す角度をそれぞれ所定の大きさに設定して該貫
通孔に通すことにより、一つの該貫通孔につき複数の前
記薄膜を形成することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for forming a thin film, comprising: By setting the angle formed between the deposition direction of the phase raw material and the penetration direction of the through-hole to a predetermined size and passing the same through the through-hole, it is possible to form the plurality of thin films per one through-hole. Features.
【００１７】上記課題を解決する本発明の請求項３に記
載の薄膜形成方法は、請求項１及び請求項２のいずれか
に記載の薄膜形成方法において、前記貫通孔が、その貫
通方向に対して前記成膜面の方向に略テーパ状に拡がっ
ていることを特徴とする。上記課題を解決する本発明の
請求項４に記載の薄膜形成方法は、請求項３に記載の薄
膜形成方法において、前記貫通孔の断面幅がＷmの前記
マスクを、前記成膜面と、該成膜面に対して反対側に開
口する該貫通孔の開口面との距離がｄ1となるように固
定するとともに、前記各気相原料物質の蒸着方向と前記
貫通孔の貫通方向とが成す角度をそれぞれθA及びθBと
して該気相原料物質を２方向から該成膜面に蒸着させる
際に、数１式を満たすようにｄ1及びθA、θBを選択し
て、該貫通孔の２倍の面積をもつ前記薄膜を形成するこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of forming a thin film according to any one of the first and second aspects, wherein the through-hole extends in a direction in which the through-hole extends. Thus, it extends substantially in a tapered shape in the direction of the film forming surface. Thin film forming method according to claim 4 of the present invention, in the thin film forming method according to claim 3, the mask of the cross-sectional width of the through hole is W m, and the film surface to solve the above problems, with the distance between the opening face of the through holes opening on the opposite side with respect to the film forming surface is fixed such that d 1, the a penetrating direction of the deposition direction with the through hole of the vapor source material When the vapor phase material is vapor-deposited from two directions on the film forming surface with the angles formed as θ A and θ B respectively, d 1, θ A , and θ B are selected so as to satisfy Equation 1. The method is characterized in that the thin film having an area twice as large as the through hole is formed.
【００１８】上記課題を解決する本発明の請求項５に記
載の薄膜形成方法は、請求項４に記載の薄膜形成方法に
おいて、前記貫通孔の断面幅がＷmの前記マスクを、前
記成膜面と、該成膜面に対して反対側に開口する該貫通
孔の開口面との距離がｄ2となるように固定するととも
に、前記各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔の貫通
方向とが成す角度をそれぞれθC及びθDとして該気相原
料物質を２方向から該成膜面に蒸着させる際に、数２式
を満たすようにｄ2及びθC、θDを選択して、該貫通孔
と同じ面積をもつ前記薄膜を、一つの該貫通孔につき間
隔Ｔをおいて２つ形成することを特徴とする。The thin film forming method according to claim 5 of the present invention for solving the above-mentioned problems, in the thin film forming method according to claim 4, said mask cross-sectional width of the through hole is W m, the film forming And the distance between the opening surface of the through-hole opening on the opposite side to the film-forming surface is fixed at d 2, and the vapor deposition direction of each of the vapor-phase source materials and the penetration of the through-hole are fixed. when depositing the film forming surface gas phase raw material from two directions the angle formed between the direction theta C and theta D respectively, so as to satisfy the equation 2 d 2 and theta C, select theta D Further, two thin films having the same area as the through hole are formed at an interval T per one through hole.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】（請求項１に記載の薄膜形成方
法）本発明では、図１に例示するように、貫通孔の貫通
方向に斜めに交わる方向を含む複数方向から気相原料物
質を貫通孔に通して基体の成膜面に蒸着させるため、貫
通孔の開口面積よりも大きな面積の薄膜を形成すること
ができる。逆に言えば、マスクの貫通孔の面積を小さく
しても、薄膜をその面積を小さくすることなく形成する
ことができる。従って、貫通孔の面積を小さくした分だ
け遮蔽部の面積を大きくすることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Thin Film Forming Method According to Claim 1) In the present invention, as shown in FIG. 1, a gas phase raw material is prepared from a plurality of directions including a direction obliquely intersecting with a through direction of a through hole. Since the film is deposited on the film-forming surface of the base through the through hole, a thin film having an area larger than the opening area of the through hole can be formed. Conversely, even if the area of the through hole of the mask is reduced, a thin film can be formed without reducing the area. Therefore, the area of the shielding portion can be increased by an amount corresponding to the reduction in the area of the through hole.
【００２０】また、本発明では、貫通孔を一つもつマス
クを用いて薄膜を形成することもできるが、複数の貫通
孔をもつマスクを用いて薄膜を形成する場合、気相原料
物質が隣の貫通孔に通されて形成される薄膜との間隔
も、薄膜の面積を大きくした分だけ小さくすることがで
きる。このように本発明では、複数の薄膜を形成する際
に、遮蔽部の面積を大きくしても、各薄膜の間隔を大き
くすることなく容易に複数の薄膜を形成することができ
る。遮蔽部の遮蔽面積を大きくすれば、その遮蔽部の厚
みも容易に十分に取れるようになる。従って、遮蔽部の
機械的強度を大きくすることができるようになる。In the present invention, a thin film can be formed using a mask having one through-hole. However, when a thin film is formed using a mask having a plurality of through-holes, the gas-phase source material is adjacent to the thin film. The distance between the thin film and the thin film formed through the through hole can be reduced by the increase in the area of the thin film. As described above, in the present invention, when forming a plurality of thin films, even if the area of the shielding portion is increased, the plurality of thin films can be easily formed without increasing the interval between the thin films. If the shielding area of the shielding portion is increased, the thickness of the shielding portion can be easily and sufficiently obtained. Therefore, the mechanical strength of the shielding portion can be increased.
【００２１】このように遮蔽部の厚みを大きくして遮蔽
部の機械的強度（剛性）を大きくすれば、遮蔽部の変形
が起こりにくくなる。例えば、その遮蔽部の自重による
たわみや、歪みが生じたりすることを防止することがで
きる。その結果、その遮蔽部を寸法精度良く形成するこ
とが容易に可能となる。このように遮蔽部が寸法精度良
く形成されたマスクを用いれば、微細でかつ寸法精度の
良好な薄膜を容易にかつ安価に形成することができるよ
うになる。When the thickness of the shield is increased to increase the mechanical strength (rigidity) of the shield, deformation of the shield is less likely to occur. For example, it is possible to prevent the shielding portion from being bent or distorted due to its own weight. As a result, the shielding portion can be easily formed with high dimensional accuracy. By using a mask in which the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, a thin film having fine and high dimensional accuracy can be easily and inexpensively formed.
【００２２】本発明では、例えばストライプ状に並列し
た複数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成する場合、図
２に示すように、設置された基体の成膜面の法線方向
（貫通孔の貫通方向）に対してθA及びθBの角度をなす
２方向に気相原料物質の蒸発源を２つもつ（蒸発源Ａ及
び蒸発源Ｂ）蒸着装置を用いるとともに、ストライプ状
に形成された貫通孔をもつマスクを用いて、次のように
してそれらの薄膜を形成することができる。In the present invention, for example, when thin films of a plurality of stripes arranged in a stripe shape are formed on a film-forming surface of a substrate, as shown in FIG. (Evaporation source A and Evaporation source B) having two evaporation sources for the gas-phase raw material in two directions at an angle of θ A and θ B with respect to the through-hole direction. Using a mask having the formed through-holes, those thin films can be formed as follows.
【００２３】先ず、基体を所定位置に固定した後、図１
に示したように、成膜面の法線方向と貫通孔の貫通方向
とを一致させつつ、基体の成膜面から所定の間隔ｄをお
くとともに、それら各気相原料物質の蒸着方向（進行方
向）と前記貫通孔の貫通方向との成す角度がそれぞれθ
A及びθBとなるようにマスクを固定する。次いで、蒸発
源Ａ及び蒸発源Ｂから気相原料物質を同時または別々に
蒸発させ、各気相原料物質をそのマスクの貫通孔に通し
て成膜面に蒸着させる。こうして、ストライプ状に並列
した複数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成することが
できる。First, after fixing the base in a predetermined position, FIG.
As shown in the figure, while keeping the normal direction of the film-forming surface and the penetration direction of the through-holes at a predetermined distance d from the film-forming surface of the substrate, Direction) and the through direction of the through hole are θ
Fixing the mask so that the A and theta B. Next, the vapor source materials are evaporated simultaneously or separately from the evaporation source A and the evaporation source B, and the respective vapor source materials are deposited on the film forming surface through the through holes of the mask. In this way, a plurality of thin films in a stripe shape can be formed on the film-forming surface of the substrate.
【００２４】この例では、ｄ、θA及びθBをそれぞれ適
切に選択すれば、一本の貫通孔につき１本の薄膜を各気
相原料物質の蒸着面が重ならないように形成することが
できる。一方、貫通孔の貫通方向に斜めに交わる方向を
含む３方向から気相原料物質を成膜面に蒸着させること
もできる。このように気相原料物質を成膜面に蒸着させ
ることにより、上記のように２方向から気相原料物質を
成膜面に蒸着させて薄膜を形成する方法よりも、さらに
貫通孔の開口面積を小さくすることができる。In this example, if d, θ A and θ B are appropriately selected, one thin film can be formed per through hole so that the vapor deposition surfaces of the gas phase raw materials do not overlap. it can. On the other hand, the gaseous source material can be deposited on the film formation surface from three directions including a direction obliquely intersecting the through direction of the through hole. By depositing the gas-phase source material on the film-forming surface in this manner, the opening area of the through-hole is further increased compared to the method of depositing the gas-phase source material on the film-forming surface from two directions as described above to form a thin film. Can be reduced.
【００２５】本発明では、薄膜の種類（材質）は、物理
蒸着法により形成できるものであれば、ＥＬ素子を構成
する薄膜（層）に特に限定されるものではなく、他の種
類の薄膜を形成することもできる。また、物理蒸着法の
種類についても、気相原料物質を直線的にマスクの貫通
孔に通して基体の成膜面に蒸着させることができれば特
に限定されるものではなく、公知の種類の物理蒸着法を
用いることができる。例えば、真空蒸着法やラングミュ
アブロジェット蒸着法、有機分子線エピタキシ法、スパ
ッタリング法など、公知の蒸着方法を用いることができ
る。In the present invention, the type (material) of the thin film is not particularly limited to the thin film (layer) constituting the EL element as long as it can be formed by physical vapor deposition. It can also be formed. The type of the physical vapor deposition method is not particularly limited as long as the vapor-phase source material can be linearly passed through the through holes of the mask and vapor-deposited on the film-forming surface of the substrate. Method can be used. For example, a known evaporation method such as a vacuum evaporation method, a Langmuir-Blodgett evaporation method, an organic molecular beam epitaxy method, and a sputtering method can be used.
【００２６】さらに、蒸着装置についても、上記では所
定の箇所に固定された蒸着源をもつ蒸着装置を用いて、
マスクの貫通孔の貫通方向と斜めに交わる方向を含む複
数方向から気相原料物質を基体の表面上に蒸着させた例
を挙げたが、自在に移動させることができる可動蒸着源
をもつ蒸着装置を用いてもよい。このような蒸着装置を
用いれば、貫通孔の貫通方向に斜めに交わる方向を含む
３方向から気相原料物質を成膜面に蒸着させる場合、次
のようにして薄膜を形成することができるようになる。Further, as for the vapor deposition apparatus, the vapor deposition apparatus having a vapor deposition source fixed at a predetermined position is used in the above description.
An example is described in which the vapor-phase source material is vapor-deposited on the surface of the base from a plurality of directions including a direction obliquely intersecting with the direction of penetration of the through-hole of the mask, but a vapor deposition apparatus having a movable vapor deposition source that can be freely moved. May be used. When such a vapor deposition apparatus is used, when vapor-phase raw materials are vapor-deposited on the film formation surface in three directions including a direction obliquely intersecting with the through direction of the through hole, a thin film can be formed as follows. become.
【００２７】マスクを上記のように所定の位置に固定し
た後、先ず、図３（ａ）に示すように蒸発源を底面の所
定の位置に固定して、一方向から気相原料物質を基体の
成膜面に蒸着させて薄膜の一部を形成する。続いて、図
３（ｂ）に示すように、その蒸発源の位置を別の所定箇
所に移動させて固定し、図３（ａ）に示した方向とは別
の方向から気相原料物質を基体の成膜面に蒸着させて、
薄膜のさらに一部を形成する。最後に、図３（ｃ）に示
すように、その蒸発源の位置を別の所定箇所に移動させ
て固定し、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した方向とは
別の方向から気相原料物質を基体の成膜面に蒸着させて
薄膜の残部を形成する。After fixing the mask at a predetermined position as described above, first, as shown in FIG. 3 (a), the evaporation source is fixed at a predetermined position on the bottom surface, and the gaseous raw material is transferred from one direction to the substrate. To form a part of the thin film. Subsequently, as shown in FIG. 3 (b), the position of the evaporation source is moved to another predetermined location and fixed, and the vapor source material is transferred from a direction different from the direction shown in FIG. 3 (a). Deposited on the deposition surface of the substrate,
Form a further portion of the thin film. Finally, as shown in FIG. 3 (c), the position of the evaporation source is moved to another predetermined position and fixed, and a direction different from the direction shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Then, the vapor-phase source material is vapor-deposited on the deposition surface of the substrate to form the remainder of the thin film.
【００２８】さらに、本発明では、蒸発源を移動（スラ
イド）させながら気相原料物質を基体の成膜面に蒸着さ
せて、薄膜を形成してもよい。ところで、上記では一様
な厚さをもつ平板状のマスクを用いた例を挙げたが、必
ずしもマスクは平板状である必要はない。また、そのマ
スクが成膜面に対して平行となる位置に固定した例を挙
げたが、両者は必ずしも平行な位置関係にある必要もな
い。さらに、マスクの貫通孔の貫通方向についても、上
記ではその貫通方向を基体の成膜面に直交するように設
定した例を挙げたが、その貫通方向は基体の成膜面と直
交していなくともよい。 （請求項２に記載の薄膜形成方法）本発明では、複数の
方向から基体の成膜面に蒸着させる各気相原料物質を、
例えば図４に示すように、それぞれ所定の角度で貫通孔
に通すことにより、それらの気相原料物質を基体の成膜
面においてそれぞれ隔離して蒸着させることができる。
それゆえ、一つの貫通孔につき複数の薄膜を形成するこ
とができる。Further, in the present invention, a thin film may be formed by vapor-depositing a vapor-phase source material on the film-forming surface of the substrate while moving (sliding) the evaporation source. By the way, in the above description, an example in which a flat mask having a uniform thickness is used has been described, but the mask does not necessarily have to be flat. Further, an example has been described in which the mask is fixed at a position parallel to the film formation surface, but the two need not necessarily be in a parallel positional relationship. Furthermore, as for the penetration direction of the through hole of the mask, an example in which the penetration direction is set to be orthogonal to the film formation surface of the substrate has been described above, but the penetration direction is not orthogonal to the film formation surface of the substrate. May be. (The thin film forming method according to claim 2) In the present invention, each vapor-phase raw material deposited on the film-forming surface of the substrate from a plurality of directions is used.
For example, as shown in FIG. 4, by passing the gas-phase raw materials through the through holes at a predetermined angle, the vapor-phase raw materials can be deposited separately on the film-forming surface of the substrate.
Therefore, a plurality of thin films can be formed for one through hole.
【００２９】それら複数の薄膜は、言うなれば、複数の
方向から気相原料物質を一つの貫通孔に通してそれらの
蒸着面が重ならないように一体的に形成した薄膜（請求
項１に記載の薄膜の形成方法の説明で例示した薄膜）を
複数に分割したものであり、それらの薄膜の面積を合計
して見れば、貫通孔の面積より大きいものである。従っ
て、本発明では、その一体形成の薄膜を形成する際に用
いたマスクと同じマスクを用いれば、その一体形成の薄
膜よりも小さな面積の薄膜を、一つの貫通孔につき複数
形成することができる。すなわち、その一体形成の薄膜
と同じ面積の薄膜を形成しようとするならば、貫通孔の
開口面積を大きくすることができるとともに、貫通孔の
数を減らすことができる。従って、遮蔽部の遮蔽面積も
大きくすることができる。The plurality of thin films may be, for example, a thin film formed by passing a vapor-phase source material through a single through-hole from a plurality of directions so that their deposition surfaces do not overlap. The thin film illustrated in the description of the method for forming a thin film is divided into a plurality of portions, and when the total area of the thin films is viewed, the area is larger than the area of the through hole. Therefore, in the present invention, a plurality of thin films having an area smaller than that of the integrally formed thin film can be formed for one through-hole by using the same mask as that used for forming the integrally formed thin film. . That is, if a thin film having the same area as the integrally formed thin film is to be formed, the opening area of the through hole can be increased and the number of the through holes can be reduced. Therefore, the shielding area of the shielding portion can be increased.
【００３０】マスクの遮蔽部の遮蔽面積を大きくすれ
ば、その遮蔽部の厚みもさらに十分に大きく取れるよう
になる。従って、遮蔽部の機械的強度をさらに大きくす
ることができ、遮蔽部を寸法精度良く形成することがさ
らに容易となる。このように遮蔽部が寸法精度良く形成
されたマスクを用いれば、微細でかつ寸法精度の良好な
薄膜を容易にかつ安価に形成することができるようにな
る。If the shielding area of the shielding portion of the mask is increased, the thickness of the shielding portion can be further increased sufficiently. Therefore, the mechanical strength of the shielding part can be further increased, and it becomes easier to form the shielding part with high dimensional accuracy. By using a mask in which the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, a thin film having fine and high dimensional accuracy can be easily and inexpensively formed.
【００３１】本発明では、例えばストライプ状に並列し
た複数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成する場合、図
１０に示したように、所定の箇所に設置された基体の成
膜面の法線方向（貫通孔の貫通方向）に対し、θC及び
θDの角度をなす２方向に気相原料物質の蒸発源を２つ
もつ（図示せず）蒸着装置を用いて、次のようにしてそ
れらの薄膜を形成することができる。In the present invention, for example, when thin films of a plurality of stripes arranged in stripes are formed on the film-forming surface of the substrate, as shown in FIG. Using a vapor deposition apparatus having two evaporation sources (not shown) for vapor-phase raw materials in two directions at an angle of θ C and θ D with respect to the normal direction of the Thus, those thin films can be formed.
【００３２】先ず、基体を固定した後、ストライプ状に
形成された貫通孔をもつマスクを、図９に示したよう
に、成膜面の法線方向と貫通孔の貫通方向とを一致させ
つつ、基体の成膜面から所定の間隔ｄをおくとともに、
それら各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔の貫通方
向との成す角度がそれぞれθC及びθDとなるように所定
の位置に固定する。First, after fixing the substrate, a mask having a through-hole formed in a stripe shape is formed while the normal direction of the film-forming surface and the through-hole of the through-hole coincide with each other as shown in FIG. At a predetermined distance d from the film forming surface of the substrate,
It is fixed at a predetermined position so that the angle between the vapor deposition direction of each of the gas phase raw materials and the penetration direction of the through hole becomes θ C and θ D respectively.
【００３３】次いで、蒸発源Ｃ及び蒸発源Ｄから気相原
料物質を同時または別々に蒸発させ、各気相原料物質を
そのマスクの貫通孔に通して成膜面に蒸着させる。この
とき、ｄ、θC及びθDをそれぞれ適切に選択することに
より、各気相原料物質を隔離して蒸着させることができ
る。その結果、一本の貫通孔につき２本の薄膜を形成す
ることができる。こうして、ストライプ状に並列した複
数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成することができ
る。 （請求項３に記載の薄膜形成方法）図５に示すように、
マスクの貫通孔が一定の断面幅をもつマスクを用いたと
きには、成膜面に対して反対側に開口する貫通孔の開口
面を通過しても、遮蔽部の側面部（貫通孔の側面が面す
る部分）で遮られて成膜面に蒸着できなかった気相原料
物質があった。遮蔽部の側面部の面積が薄膜の面積に対
して十分に小さければ、遮蔽部の側面部による気相原料
物質の遮蔽は特に問題になることはないが、遮蔽部の厚
みを大きくして、遮蔽部の側面部の面積が薄膜の面積に
対して無視できなくなるほど大きくなると、遮蔽部の側
面部による気相原料物質の遮蔽が問題となることがあり
うる。Next, the vapor source materials are evaporated simultaneously or separately from the evaporation sources C and D, and the respective vapor source materials are deposited on the film forming surface through the through holes of the mask. At this time, by appropriately selecting d, θ C, and θ D , each vapor-phase source material can be isolated and deposited. As a result, two thin films can be formed for one through hole. In this way, a plurality of thin films in a stripe shape can be formed on the film-forming surface of the substrate. (Method of forming a thin film according to claim 3) As shown in FIG.
When a mask having a constant cross-sectional width is used for the through-hole of the mask, the side surface of the shielding portion (the side surface of the through-hole is not removed even if the mask passes through the opening of the through-hole that opens on the opposite side to the deposition surface) There was a gaseous source material that could not be deposited on the film-forming surface because of being blocked by the portion facing the surface. If the area of the side part of the shielding part is sufficiently small with respect to the area of the thin film, the shielding of the gas phase raw material by the side part of the shielding part does not become a particular problem, but by increasing the thickness of the shielding part, If the area of the side surface of the shielding portion is so large that it cannot be ignored with respect to the area of the thin film, shielding of the gas-phase source material by the side surface portion of the shielding portion may be problematic.
【００３４】本発明では、図６に例示するように、マス
クの貫通孔が、その貫通方向に対して基体の表面の方向
に略テーパ状に拡がっているため、遮蔽部の側面部で遮
られていた気相原料物質も基体の成膜面に蒸着させるこ
とができる。すなわち、成膜面に対して反対側に開口す
る貫通孔の開口面を通過した気相原料物質の全てが、成
膜面に蒸着できるようになる。According to the present invention, as illustrated in FIG. 6, the through hole of the mask expands in a substantially tapered shape in the direction of the surface of the base body with respect to the penetrating direction, so that the through hole is blocked by the side surface of the shielding portion. The gaseous source material that has been used can also be deposited on the film forming surface of the substrate. That is, all of the gas phase raw materials that have passed through the opening surface of the through hole that opens on the opposite side to the film formation surface can be deposited on the film formation surface.
【００３５】従って、気相原料物質が貫通孔の側面部で
遮られていた面積だけ大きな面積の薄膜を形成すること
が可能になるとともに、基体に対して反対側に開口する
貫通孔の開口部の開口面積を選択することにより、気相
原料物質が基体の成膜面に蒸着する面積、すなわち薄膜
の面積を容易に制御することができるようになる。気相
原料物質が貫通孔の側面部で遮られていた面積だけ大き
な面積の薄膜を形成することができるということは、そ
の薄膜の面積を大きくせずに薄膜を形成する場合におい
ては、貫通孔の幅を小さくすることができるということ
である。すなわち、マスクの遮蔽部の幅を大きくするこ
とが可能となる。それゆえ、既知の作製方法で作製され
ているマスクにおいて、その遮蔽部の厚みを大きくして
作製することが可能となり、その機械的強度を向上させ
ることができるようになる。Accordingly, it is possible to form a thin film having an area large by the area of the gaseous raw material blocked by the side surface of the through hole, and to form an opening of the through hole which opens on the opposite side to the base. By selecting the opening area, it is possible to easily control the area where the vapor-phase source material is deposited on the deposition surface of the substrate, that is, the area of the thin film. The ability to form a thin film whose area is as large as the area in which the gas phase raw material is blocked by the side surface of the through hole means that when forming a thin film without increasing the area of the thin film, the through hole Can be made smaller. That is, it is possible to increase the width of the shielding portion of the mask. Therefore, a mask manufactured by a known manufacturing method can be manufactured by increasing the thickness of the shielding portion, and the mechanical strength can be improved.
【００３６】従って、遮蔽部を寸法精度良く形成するこ
とがさらに容易となる。このように遮蔽部が寸法精度良
く形成されたマスクを用いれば、微細でかつ寸法精度の
良好な薄膜を容易にかつ安価に形成することができるよ
うになる。マスクの貫通孔の貫通方向と、その貫通孔の
テーパ状に拡がる方向とのなす角度（エッチング角）
は、貫通孔の貫通方向と気相原料物質の蒸着方向とのな
す角度よりも大きければ、以上のことが可能となる。Accordingly, it becomes easier to form the shielding portion with high dimensional accuracy. By using a mask in which the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, a thin film having fine and high dimensional accuracy can be easily and inexpensively formed. Angle (etching angle) between the penetration direction of the through hole of the mask and the direction in which the through hole expands in a tapered shape
The above can be achieved as long as the angle is larger than the angle formed between the direction in which the through holes penetrate and the direction in which the vapor source material is deposited.
【００３７】本発明により、例えばストライプ状に並列
した複数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成する場合、
以下の関係式を満たすように成膜条件を設定する必要が
ある。図６に示したように、各線条の薄膜の断面幅をそ
れぞれＷfで表し、また貫通孔の幅をＷmで表すととも
に、成膜面と、その成膜面に対して反対側に開口する貫
通孔の開口面との距離をｄ1と表し、さらに貫通孔の貫
通方向と矢印Ａ及び矢印Ｂからの各気相原料物質の蒸着
方向とのなす角度をそれぞれθA及びθBで表せば、次の
数３式が得られる。According to the present invention, for example, when a thin film of a plurality of filaments arranged in a stripe shape is formed on a film forming surface of a substrate,
It is necessary to set the film forming conditions so as to satisfy the following relational expression. As shown in FIG. 6, the cross-sectional width of the thin film of each line is represented by W f , the width of the through hole is represented by W m , and the film forming surface and the opening on the opposite side to the film forming surface are formed. The distance between the through hole and the opening surface of the through hole is represented by d 1, and the angle between the through direction of the through hole and the vapor deposition direction of each gas phase raw material from arrows A and B is represented by θ A and θ B , respectively. Then, the following equation 3 is obtained.
【００３８】[0038]
【数３】Ｗf＝Ｗm＋ｄ1（ｔａｎθA＋ｔａｎθB） ここで、貫通孔の断面幅Ｗmを、Ｗm＝Ｗf／２となるよ
うに設定すれば、数３式より数１式に示す関係式が得ら
れる。ところで、図６に示したように、貫通孔の貫通方
向と斜めに交わる２方向（貫通孔の貫通方向に対してθ
A及びθBの角度をなす２方向）からそれぞれ気相原料物
質を貫通孔に通して成膜面に蒸着させるには、図２に示
した蒸着装置を用い、蒸発源Ａ及び蒸発源Ｂから気相原
料物質を同時または別々に蒸発させればよい。W f = W m + d 1 (tan θ A + tan θ B ) Here, if the cross-sectional width W m of the through hole is set so as to satisfy W m = W f / 2, Equation 1 is obtained from Equation 3. The following relational expression is obtained. By the way, as shown in FIG. 6, two directions obliquely intersecting with the through direction of the through hole (θ with respect to the through direction of the through hole)
Each vapor source material from two directions) at an angle of A and theta B to be deposited on the deposition surface through the through hole using the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2, from the evaporation source A and evaporation source B The gaseous source materials may be evaporated simultaneously or separately.
【００３９】このとき、蒸発源Ａと蒸発源Ｂとの間の距
離をＤと表すとともに、蒸発源Ａ及び蒸発源Ｂを含む蒸
発面と成膜面との間の距離をＬと表せば、Ｄ及びＬは次
の数４式を満たす。At this time, if the distance between the evaporation source A and the evaporation source B is represented as D, and the distance between the evaporation surface including the evaporation source A and the evaporation source B and the film forming surface is represented as L, D and L satisfy the following equation (4).
【００４０】[0040]
【数４】Ｄ＝Ｌ（ｔａｎθA＋ｔａｎθB） 成膜面上の任意の点Ｘの位置によりθA及びθBが一任に
決まるが、蒸着源及び基体は設備の構造により一定に位
置に固定されるため、ＤとＬは一定の大きさに設定され
る。それゆえ、数４式より次の数５式が得られる。D = L (tan θ A + tan θ B ) θ A and θ B are determined at will according to the position of an arbitrary point X on the film forming surface, but the deposition source and the base are fixed at fixed positions depending on the structure of the equipment. Therefore, D and L are set to a certain size. Therefore, the following equation (5) is obtained from equation (4).
【００４１】[0041]
【数５】ｔａｎθA＋ｔａｎθB＝Ｄ／Ｌ＝一定 従って、数２式よりｄ＝Ｗm×Ｌ／Ｄとなるようにｄ1を
決めると、Ｗf＝２Ｗmである薄膜を形成することができ
る。なお、成膜面の位置によりθA及びθBに多少の差異
が生じてくる。それゆえ、貫通孔の位置によって、貫通
孔の断面におけるエッチング角δの必要とされる角度に
多少の差異が生じる。そこで、図２に示したように、基
体の成膜面の全幅の大きさをｒとすると、各貫通孔の断
面におけるエッチング角δはそれぞれ数６式を満たせば
よい。Tan θ A + tan θ B = D / L = constant Therefore, if d 1 is determined so that d = W m × L / D from equation 2, a thin film with W f = 2W m is formed. Can be. Note that there are some differences in θ A and θ B depending on the position of the film formation surface. Therefore, the required angle of the etching angle δ in the cross section of the through hole slightly differs depending on the position of the through hole. Therefore, as shown in FIG. 2, assuming that the size of the entire width of the film-forming surface of the substrate is r, the etching angle δ in the cross section of each through-hole may satisfy Equation (6).
【００４２】[0042]
【数６】 δ≧θAｍａｘ＝ｔａｎ-1｛（Ｄ／２＋ｒ／２）／Ｌ｝ ただし、蒸発源Ａ及び蒸発源Ｂを含む蒸発面と成膜面と
の間の距離を基体の成膜面の全幅に比べて十分に大きく
とれば、その差異は無視できるほど小さくなり、どの成
膜面の位置においてもθA及びθBの角度で気相原料物質
を蒸着させることができる。Δ ≧ θ A max = tan −1 {(D / 2 + r / 2) / L} Here, the distance between the evaporation surface including the evaporation source A and the evaporation source B and the film formation surface is determined by the following formula. If the difference is sufficiently large compared to the entire width of the film surface, the difference becomes negligibly small, and the vapor-phase source material can be deposited at the angles of θ A and θ B at any position of the film formation surface.
【００４３】以上のような薄膜を従来の薄膜形成方法で
形成する場合、図７（ａ）に示すように、マスクの遮蔽
部の幅Ｓｍは、薄膜のピッチＰfと薄膜の断面幅Ｗfとの
差（Ｐf−Ｗf）となる。それに対し、本発明では、図７
（ｂ）に示すように、マスクの遮蔽部の断面幅Ｓmを、
次の数７式で得られる大きさとすることができ、従来の
薄膜形成方法よりもマスクの遮蔽部の断面幅を大きくす
ることができる。[0043] When forming a thin film of the conventional thin film forming method described above, as shown in FIG. 7 (a), the width Sm of the shielding portion of the mask, the thin film of the pitch P f and thin cross-sectional width W f (P f −W f ). In contrast, in the present invention, FIG.
(B), the cross-sectional width S m of the shielding portion of the mask,
The size can be obtained by the following equation (7), and the sectional width of the shielding portion of the mask can be made larger than in the conventional thin film forming method.
【００４４】[0044]
【数７】Ｓm＝Ｐf−Ｗf／２ 本発明では、図８に示すように、貫通孔の貫通方向と交
わる３方向からそれぞれ気相原料物質を貫通孔に通して
成膜面に蒸着させ、一本の貫通孔につき１本の薄膜を各
気相原料物質の蒸着面が重ならないように形成すれば、
貫通孔の断面幅ＷmをＷm＝１／３Ｗfとすることができ
る。この貫通孔の断面幅は、先の例の貫通孔の断面幅
（Ｗm＝１／２Ｗf）よりもさらに小さいものである。こ
のとき、マスクの貫通孔と成膜面との距離をｄ1’で表
せば、次の数８式が得られる。In Equation 7] S m = P f -W f / 2 present invention, as shown in FIG. 8, the film-forming surface through the three directions intersecting the extending direction of the vapor source material into the through-holes each through hole By vapor-depositing and forming one thin film per through-hole so that the vapor-deposited surfaces of the vapor-phase raw materials do not overlap,
The cross-sectional width W m of the through-hole can be W m = 1 / 3W f. The cross-sectional width of this through-hole is even smaller than the cross-sectional width (W m = １ ／ W f ) of the through-hole in the previous example. At this time, if the distance between the through hole of the mask and the film formation surface is represented by d 1 ′, the following equation 8 is obtained.
【００４５】[0045]
【数８】Ｗf＝Ｗm＋ｄ1’（ｔａｎθA＋ｔａｎθB） ここで、貫通孔の断面幅Ｗmを、Ｗm＝Ｗf／３となるよ
うに設定すれば、数８式より数９式に示す関係式が得ら
れる。W f = W m + d 1 ′ (tan θ A + tan θ B ) Here, if the cross-sectional width W m of the through hole is set so as to satisfy W m = W f / 3, the following equation is obtained. The relational expression shown in Expression 9 is obtained.
【００４６】[0046]
【数９】ｄ1’＝２Ｗm／（ｔａｎθA＋ｔａｎθB） 従って、数９式を満たすようにｄ1’を決めれば、貫通
孔の断面幅の３倍の断面幅Ｗf（＝３Ｗm）をもつ薄膜を
形成することができる。同様にして、貫通孔の貫通方向
に斜めに交わる方向を含む４方向から気相原料物質を成
膜面に蒸着させれば、貫通孔の断面幅の４倍の断面幅Ｗ
f（＝４Ｗm）をもつ薄膜を形成することができ、５方向
から気相原料物質を成膜面に蒸着させれば、貫通孔の断
面幅の５倍の断面幅Ｗf（＝５Ｗm）をもつ薄膜を形成す
ることができる。このように、気相原料物質の蒸着方向
を増やすほど、貫通孔の幅を小さくすることができる。D 1 ′ = 2 W m / (tan θ A + tan θ B ) Therefore, if d 1 ′ is determined so as to satisfy Expression 9, the cross-sectional width W f (= 3 W m) that is three times the cross-sectional width of the through hole is obtained. ) Can be formed. Similarly, when the vapor-phase source material is vapor-deposited on the film-forming surface from four directions including a direction obliquely intersecting with the penetration direction of the through-hole, the cross-sectional width W is four times the cross-sectional width of the through-hole.
A thin film having a thickness f (= 4 W m ) can be formed. If a vapor-phase source material is deposited on the film formation surface from five directions, the cross-section width W f (= 5 W m) , which is five times the cross-section width of the through hole, can be obtained. ) Can be formed. As described above, the width of the through hole can be reduced as the vapor deposition direction of the gas phase source material is increased.
【００４７】しかし、気相原料物質の蒸着方向の数に応
じて蒸着源の数を増やすと、装置が複雑な構造となっ
て、成膜コストが大きくなってしまう恐れがある。この
ような場合には、図３に示したように、蒸発面において
自在に移動できる蒸着源をもつ蒸着装置を用いるとよ
い。このような蒸着装置では、一つの蒸発源で複数の方
向から気相原料物質を基体の成膜面に蒸着させることが
できる。However, if the number of evaporation sources is increased in accordance with the number of evaporation directions of the vapor source material, the apparatus may have a complicated structure and the film formation cost may increase. In such a case, as shown in FIG. 3, it is preferable to use an evaporation apparatus having an evaporation source that can move freely on the evaporation surface. In such a vapor deposition apparatus, a vapor source material can be vapor-deposited on a film-forming surface of a substrate from a plurality of directions by one evaporation source.
【００４８】一方、本発明により、例えばストライプ状
に並列した複数の線条の薄膜を基体の成膜面に形成する
場合に、２方向から蒸着させる各気相原料物質を、各気
相原料物質の蒸着方向と貫通孔の貫通方向とが成す角度
をそれぞれ所定の大きさに設定して貫通孔に通すことに
より、一本の貫通孔につき２本の前記薄膜を形成すると
すれば、以下の関係式を満たすように成膜条件を設定す
る必要がある。On the other hand, according to the present invention, for example, when a plurality of striped thin films arranged in a stripe shape are formed on the film-forming surface of the substrate, the vapor-phase raw materials to be deposited from two directions are replaced with the vapor-phase raw materials. If the angle formed by the vapor deposition direction and the through direction of the through-hole is set to a predetermined size and passed through the through-hole, two thin films are formed per through-hole. It is necessary to set film forming conditions so as to satisfy the formula.
【００４９】図９に示すように、各線条の薄膜の幅をそ
れぞれＷfで表すとともに、それらの薄膜の間隔をＴで
表し、またマスクの貫通孔の幅をＷmで表すとともに、
その貫通孔と成膜面との距離をｄ2で表し、さらに、貫
通孔の貫通方向と、矢印Ｃ及び矢印Ｄからの各気相原料
物質の進行方向とのなす角度をそれぞれθC及びθDで表
せば、次の数１０式が得られる。[0049] As shown in FIG. 9, together represent the width of each W f of the thin film of each filament, represents the spacing of those thin film T, also with represents the width of the through holes of the mask W m,
The distance between the through hole and the film-forming surface is represented by d 2 , and the angles formed by the through direction of the through hole and the traveling directions of the vapor-phase raw materials from arrows C and D are θ C and θ, respectively. If represented by D , the following equation (10) is obtained.
【００５０】[0050]
【数１０】 ２Ｗf＋Ｔ＝Ｗm＋ｄ2（ｔａｎθC＋ｔａｎθD） この場合、各線条薄膜は、貫通孔の断面幅と同じ大きさ
の断面幅（Ｗf＝Ｗm）で形成されるため、数２式に示し
た関係式が得られる。ところで、図９に示したように貫
通孔の貫通方向と斜めに交わる２方向からそれぞれ気相
原料物質を貫通孔に通して成膜面に蒸着させるには、図
１０に示すように、基体の成膜面の法線方向（貫通孔の
貫通方向）に対してθC及びθDの角度をなす２方向に気
相原料物質の蒸発源（蒸発源Ｃ及び蒸発源Ｄ）をもつ蒸
着装置を用い、それらの蒸発源から気相原料物質を同時
に蒸発させればよい。Equation 10] 2W f + T = W m + d 2 (tanθ C + tanθ D) In this case, each filament thin film, since they are formed in the same size of cross-sectional width and cross-sectional width of the through-hole (W f = W m) , 2 are obtained. By the way, as shown in FIG. 9, in order to vapor-phase raw materials from two directions obliquely intersecting with the penetration direction of the through-holes and to deposit them on the film-forming surface through the through-holes, as shown in FIG. A vapor deposition apparatus having evaporation sources (evaporation source C and evaporation source D) for the gaseous source material in two directions at an angle of θ C and θ D with respect to the normal direction of the film formation surface (through direction of the through hole). It is only necessary to use them and evaporate the gas-phase raw materials from these evaporation sources at the same time.
【００５１】このとき、蒸発源Ｃと蒸発源Ｄとの間の距
離をＤと表すとともに、蒸発源Ｃ及び蒸発源Ｄを含む蒸
発面と成膜面との間の距離をＬと表せば、Ｄ及びＬは次
の数１１式満たす。At this time, if the distance between the evaporation source C and the evaporation source D is represented as D, and the distance between the evaporation surface including the evaporation source C and the evaporation source D and the film forming surface is represented as L, D and L satisfy the following equation (11).
【００５２】[0052]
【数１１】Ｄ＝Ｌ（ｔａｎθC＋ｔａｎθD） 数１０式及び数１１式より、次の数１２式を得ることが
できる。D = L (tan θ C + tan θ D ) From Expression 10 and Expression 11, the following Expression 12 can be obtained.
【００５３】[0053]
【数１２】ｄ2＝（Ｗm＋Ｔ）×Ｌ／Ｄ 従って、数１２式を満たすようにｄ2を決めれば、１本
の貫通孔につき２本の薄膜を形成することができる。こ
のとき、図１０に示したように、基体の成膜面の全幅の
大きさをｒとすると、マスクの貫通孔のエッチング角δ
は数６式を満たせばよい。D 2 = (W m + T) × L / D Therefore, if d 2 is determined so as to satisfy Expression 12, two thin films can be formed per through hole. At this time, as shown in FIG. 10, assuming that the size of the entire width of the film-forming surface of the substrate is r, the etching angle δ of the through-hole of the mask.
May satisfy Equation (6).
【００５４】また、隣の貫通孔により形成される薄膜と
の間隔についてもＴとなるように遮蔽部の幅を設定すれ
ば、各貫通孔により形成される薄膜を一定のピッチＰf
（＝Ｗm＋Ｔ）でそれぞれ形成することができるように
なる。以上のような薄膜を従来の薄膜形成方法で形成す
る場合、図１１（ａ）に示すように、マスクの遮蔽部の
幅Ｓmは、薄膜のピッチＰfと薄膜の断面幅Ｗfとの差
（Ｐf−Ｗf）となる。それに対し、本発明では、図１１
（ｂ）に示すように、マスクの遮蔽部の断面幅Ｓmを、
次の数１３式で得られる大きさとすることができ、従来
の薄膜形成方法よりもマスクの遮蔽部の断面幅を大きく
することができる。Further, if the width of the shielding portion is set so that the interval between the thin film formed by the adjacent through-holes becomes T, the thin film formed by each through-hole has a constant pitch P f.
(= W m + T). When forming a thin film as described above in the conventional thin film forming method, as shown in FIG. 11 (a), the width S m of the shielding portion of the mask, the pitch P f and thin cross-sectional width W f of the thin film and it made the difference (P f -W f). In contrast, in the present invention, FIG.
(B), the cross-sectional width S m of the shielding portion of the mask,
The size can be obtained by the following equation (13), and the sectional width of the shielding portion of the mask can be made larger than in the conventional thin film forming method.
【００５５】[0055]
【数１３】Ｓm＝２Ｐf−Ｗf 他方、図１２に示すように、異なる３方向から蒸発させ
た気相原料物質を各貫通孔に通して成膜面に蒸着させれ
ば、１本の貫通孔につき３本の薄膜を形成することがで
きる。この場合、マスクの貫通孔と成膜面との距離をｄ
2’で表せば、そのｄ2’を次の数１３式を満たすように
選択する。Equation 13] S m = 2P f -W f On the other hand, as shown in FIG. 12, if the deposited vapor phase source material evaporated from the three different directions in the film-forming surface through the respective through-holes, one It is possible to form three thin films per through hole. In this case, the distance between the through hole of the mask and the deposition surface is d.
If represented by 2 ′, d 2 ′ is selected so as to satisfy the following equation (13).
【００５６】[0056]
【数１４】 ３Ｗf＋２Ｔ＝Ｗm＋ｄ2’（ｔａｎθC＋ｔａｎθD） ここで、各薄膜の幅Ｗfは、Ｗf＝Ｗmであるから、数１
３式より数１４式に示す関係式が得られる。3W f + 2T = W m + d 2 ′ (tan θ C + tan θ D ) Here, since the width W f of each thin film is W f = W m , Equation 1
From the three equations, the relational equation shown in Equation 14 is obtained.
【００５７】[0057]
【数１５】 ｄ2’＝２（Ｗm＋Ｔ）／（ｔａｎθC＋ｔａｎθD） 従って、数１４式を満たすようにｄ2’を決めれば、一
つの貫通孔につき３つの薄膜を形成することができる。 （請求項４に記載の薄膜形成方法）本発明では、貫通孔
の貫通方向に交わる方向を含む２方向から気相原料物質
を成膜面に蒸着させる場合に、請求項３に記載の薄膜形
成方法の説明で述べたように、数１式を満たすようにｄ
1及びθA、θBを選択することにより、一つの貫通孔に
つきマスクの貫通孔の２倍の面積をもつ薄膜を、各気相
原料物質の蒸着面が重ならないように一つ形成すること
が容易にかつ確実にできるようになる。D 2 ′ = 2 (W m + T) / (tan θ C + tan θ D ) Therefore, if d 2 ′ is determined so as to satisfy Expression 14, three thin films can be formed per through hole. it can. (Thin film forming method according to claim 4) In the present invention, the thin film forming method according to claim 3 is applied when the vapor-phase source material is vapor-deposited on the film forming surface from two directions including a direction intersecting with the through direction of the through hole. As described in the description of the method, d
By selecting 1 and θ A , θ B , one thin film having twice the area of one through-hole of the mask per through-hole is formed so that the vapor-deposited surfaces of the vapor-phase source materials do not overlap. Can be easily and reliably performed.
【００５８】貫通孔の２倍の面積をもつ薄膜は、貫通孔
の貫通方向に交わる方向を含む２方向から気相原料物質
を成膜面に蒸着させる場合の最大の面積の薄膜であるこ
とは言うまでもない。このように、ある大きさの貫通孔
で最大の面積の薄膜を形成できるということは、その薄
膜の面積を大きくせずに薄膜を形成する場合には、貫通
孔の幅を小さくすることができるということである。す
なわち、マスクの遮蔽部の幅を最大限に大きくすること
が可能となる。それゆえ、既知の作製方法で作製されて
いるマスクにおいて、その遮蔽部の厚みを最大限に大き
くして作製することが可能となり、その機械的強度を極
めて大きく向上させることができるようになる。The thin film having an area twice as large as the through hole is the thin film having the largest area when the vapor-phase source material is deposited on the film forming surface from two directions including the direction intersecting the through direction of the through hole. Needless to say. As described above, the fact that a thin film having the largest area can be formed with a through hole of a certain size means that when a thin film is formed without increasing the area of the thin film, the width of the through hole can be reduced. That's what it means. That is, it is possible to maximize the width of the shielding portion of the mask. Therefore, a mask manufactured by a known manufacturing method can be manufactured by maximizing the thickness of the shielding portion, and the mechanical strength can be significantly improved.
【００５９】従って、遮蔽部をさらに寸法精度良く形成
することがさらに容易となる。このように遮蔽部が寸法
精度良く形成されたマスクを用いれば、微細でかつ寸法
精度の良好な薄膜をさらに容易にかつ安価に形成するこ
とができるようになる。また、本発明では、各気相原料
物質を同じ蒸着速度で蒸着させれば、平坦な表面をもつ
薄膜を形成することができる。このことは、例えば、こ
の薄膜上に第２薄膜をする場合に、その性能を低下させ
ることなく第２薄膜を形成することが容易に可能になる
効果をもたらす。Therefore, it becomes easier to form the shielding portion with higher dimensional accuracy. By using a mask in which the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, a thin film having fine and high dimensional accuracy can be formed more easily and inexpensively. Further, in the present invention, a thin film having a flat surface can be formed by vapor-depositing each gas-phase source material at the same vapor deposition rate. This has an effect that, for example, when a second thin film is formed on this thin film, it is possible to easily form the second thin film without deteriorating its performance.
【００６０】仮に、各気相原料物質をそれらの蒸着面が
重なるように蒸着させると、各気相原料物質を同じ蒸着
速度で蒸着させても、図１３に示すように、それらの蒸
着面が重なり合った部分だけ膜厚の大きな薄膜が形成さ
れてしまう。すなわち、表面に段差部分をもつ薄膜が形
成されてしまう。このような薄膜の表面上に別の第２薄
膜を蒸着法などにより形成する場合に、その薄膜表面の
段差部分において、図１４に示すようにその第２薄膜の
膜厚が局部的に薄くなる薄肉部が形成されてしまうな
ど、その第２薄膜を全面において一様な厚さで形成する
ことが困難となる。その結果、第２薄膜の性能が低下し
てしまう恐れがある。本発明では、このような問題が生
じることを容易に防止することができる。If the vapor-phase source materials are vapor-deposited so that their vapor-deposited surfaces overlap with each other, even if the vapor-phase raw materials are vapor-deposited at the same vapor deposition rate, as shown in FIG. A thin film having a large thickness is formed only in the overlapping portion. That is, a thin film having a step portion on the surface is formed. When another second thin film is formed on the surface of such a thin film by an evaporation method or the like, the thickness of the second thin film is locally reduced at a step portion on the surface of the thin film as shown in FIG. It becomes difficult to form the second thin film with a uniform thickness over the entire surface, for example, a thin portion is formed. As a result, the performance of the second thin film may be reduced. According to the present invention, it is possible to easily prevent such a problem from occurring.
【００６１】本発明では、数１式を満たすようにｄ1及
びθA、θBを選択する他は請求項３に記載の薄膜形成方
法と同様にして複数の薄膜を形成することができる。 （請求項５に記載の薄膜形成方法）本発明では、貫通孔
の貫通方向に交わる方向を含む２方向から気相原料物質
を成膜面に蒸着させる場合に、請求項３に記載の薄膜形
成方法の説明で述べたように、数２式を満たすようにｄ
2及びθC、θDを選択することにより、該貫通孔と同じ
面積をもつ薄膜を、一つの貫通孔につき間隔Ｔをおいて
２つ形成することが容易にかつ確実にできるようにな
る。According to the present invention, a plurality of thin films can be formed in the same manner as in the thin film forming method according to the third aspect, except that d 1 and θ A and θ B are selected so as to satisfy Equation 1 . According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of forming a thin film according to the third aspect, wherein a vapor-phase source material is vapor-deposited on a film-forming surface in two directions including a direction intersecting a through direction of a through hole. As described in the description of the method, d
By selecting 2 and θ C , θ D , two thin films having the same area as the through-hole can be easily and reliably formed at an interval T per one through-hole.
【００６２】従って、貫通孔の開口面積及びマスクの遮
蔽部の面積を容易にかつ確実に大きくすることができ、
その遮蔽部の厚みもさらに十分に取れるようになる。従
って、遮蔽部の機械的強度を確実に大きくすることがで
き、遮蔽部を寸法精度良く形成することがさらに容易と
なる。このように遮蔽部が寸法精度良く形成されたマス
クを用いれば、微細でかつ寸法精度の良好な薄膜をさら
に容易にかつ安価に形成することができるようになる。Therefore, the opening area of the through hole and the area of the shielding portion of the mask can be easily and reliably increased.
The thickness of the shielding portion can be further sufficiently obtained. Therefore, the mechanical strength of the shielding portion can be reliably increased, and it becomes easier to form the shielding portion with high dimensional accuracy. By using a mask in which the shielding portion is formed with high dimensional accuracy, a thin film having fine and high dimensional accuracy can be formed more easily and inexpensively.
【００６３】本発明では、数２式を満たすようにｄ2及
びθC、θDを選択する他は請求項３に記載の薄膜形成方
法と同様にして複数の薄膜を形成することができる。In the present invention, a plurality of thin films can be formed in the same manner as in the thin film forming method according to the third aspect, except that d 2 and θ C and θ D are selected so as to satisfy Equation 2 .
【００６４】[0064]
【実施例】例えば、複数のＥＬ素子を基体の表面上に形
成して表示パネルを作製する場合には、次のようにして
その表示パネルを作製することができる。なお、その表
示パネルは、ドット表示によるものであってもよいし、
セグメント表示によるもののいずれであってもよいが、
ドット表示によるものの方が、以上に説明した本発明の
効果を大きく得ることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS For example, when a display panel is manufactured by forming a plurality of EL elements on the surface of a base, the display panel can be manufactured as follows. In addition, the display panel may be a dot display,
Any of the segment display may be used,
The effect of the present invention described above can be obtained more greatly by dot display.
【００６５】透明基板の材質は特に限定されるものでは
なく、透明ガラスや透明樹脂など、公知の透明基板を用
いることができる。また、複数の透明基板を用いる場
合、それらは一体的に形成されていてもよいし、別々に
形成されていてもよい。ＥＬ素子の積層構造については
特に限定されるものではないが、基体の表面上に形成さ
れた第１電極層と、該第１電極層上に形成された発光層
と、該発光層上に形成された第２電極層とからなるとと
もに、該第１電極層および該第２電極層の少なくとも一
方が透明であるＥＬ素子を挙げることができる。そのＥ
Ｌ素子の形成方法については特に限定されるものではな
く、公知の形成方法を用いることができるが、例えば次
のように形成することができる。The material of the transparent substrate is not particularly limited, and a known transparent substrate such as transparent glass or transparent resin can be used. When a plurality of transparent substrates are used, they may be formed integrally or separately. The stacked structure of the EL element is not particularly limited, but includes a first electrode layer formed on the surface of the base, a light emitting layer formed on the first electrode layer, and a light emitting layer formed on the light emitting layer. An EL element comprising a second electrode layer formed and at least one of the first electrode layer and the second electrode layer is transparent. That E
The method for forming the L element is not particularly limited, and a known formation method can be used. For example, the L element can be formed as follows.
【００６６】第１電極層は透明な導電材料から形成する
必要がある。この場合、第１電極層を陽極にして第２電
極層を陰極にしてもよいし、第１電極層を陰極にして第
２電極層を陽極にしてもよい。ただし、先述したよう
に、ＥＬ素子を用いたほとんどの表示パネルでは、第１
電極層を陽極にし、第２電極層を陰極にしており、本表
示パネルでもこのような電極層の組み合わせを採用する
ことが好ましい。The first electrode layer needs to be formed from a transparent conductive material. In this case, the first electrode layer may be an anode and the second electrode layer may be a cathode, or the first electrode layer may be a cathode and the second electrode layer may be an anode. However, as described above, most display panels using EL elements have the first
The electrode layer is used as an anode, and the second electrode layer is used as a cathode. It is preferable that this display panel also employs such a combination of electrode layers.
【００６７】第１電極層は、ＩＴＯ、ＡＺＯ（Ａｌ添加
ＺｎＯ）、ＳｎＯ2などの透明な導電材料から形成する
ことができる。ここに挙げたいずれの材料からなる電極
層も、スパッタリング法などの蒸着法によって形成する
ことができる。一方、第２電極層は透明な導電材料で形
成してもよいし、不透明な導電材料で形成してもよい。
不透明な導電材料で形成する場合には、その材料として
Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌなどの導電性金属を挙げることができ
る。これらいずれの導電性金属からなる電極層も、スパ
ッタリング法などの蒸着法によって形成することができ
る。The first electrode layer can be formed of a transparent conductive material such as ITO, AZO (ZnO with Al), SnO 2 and the like. The electrode layer made of any of the materials described here can be formed by an evaporation method such as a sputtering method. On the other hand, the second electrode layer may be formed of a transparent conductive material or an opaque conductive material.
When formed of an opaque conductive material, a conductive metal such as Mg-Ag or Al can be used as the material. The electrode layer made of any of these conductive metals can be formed by an evaporation method such as a sputtering method.
【００６８】発光層は無機材料から形成してもよいし、
有機材料から形成してもよい。発光層を有機材料から形
成する場合には、陽極となる電極層と発光層との間に正
孔注入層や正孔輸送層を介装するとともに、陰極となる
電極層と発光層との間に電子注入層や電子輸送層などを
介装することが好ましい。いずれの層も公知の材料から
形成することができる。なお、以下では、正孔輸送層、
正孔注入層、発光層、電子注入層及び電子輸送層が積層
された層を有機層と総称することにする。The light emitting layer may be formed from an inorganic material,
It may be formed from an organic material. When the light emitting layer is formed from an organic material, a hole injection layer or a hole transport layer is interposed between the electrode layer serving as the anode and the light emitting layer, and the light emitting layer is provided between the electrode layer serving as the cathode and the light emitting layer. It is preferable to interpose an electron injection layer, an electron transport layer, and the like on the substrate. Each layer can be formed from a known material. In the following, the hole transport layer,
A layer in which a hole injection layer, a light emitting layer, an electron injection layer, and an electron transport layer are stacked is generically referred to as an organic layer.
【００６９】また、赤色光を発光する赤色ＥＬ素子と、
青色光を発光する青色ＥＬ素子と、緑色光を発光する緑
色ＥＬ素子とをそれぞれ適切に配設すれば、フルカラー
で画像を表示できる。その結果、画像を色彩豊かに表示
することができるようになる。例えば、赤色ＥＬ素子の
発光層の材料には、ＤＣＭ１やスクアリリウム色素がド
ープされたＡｌｑ3などが挙げられる。また、青色ＥＬ
素子の発光層の材料には、ＤＳＡがドープされたジスチ
リルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）や、オキサジアゾ
ールのＺｎ錯体などが挙げられる。緑色ＥＬ素子の発光
層の材料には、トリスキノリノアルミニム錯体（Ａｌｑ
3）や、メチル化キナクリドンやクマリン誘導体がドー
プされたＡｌｑ3などが挙げられる。A red EL element that emits red light;
By properly disposing the blue EL element that emits blue light and the green EL element that emits green light, an image can be displayed in full color. As a result, images can be displayed in rich colors. For example, the material of the light emitting layer of the red EL device includes DCM1 and Alq 3 doped with a squarylium dye. Blue EL
Examples of the material of the light emitting layer of the device include a DSA-doped distyryl arylene derivative (DPVBi) and a oxadiazole Zn complex. The material of the light emitting layer of the green EL device is a trisquinolino aluminum complex (Alq
3 ) and Alq 3 doped with methylated quinacridone or a coumarin derivative.
【００７０】また、正孔注入層は、銅フタロシアニン
（ＣｕＰｃ）や、ＶＯX、ＭＯX、ＲｕＯXなどから形成
することができる。正孔輸送層は、トリフェニルジアミ
ン誘導体などの第３級アミン誘導体や、ＭＴＤＡＴＡ、
ヒドラゾンなどから形成することができる。電子輸送層
は、Ａｌｑ3や、ポリシラン、Ｂｅｂｑ2、オキサジアゾ
ール誘導体などから形成することができる。陰極として
Ａｌを用いた場合は、電子注入層は、Ａｌ2Ｏ3やＬｉＦ
などから形成することができる。The hole injection layer can be formed from copper phthalocyanine (CuPc), VO X , MO X , RuO X or the like. The hole transport layer includes a tertiary amine derivative such as a triphenyldiamine derivative, MTDATA,
It can be formed from hydrazone or the like. Electron-transporting layer can be formed and Alq 3, polysilanes, Bebq 2, the oxadiazole derivative. When Al is used as the cathode, the electron injection layer is made of Al 2 O 3 or LiF
And the like.
【００７１】これらＥＬ素子を構成する各層は、真空蒸
着法、ラングミュアブロジェット蒸着法、有機分子線エ
ピタキシ法など、公知の蒸着方法を用いて形成すること
ができる。また、各層の厚さについても特に限定される
ものではなく、所望の発光特性が得られるように適切に
選択する。 （実施例１）例えば、ドット状の有機ＥＬ素子がマトリ
ックス状に配列されて形成され、かつ各ＥＬ素子が別々
に発光できるようにされた表示パネルについて、本発明
の表示パネルの製造方法により次のようにしてその表示
パネルを製造することができる。なお、ここでは、各有
機ＥＬ素子の幅が１００μｍであり、かつそれらの有機
ＥＬ素子がピッチ１１０μｍで配列された表示パネルを
作製する。Each layer constituting these EL elements can be formed by a known vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, a Langmuir-Blodgett vapor deposition method, and an organic molecular beam epitaxy method. Also, the thickness of each layer is not particularly limited, and is appropriately selected so as to obtain desired light emitting characteristics. (Example 1) For example, a display panel in which dot-shaped organic EL elements are arranged in a matrix and each EL element can emit light separately will be described below by the method of manufacturing a display panel of the present invention. The display panel can be manufactured as follows. Here, a display panel in which the width of each organic EL element is 100 μm and the organic EL elements are arranged at a pitch of 110 μm is manufactured.
【００７２】先ず、透明ガラスよりなり、所定の厚さを
もつ平板状の透明基板を用意する。なお、以下では、こ
の透明基板のＥＬ素子が形成される面を発光表面と呼ぶ
ことにする。この透明基板の発光表面に、蒸着法により
透明基板上の全面にＩＴＯからなる第１電極層を均一に
成膜し、その後エッチングによりストライプ状に形成す
る。First, a flat transparent substrate made of transparent glass and having a predetermined thickness is prepared. Hereinafter, the surface of the transparent substrate on which the EL element is formed is referred to as a light emitting surface. On the light emitting surface of the transparent substrate, a first electrode layer made of ITO is uniformly formed on the entire surface of the transparent substrate by an evaporation method, and then formed into a stripe shape by etching.
【００７３】次いで、発光表面の全面に、ＣｕＰｃより
なる正孔注入層と、トリフェニルジアミン誘導体よりな
る正孔輸送層と、メチル化キナクリドンをドープしたＡ
ｌｑ 3よりなる発光層と、Ａｌｑ3よりなる電子輸送層兼
電子注入層とを蒸着法によりそれぞれ順に積層させて形
成する。最後に、有機層上に第２電極層を、ＭｇとＡｇ
との共蒸着により形成する。ここでの第２電極層の形成
には、図２に示した蒸着装置を用いることができる。こ
の蒸着装置は、高真空を保持することのできるチャンバ
ーと、チャンバー内の底部の２箇所に設けられ、天井部
の中央部の方向（矢印の方向）に第２電極層の気相原料
物質（Ｍｇ−Ａｇ）を蒸発することのできる蒸発源とを
備える装置である。Next, CuPc is applied to the entire surface of the light emitting surface.
Hole injection layer and a triphenyldiamine derivative.
Hole transporting layer and methylated quinacridone doped A
lq ThreeA light emitting layer made of AlqThreeElectron transport layer
An electron injection layer and an electron injection layer
To achieve. Finally, a second electrode layer is formed on the organic layer by using Mg and Ag.
And formed by co-evaporation. Forming the second electrode layer here
For this, the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2 can be used. This
Is a chamber that can hold high vacuum
And the bottom of the chamber
Gaseous raw material for the second electrode layer in the direction of the center of the
An evaporation source capable of evaporating the substance (Mg-Ag)
It is a device provided.
【００７４】チャンバー内の天井部の中央部に、透明基
板を装着した後、ストライプ状の貫通孔を有するマスク
を用意し、その貫通孔が透明基板の表面に対する投影面
で見て第１電極層と直交するようにそのマスクで有機層
の上面を覆って、蒸発源から気相原料物質を蒸発させ
る。すなわち、貫通孔の貫通方向に交わる方向を含む複
数の方向から気相原料物質を基体に蒸着させる。なお、
このとき用いるマスクには、図６に示したように、貫通
孔がその貫通方向に対して前記基体の表面の方向に略テ
ーパ状に拡がっているマスクを使用する。その結果、そ
の気相原料物質が貫通孔を通じて基体の成膜面に蒸着
し、ストライプ状の第２電極層が形成される。After mounting a transparent substrate at the center of the ceiling in the chamber, a mask having a stripe-shaped through-hole is prepared, and the through-hole is formed on the first electrode layer as viewed on the projection surface with respect to the surface of the transparent substrate. The upper surface of the organic layer is covered with the mask so as to be orthogonal to the above, and the vapor source material is evaporated from the evaporation source. That is, the vapor-phase source material is vapor-deposited on the substrate from a plurality of directions including a direction intersecting with the through-hole direction. In addition,
As the mask used at this time, as shown in FIG. 6, a mask in which the through-holes are expanded in a substantially tapered shape in the direction of the surface of the base with respect to the penetrating direction is used. As a result, the vapor-phase source material is vapor-deposited on the film-forming surface of the substrate through the through-hole, and a stripe-shaped second electrode layer is formed.
【００７５】ここで、ピッチＰfが１１０μｍでかつ断
面幅Ｗが１００μｍである第２電極層を形成するとすれ
ば、成膜面に対して反対側に開口する貫通孔の開口面の
断面幅Ｗｍ（＝Ｗf／２）が５０μｍであるマスクを用
いることができる。また、そのマスクの遮蔽部の断面遮
蔽幅Ｓm（＝Ｐf−Ｗf／２）を６０μｍとすることがで
きる。[0075] Here, the pitch P f is if forming a second electrode layer 110μm a and section width W is 100 [mu] m, the cross-sectional width Wm of the open surfaces of the through holes opening on the opposite side with respect to the deposition surface A mask having (= W f / 2) of 50 μm can be used. Further, the sectional shielding width S m (= P f −W f / 2) of the shielding portion of the mask can be set to 60 μm.
【００７６】一方、この蒸着装置では、Ｌ＝８００ｍ
ｍ、Ｄ＝２００ｍｍであるので、成膜面と、成膜面に対
して反対側に開口する貫通孔の開口面との距離ｄ（＝Ｗ
m×Ｌ／Ｄ）が２００μｍとなる位置にマスクを固定す
ればよい。このように本実施例では、成膜面に対して反
対側に開口する貫通孔の開口面の断面幅Ｗmが５０μｍ
であり、かつ遮蔽部の断面遮蔽幅Ｓmが６０μｍである
マスクを用いて、ピッチＰfが１１０μｍでかつ断面幅
Ｗfが１００μｍである第２電極層を形成することがで
きる。On the other hand, in this vapor deposition apparatus, L = 800 m
m, D = 200 mm, so that the distance d (= W) between the film formation surface and the opening surface of the through hole that opens on the opposite side to the film formation surface
The mask may be fixed at a position where m × L / D) is 200 μm. Thus, in this embodiment, 50 [mu] m cross-sectional width W m of the open surfaces of the through holes opening on the opposite side with respect to the deposition surface
, And the and cross shielding width S m of the shielding portion by using a mask which is 60 [mu] m, the pitch P f is 110μm in and section width W f can form the second electrode layer is 100 [mu] m.
【００７７】従って、遮蔽部の厚さが３０〜５０μｍ程
度のマスクを用いることができる。このとき、基体の成
膜面の全幅ｒが２００ｍｍであるとすると、マスクの貫
通孔の断面エッチング角δは、数６式より１４°（＝ｔ
ａｎ-1（２００／２＋２００／２）／８００）以上であ
る必要がある。こうして、ドット状の有機ＥＬ素子がマ
トリックス状に配列されて形成され、かつ各ＥＬ素子が
別々に発光できるようにされた表示パネルを完成するこ
とができる。 （実施例２）本実施例では、図９に示したように、一本
の貫通孔につき２本の第２電極層を形成する他は、実施
例１と同様にして表示パネルを形成する。Therefore, it is possible to use a mask having a thickness of the shielding portion of about 30 to 50 μm. At this time, assuming that the total width r of the film-forming surface of the substrate is 200 mm, the cross-sectional etching angle δ of the through hole of the mask is 14 ° (= t
an -1 (200/2 + 200/2) / 800) or more. Thus, it is possible to complete a display panel in which dot-shaped organic EL elements are arranged in a matrix and each EL element can emit light separately. Embodiment 2 In this embodiment, as shown in FIG. 9, a display panel is formed in the same manner as in Embodiment 1 except that two second electrode layers are formed for one through hole.
【００７８】本実施例でも、ピッチＰfが１１０μｍで
かつ断面幅Ｗfが１００μｍである第２電極層を形成す
るとすれば、成膜面に対して反対側に開口する貫通孔の
開口面の断面幅Ｗmが１００μｍであるマスクを用いる
ことができる。また、そのマスクの遮蔽部の断面遮蔽幅
Ｓm（＝２Ｐf−Ｗf）を１２０μｍとすることができ
る。また、この蒸着装置では、Ｌ＝８００ｍｍ、Ｄ＝２
００ｍｍであるので、成膜面と、成膜面に対して反対側
に開口する貫通孔の開口面との距離ｄ（＝Ｗm×Ｌ／
Ｄ）が、４４０μｍとなる位置にマスクを固定すればよ
い。[0078] Also in this embodiment, if the pitch P f to form a second electrode layer 110μm a and section width W f is 100 [mu] m, the opening surface of the through hole opened on the opposite side with respect to the deposition surface A mask having a cross-sectional width W m of 100 μm can be used. Further, the sectional shielding width S m (= 2P f −W f ) of the shielding portion of the mask can be set to 120 μm. In this vapor deposition apparatus, L = 800 mm, D = 2
00 mm, the distance d (= W m × L /) between the film forming surface and the opening surface of the through hole that opens on the opposite side to the film forming surface.
The mask may be fixed at a position where D) becomes 440 μm.
【００７９】このように本実施例では、貫通孔の幅Ｗm
が１００μｍであり、かつ遮蔽部の断面遮蔽幅Ｓmが１
２０μｍであるマスクを用いて、ピッチＰfが１１０μ
ｍでかつ断面幅Ｗfが１００μｍである第２電極層を形
成することができる。従って、本実施例では、遮蔽部の
厚さが８０〜１００μｍ程度のマスクを用いることがで
きる。As described above, in this embodiment, the width W m of the through hole is
Is 100 μm, and the cross-sectional shielding width S m of the shielding portion is 1
By using the mask is 20μm, the pitch P f is 110μ
m and a cross-sectional width Wf of 100 μm can be formed. Therefore, in this embodiment, a mask having a thickness of the shielding portion of about 80 to 100 μm can be used.
【００８０】このとき、基体の成膜面の全幅ｒが２００
ｍｍであるとすると、マスクの貫通孔の断面エッチング
角δは、数６式より１４°（＝ｔａｎ-1（２００／２＋
２００／２）／８００）以上である必要がある。At this time, the total width r of the film-forming surface of the substrate is 200
mm, the cross-sectional etching angle δ of the through-hole of the mask is 14 ° (= tan −1 (200/2 +
200/2) / 800) or more.
【図１】 本発明の薄膜形成方法により、貫通孔より大
きな面積の薄膜が形成される原理を模式的に示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a principle of forming a thin film having an area larger than a through hole by a thin film forming method of the present invention.
【図２】 本発明の薄膜形成方法に用いることのできる
蒸着装置を概略的に示す蒸着装置、マスク及び基体の断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vapor deposition device, a mask, and a substrate schematically showing a vapor deposition device that can be used in the thin film forming method of the present invention.
【図３】 本発明の薄膜形成方法の実施形態の変形態様
を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a modification of the embodiment of the thin film forming method of the present invention.
【図４】 本発明の薄膜形成方法により、一つの貫通孔
につき複数の薄膜が形成される原理を模式的に示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating the principle of forming a plurality of thin films per through hole by the thin film forming method of the present invention.
【図５】 遮蔽部の側面部で遮られて成膜面に蒸着でき
ない気相原料物質が生じる原理を模式的に示す断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a principle of generating a gas-phase source material that is blocked by a side surface of a shielding unit and cannot be deposited on a deposition surface.
【図６】 実施例１において、貫通孔の２倍の面積の薄
膜が形成される原理を模式的に示す断面図である。
（ｂ）図は、（ａ）図の要部拡大図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a principle in which a thin film having an area twice as large as a through hole is formed in Example 1.
(B) is an enlarged view of a main part of (a).
【図７】 従来の薄膜形成方法で用いていたマスクと、
本発明で用いることのできるマスクとを比較する各マス
クの断面図である。FIG. 7 shows a mask used in a conventional thin film forming method,
FIG. 4 is a cross-sectional view of each mask for comparison with a mask that can be used in the present invention.
【図８】 本発明の薄膜形成方法において、貫通孔の３
倍の面積の薄膜が形成される原理を模式的に示す断面図
である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a thin film forming method according to the present invention;
It is sectional drawing which shows typically the principle which a thin film of twice area is formed.
【図９】 実施例２において、一つの貫通孔につき２つ
の薄膜が形成される原理を模式的に示す断面図である。
（ｂ）図は、（ａ）図の要部拡大図である。FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a principle in which two thin films are formed for one through hole in Example 2.
(B) is an enlarged view of a main part of (a).
【図１０】 本発明の薄膜形成方法に用いることのでき
る蒸着装置を概略的に示す蒸着装置、マスク及び基体の
断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a vapor deposition device, a mask, and a substrate schematically showing a vapor deposition device that can be used in the thin film forming method of the present invention.
【図１１】 従来の薄膜形成方法で用いていたマスク
と、本発明で用いることのできるマスクとを比較する各
マスクの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of each mask for comparing a mask used in a conventional thin film forming method with a mask that can be used in the present invention.
【図１２】 本発明の薄膜形成方法において、一つの貫
通孔につき３つの薄膜が形成される原理を模式的に示す
断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a principle of forming three thin films per one through-hole in the thin film forming method of the present invention.
【図１３】 本発明の薄膜形成方法において、複数の方
向から蒸発させた各気相原料物質をそれらの蒸着面が重
なるように蒸着させて形成される薄膜を模式的に示す薄
膜の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a thin film schematically showing a thin film formed by vapor-depositing each gas-phase source material evaporated from a plurality of directions so that their vapor-deposited surfaces overlap in the thin-film forming method of the present invention. is there.
【図１４】 図１２に示した薄膜の表面上に、別の第２
薄膜を形成した様子を模式的に示す断面図である。FIG. 14 shows another second layer on the surface of the thin film shown in FIG.
It is sectional drawing which shows the mode that the thin film was formed typically.
【図１５】 ドット状のＥＬ素子がマトリックス状に配
列されてなる表示パネルを模式的に示す図である。
（ａ）図は、各画素の配列を示す表示パネルの正面図で
ある。（ｂ）図は、（ａ）図のＡ−Ａ’における表示パ
ネルの一部断面図である。FIG. 15 is a diagram schematically showing a display panel in which dot-shaped EL elements are arranged in a matrix.
(A) is a front view of the display panel showing the arrangement of each pixel. FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the display panel taken along line AA ′ of FIG.
【図１６】 従来の薄膜形成方法により、ＥＬ素子の第
２電極層を形成している様子を模式的に示す斜視図であ
る。FIG. 16 is a perspective view schematically showing a state where a second electrode layer of an EL element is formed by a conventional thin film forming method.
【図１７】 従来の薄膜形成方法により、ＥＬ素子の第
２電極層を形成している様子を模式的に示す断面図であ
る。FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a second electrode layer of an EL element is formed by a conventional thin film forming method.
【図１８】 従来の薄膜形成方法により、ＥＬ素子の第
２電極層を形成している様子を模式的に示す斜視図であ
る。FIG. 18 is a perspective view schematically showing a state in which a second electrode layer of an EL element is formed by a conventional thin film forming method.
【図１９】 ドット状のＥＬ素子がマトリックス状に配
列されてなり、かつフルカラーで表示することができる
表示パネルを模式的に示す図である。（ａ）図は、各画
素の配列を示す表示パネルの正面図である。（ｂ）図
は、（ａ）図のＡ−Ａ’における表示パネルの一部断面
図である。FIG. 19 is a diagram schematically showing a display panel in which dot-shaped EL elements are arranged in a matrix and capable of displaying in full color. (A) is a front view of the display panel showing the arrangement of each pixel. FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the display panel taken along line AA ′ of FIG.
Claims (5)
法により基体の成膜面上に薄膜を形成する方法であっ
て、 前記マスクを前記成膜面から所定の間隔をあけて固定
し、該貫通孔の貫通方向と斜めに交わる方向を含む複数
方向から気相原料物質を該貫通孔に通して該成膜面に蒸
着させることにより、該貫通孔の面積より広い面積の前
記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。1. A method for forming a thin film on a film forming surface of a substrate by a physical vapor deposition method using a mask having a through hole, wherein the mask is fixed at a predetermined distance from the film forming surface, The thin film having an area larger than the area of the through-hole is formed by passing a gas-phase raw material through the through-hole and vapor-depositing the film-forming material from a plurality of directions including a direction obliquely intersecting with the through-hole of the through-hole. A thin film forming method.
料物質を、該各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔の
貫通方向とが成す角度をそれぞれ所定の大きさに設定し
て該貫通孔に通すことにより、一つの該貫通孔につき複
数の前記薄膜を形成する請求項１に記載の薄膜形成方
法。2. The method according to claim 1, wherein each of the vapor-phase raw materials to be vapor-deposited from the plurality of directions is formed by setting an angle formed between a vapor-deposition direction of each vapor-phase raw material and a penetration direction of the through hole to a predetermined size. The thin film forming method according to claim 1, wherein a plurality of the thin films are formed for one through hole by passing through the through hole.
記成膜面の方向に略テーパ状に拡がっている請求項１及
び請求項２のいずれかに記載の薄膜形成方法。3. The thin film forming method according to claim 1, wherein the through hole extends in a substantially tapered shape in a direction of the film forming surface with respect to a penetrating direction.
を、前記成膜面と、該成膜面に対して反対側に開口する
該貫通孔の開口面との距離がｄ１となるように固定する
とともに、前記各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔
の貫通方向とが成す角度をそれぞれθA及びθBとして該
気相原料物質を２方向から該成膜面に蒸着させる際に、
数１式を満たすようにｄ1及びθA、θBを選択して、該
貫通孔の２倍の面積をもつ前記薄膜を形成する請求項３
に記載の薄膜形成方法。 【数１】ｄ1＝Ｗm／（ｔａｎθA＋ｔａｎθB）4. The mask having a through-hole having a cross-sectional width of Wm such that a distance between the film-forming surface and an opening surface of the through-hole that opens on the opposite side to the film-forming surface is d1. a is fixed, when depositing the the film forming surface gas phase raw material from two directions through direction angle formed as theta a and theta B each deposition direction and the through hole of the vapor source material To
4. The thin film having an area twice as large as the through hole by selecting d 1 and θ A , θ B so as to satisfy Equation 1.
3. The method for forming a thin film according to item 1. ## EQU1 ## d 1 = W m / (tan θ A + tan θ B )
を、前記成膜面と、該成膜面に対して反対側に開口する
該貫通孔の開口面との距離がｄ2となるように固定する
とともに、前記各気相原料物質の蒸着方向と前記貫通孔
の貫通方向とが成す角度をそれぞれθC及びθDとして該
気相原料物質を２方向から該成膜面に蒸着させる際に、
数２式を満たすようにｄ2及びθC、θDを選択して、該
貫通孔と同じ面積をもつ前記薄膜を、一つの該貫通孔に
つき間隔Ｔをおいて２つ形成する請求項３に記載の薄膜
形成方法。 【数２】ｄ2＝（Ｗm＋Ｔ）／（ｔａｎθC＋ｔａｎθD）Wherein the mask cross-sectional width of the through hole is W m, and the deposition surface, the distance between the opening face of the through holes opening on the opposite side with respect to the film forming surface and d 2 And the angles formed by the deposition direction of the vapor-phase source materials and the penetration direction of the through holes are defined as θ C and θ D , respectively, and the vapor-phase source material is vapor-deposited on the film-forming surface from two directions. When letting
Equation 2 d 2 and theta C so as to satisfy the, by selecting theta D, claim 3 said film having the same area as the through hole, forming two at one of the through holes per interval T 3. The method for forming a thin film according to item 1. ## EQU2 ## d 2 = (W m + T) / (tan θ C + tan θ D )
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