JP2001313169A - 有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、このような背景の下になされたも
ので、ディスプレイの開口率の向上と狭ピッチ化とを可
能にし、非発光部である画素間を狭スペース化させ、か
つ、有機ＥＬ素子のショートを無くし、クロストークや
非点灯画素などの欠陥が生じない有機ＥＬディスプレイ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１とマスク１１との間の距離、基板
１と点蒸発源１３との間の距離をパラメータとして蒸着
物質の基板１の表面への入射角を任意に設定する。これ
により、複数のそれぞれの蒸発源から蒸着物質が基板１
の表面に対して所定の入射角で入射され、マスク１１の
開口部（スリット１１ａ）から回り込んで蒸着されるこ
とにより、複数の蒸発源からの蒸着物質がそれぞれずれ
て重なり合うことで、この蒸着物質により成膜される電
極パターン６の幅１０が、マスク１１の開口部の幅より
も太く成膜される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ及び
テレビ等の表示装置として用いられる有機ＥＬディスプ
レイの製造方法に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物を発光材料として用いたエレ
クトロルミネセンス（ＥＬ：ElectroLuminescence）素
子を有機ＥＬ素子と呼び、この特徴として（１）発光効
率が高い、（２）駆動電圧が低い、（３）多種の色の表
示が可能、（４）自発光型素子であるが故バックライト
が不要、（５）視野角依存性がない、（６）薄型・軽
量、（７）応答速度が速い、（８）フレキシブルな基板
を用いることが可能、等の優れた特徴を有している。そ
こで、近年ＬＣＤ（Liquid Crystal Device）に代わる
ディスプレイとして有機ＥＬ素子を用いたディスプレイ
が注目されている。

【０００３】図９は有機ＥＬ素子を用いた単純マトリク
ス方式の有機ＥＬディスプレイの概略を示す斜視図であ
る。透明なガラス基板（基板）１の表面に透明なストラ
イプ状の陽極２が形成され、その上に有機正孔輸送層
３、有機発光層４、有機電子輸送層５が形成されてい
る。そして、有機ＥＬディスプレイは、ストライプ状の
陰極６を上記陽極２と交差するように形成させて構成さ
れている。

【０００４】ここで、陽極２は、ガラス基板１の全面
に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング法
等で成膜させ、このＩＴＯ膜をエッチングによりストラ
イプ状に各々平行に配置されるようにパターニングされ
て形成されている。そして、陽極２上に有機膜７が抵抗
加熱法などの真空蒸着法で成膜された後、陰極６が抵抗
加熱及び電子ビーム等の真空蒸着法，またはスパッタリ
ング法などにより、ストライプ状に各々が平行に配置さ
れるようシャドーマスク法等を用いて形成されている。
あるいは、有機膜７上に電子注入層として弗化物等の無
機薄膜を抵抗加熱及び電子ビームなどの真空蒸着法，ま
たはスパッタリング法などにより成膜した後、同様に陰
極６が形成される。

【０００５】そして上記各陽極２と各陰極６とは、それ
ぞれ直交して配置されるように形成されている。ここ
で、陰極６の形成に用いられる材料は、例えばアルミニ
ウム（Ａｌ），マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ-Ａ
ｇ），アルミニウムとリチウムとの合金（Ａｌ-Ｌ
ｉ），またはマグネシウムとインジウムとの合金（Ｍｇ
-Ｉｎ）などが一般的である。

【０００６】このような陰極６の形成に用いられる材料
を蒸着する場合、抵抗加熱法を用いた薄膜の蒸着プロセ
スがよく用いられる。この場合、融点の高いタングステ
ン，タンタル，及びモリブデンなどの金属材料を加工し
て作製された蒸発源に、上述した材料の蒸着物質を充填
して、蒸着される基板１の下方に設置しする。そして、
この蒸発源に電流を流すことによって所定の温度まで蒸
発源が加熱され、物質が蒸発して基板１表面に蒸着され
る。

【０００７】この時、蒸着された物質の膜厚分布を、基
板１表面において均一にするという目的、あるいは蒸着
機槽の容積の制限で、通常、蒸発源の位置は、水平に設
置された基板１の中心（中央）に対してほぼ直下に、あ
るいは基板１の中心の直下にないまでも基板１内の蒸着
される領域のうちいずれかの箇所の直下に位置してい
た。

【０００８】そして、陰極６をストライプ状にパターニ
ングするために、例えばシャドーマスク法が用いられた
場合、金属の板材をエッチング加工などによりストライ
プ状に形成し、所定のパターンが得られるように、基板
１とこのメタルマスクを適当に位置あわせした後、基板
１と密着させ固定し蒸着機槽内にセットして蒸着を行っ
ていた。

【０００９】上記のような基板１と蒸発源の位置関係で
陰極６の成膜を行う場合、蒸着により形成される陰極６
と陽極２との交差する部分の発光領域の開口率を向上さ
せるために、マスクの開口部間のメタル部分を細くし
て、パターニングされる陰極間のスペースを狭くする必
要がある。そして、一般的にマスクの加工方法として
は、レーザー加工法、アディティブ加工法（電鋳法），
ウエットエッチング加工法等があるが、いずれの方法を
用いた場合でも、０.１ｍｍ以下の狭スペース加工が困
難である。

【００１０】このため、スペース部分の強度が弱いため
加工中、または加工後に変形、破壊が生じ、狭ピッチ・
狭スペースのマスクを得ることが出来ない。この対策と
して、特開平１０−５０４７８（以下、従来例）では、
マスクに補強線を設けてマスクの変形を防いでいる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、所望の陰極６のパターン幅を得るために、マスク
の開口部間のスペースは、陰極６のパターン幅と同等で
ある必要があり、この結果、マスク作製工程が複雑にな
る。

【００１２】また、一般的なマスクを用いた場合、基板
１と、加工可能なスペース０.１ｍｍ以上のマスクと、
蒸発源の従来の製造方法による位置関係とでは、パター
ニングされた陰極６の各々の間のスペースが、マスクの
開口部間スペースの寸法と同等となり、開口率の向上が
不可能となり、陰極間スペースを０.１ｍｍ以下の狭ス
ペースにすることが出来ない。

【００１３】また、陰極６の下地となる基板１上の有機
膜において、蒸発源のほぼ真上にあたる基板１の部分に
は、陰極蒸着物質がほぼ垂直に衝突する。このため、基
板１に衝突した原子の衝突時の運動エネルギーにより、
有機膜が凝集してしまい、基板１の他の領域の有機膜と
の界面の乱れや膜の表面モルフォロジーの低下により、
ピンホールが生じてしまうことがあった。

【００１４】また、蒸着中に蒸着物質の突沸によって蒸
発源からほぼ垂直方向に原子が結合したままの粒子の状
態（クラスター状）で基板１の有機膜上に飛来すること
がある。特に、空気中の酸素、窒素などと反応して酸化
膜あるいは窒化膜を形成している蒸着材料の場合、この
現象が顕著に現れ、同じく有機膜にダメージを与える原
因となっていた。

【００１５】このような状態で陰極６を形成すると、局
部的に有機膜構造が乱れているため、ディスプレイの駆
動時に電界集中をもたらしたり、またはすべての有機膜
が完全にピンホール状態である場合は、陽極２と陰極６
とが完全にショートすることにより、ディスプレイにお
ける有機ＥＬ素子が正常な整流特性を示さなくなる。

【００１６】上述したような従来の製造方法によって作
製された結果、単純マトリクス駆動したときに及ぼす影
響を図１０を用いて説明する。この図１０は、６×６単
純マトリクス構造の有機ＥＬディスプレイの構造を示す
ブロック図である。例えば、図１０のような単純マトリ
クス構造の有機ＥＬディスプレイを駆動する場合、陽極
（アノード）側をデータ電極として電流源あるいは電圧
源に接続してデータに応じて変化するＶ１を入力し、陰
極（カソード）側を走査電極として図１１のようなタイ
ミングでスキャニングすることによって線順次駆動を行
う。

【００１７】図１１のＡのタイミングにおいて走査電極
Ｓ２がＬＯＷレベル（電圧０）になった時に、データ電
極Ｉ１との電位差Ｖ１により交差する有機ＥＬ素子が通
電し、図１０の矢印８のように順方向電流が流れ発光を
得ることが出来る。

【００１８】しかし、例えば、図１１のデータ電極Ｉ３
と走査電極Ｓ４交差する領域がショートし、逆方向にリ
ーク電流が流れる状態にあると、データ電極Ｉ３と走査
電極Ｓ４との交差する箇所に位置する発光領域は、常に
非点灯状態になる。この結果、図１１のＢのタイミング
時には、走査電極Ｓ３と走査電極Ｓ４との間の電位差Ｖ
０により、ディスプレイにおけるショートしている領域
以外の発光領域（有機ＥＬ素子）が順方向に通電し、矢
印９のように電流が流れ込むこととなる。

【００１９】この有機ＥＬ素子のショート状態により、
ディスプレイにおいて画素選択時にデータドライバから
発光領域に流す電流の制御が不可能となる。したがっ
て、ショート画素（有機ＥＬ素子）のあるデータ電極Ｉ
３上において、ショート画素を除いた画素は、それぞれ
図１１のタイミングチャートに応じて走査電極がＬＯＷ
レベルになる時に、走査電極Ｓ４との電位差により異常
電流が流れ込んでしまう。この結果、有機ＥＬ素子の駆
動中、常にデータ電極Ｉ３上の縦線が点灯することにな
る。以上のように、有機ＥＬ素子のショートにより、画
素非点灯・クロストークを招くことになる。

【００２０】本発明は、このような背景の下になされた
もので、ディスプレイの開口率の向上と狭ピッチ化とを
可能にし、非発光部である画素間を狭スペース化する製
造方法を提供することにある。また、本発明は、有機Ｅ
Ｌ素子のショートを無くし、クロストークや非点灯画素
などの欠陥が生じない有機ＥＬディスプレイの製造方法
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
有機ＥＬディスプレイの製造方法において、基板表面に
第１の電極パターンをストライプ形状に形成する第１の
工程と、前記電極パターンの表面を含む前記基板表面
に、有機膜を含む複数層を形成する第２の工程と、電極
材料の蒸発源と前記基板との間に、この基板と所定の距
離を持ってマスクを配置し、このマスクのスリットから
電極材料の蒸着物質を前記複数層の表面に供給し、この
複数層表面に第１の電極パターンに対して直交する第２
の電極パターンをストライプ形状に形成する第３の工程
とを有し、前記蒸着物質が前記基板に所定の入射角で供
給される位置に、前記蒸発源を配置することを特徴とす
る。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の有
機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記第２の電
極パターンに平行である前記基板の中心線を、前記蒸発
源が配置される前記基板に平行な面に投射した線と、前
記蒸発源との距離が等しい位置に、同一電極材料を供給
する他の蒸発源を配置することを特徴とする。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の有
機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記第３の工
程の後、前記基板の中心点を軸として、この基板に平行
に、前記基板と前記マスクとの位置関係を固定した状態
で、前記基板と前記マスクとを１８０度回転させる第４
の工程と、前記マスクのスリットから電極材料の蒸着物
質を前記有機膜表面に供給し、前記第３の工程に連続し
て、この有機膜表面の前記第２の電極パターンを形成す
る第５の工程とを有することを特徴とする。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造
方法において、前記蒸発源が配置される前記基板に平行
な面とこの基板との距離，及び前記第２の電極パターン
に平行である前記基板の中心線を前記面に投射した線と
前記蒸発源との距離により、この基板表面に対する前記
蒸着物質の前記入射角を制御することを特徴とする。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項１記載の有
機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記基板を水
平面に対して所定の傾斜角度を持たせて配置し、この基
板に対して前記マスクを所定の距離の位置に平行に配置
することを特徴とする。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項１ないし請
求項５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造
方法において、前記入射角が３０度から８５度の間に設
定されることを特徴とする。

【００２７】本発明の特徴は、基板の一面上に少なくと
も透明電極と有機発光層を含み、少なくとも一層からな
る有機膜と金属電極が積層されてなる有機エレクトロル
ミネセンスディスプレイの製造方法において、電極材料
の成膜の際に、電極材料の蒸着物質の入射角が、基板内
のすべての蒸着領域に対して３０度以上８５度以下にな
るように蒸着することにあり、蒸着中に生じる下地への
ダメージを回避することができる。

【００２８】更なる特徴として、上述した電極のパター
ニング方法として、電極材料の成膜においてシャドーマ
スク法を用いる場合、電極材料の蒸着物質が蒸着される
面とマスクとが接触しないように、基板とマスクとを蒸
着機内に配置して、複数方向から蒸着することによっ
て、マスクのスリットから回り込んだ蒸着物質がずれて
重なり合うことで、電極パターン（陰極）を形成するた
め、マスクのスリットの開口面積よりも大きい電極パタ
ーンが成膜される。かつ、マスクの別の開口部からの蒸
着物質が重なり合うことのない蒸着物質の入射角によ
り、蒸着物質を基板表面に蒸着することで、基板表面に
形成される各電極パターンの間のスペースを、従来例に
比較して狭く形成することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の有機ＥＬディ
スプレイの製造方法を説明する概念図である。本発明の
製造方法によると、例えば図１のように、基板１とマス
ク１１との間の距離、基板１と点蒸発源（抵抗加熱蒸発
源）１３各々との間の距離をパラメータとして蒸着物質
の基板１の表面への入射角を任意に設定する。これらの
点蒸発源１３からは、各々同一の蒸着物質（例えば、電
極材料）が供給される。

【００３０】この結果、図３に示すように、複数のそれ
ぞれの蒸発源１３（図１）から蒸着物質が基板１の表面
に対して所定の入射角で入射され、マスク１１の開口部
（スリット１１ａ）から回り込んで蒸着されることによ
り、複数の蒸発源からの蒸着物質がそれぞれずれて重な
り合うことで、この蒸着物質により成膜される電極パタ
ーン６の幅１０が、マスク１１の開口部の幅１２よりも
太く成膜される。

【００３１】すなわち、各々の電極パターン６の間スペ
ースを、電極パターン（陰極）６の幅１０に対して狭く
形成することが出来る。この方法により、シャドーマス
ク法では不可能であった、各電極パターン６のスペース
を０.１ｍｍ以下とするパターニングが可能となり、発
光領域（陰極６の幅）が拡大され開口率の高いディスプ
レイを製造できるという効果が得られる。

【００３２】また、図１において、有機ＥＬディスプレ
イ作製における電極パターン６の成膜の際に、有機膜７
上に飛来する金属原子あるいは分子（蒸着物質）が基板
１に到達したときの粒子のエネルギーが、蒸着物質の所
定の入射角により、有機膜７表面に対して平行方向に分
散される。この結果、有機膜７表面に飛来する金属原子
あるいは分子の垂直方向のエネルギー成分が軽減され、
下地の有機膜７へのダメージが回避できる。

【００３３】さらに、蒸着中の蒸着物質の突沸する方向
は、ほぼ垂直方向であり、飛来する場所として基板１か
らずれた部分に相当し、その時の蒸発源１３から飛来す
る突沸粒子から回避できる確率が大きいため、金属原
子、分子、粒子（原子が多数結合したままの状態のも
の）などの衝突によって生じる有機膜７のピンホールな
どのＥＬの画素欠陥が生じないという効果が得られる。
しかし、蒸着物質の入射角が３０度未満であると蒸着膜
厚の不均一化、蒸着装置の巨大化、シャドーマスク法に
よる蒸着パターンのピッチずれなどの問題より実用的で
はない。

【００３４】前記製造方法において基板１内の蒸着され
る領域が前述の特徴を満たしていれば、基板１を回転さ
せて、陰極６の蒸着を行っても良い（図１）。また、陰
極６の電極材料を蒸着後、基板１を、基板１の表面に平
行に１８０度回転させ、基板１を無回転の状態で続いて
蒸着を行えば、単一蒸発源で蒸着を行っても（図７）、
２方向から蒸着物質を蒸着させた場合と同様に、それぞ
れの方向から回り込んだ蒸着パターンがずれて重なり合
うことから、前述の複数の蒸発源を用いた製造方法で得
られる効果と同様の効果が得ることが出来る。

【００３５】さらに、本発明による有機ＥＬディスプレ
イ製造方法は、陰極６を成膜し、有機膜７の成膜後に陽
極２を成膜して有機ＥＬディスプレイを作製する際の陽
極成膜工程にも適用できる。以下、本発明の有機ＥＬデ
ィスプレイの製造方法の実施形態を説明する。

【００３６】＜第１の実施形態＞本発明の第１の実施形
態における有機ＥＬディスプレイの製造方法を図２を用
いて説明する。図２は、第１の実施形態の有機ＥＬディ
スプレイの製造方法により形成された有機ＥＬディスプ
レイの断面図である。ここで、基板（ガラス基板）１と
しては、厚さ１.１ｍｍのコーニング社製１７３７ガラ
スを用い、表面上に陽極２としてインジウム・スズ酸化
物（ＩＴＯ）を１００ｎｍ堆積させ、ＩＴＯ電極膜であ
る陽極２付きの基板１が得られる。

【００３７】すなわち、基板１に堆積されたＩＴＯ透明
電極膜をフォトリソグラフィとウエットエッチングとを
用いて、線幅が０.１ｍｍであり、ピッチが０.１５ｍｍ
であるストライプを複数本形成し、陽極２とした。そし
て、陽極２のパターン形成後に基板１を有機溶剤により
洗浄した後、ＵＶ（紫外線）／オゾン洗浄を行う。

【００３８】次に、基板１上に有機膜の層の成膜を行っ
た。すなわち、正孔輸送層３として、真空蒸着機槽内の
るつぼに入れられた有機材料Ｎ,Ｎ'-ジフェニルＮ,Ｎ'
ビス(α-ナフチル)-１,１'-ビフェニル-４,４'-ジアミ
ン（以下、α-ＮＰＤという）を真空ポンプで真空蒸着
装置内を１×１０^-5Torr（＝７.５×１０^-8Pa）以下に
排気した後、ＩＴＯ電極２上に一様に５０ｎｍ蒸着し
た。

【００３９】正孔輸送層３を成膜した後、陽極（ＩＴＯ
電極）２のストライプパターンの３倍のピッチで幅０．
１ｍｍのスリットの入ったマスク（図示しない）を用い
てシャドーマスク法により、有機膜の層である赤色発光
層４ａ、緑色発光層４ｂ、青色発光層４ｃを、ストライ
プ状に形成されたＩＴＯ電極２上に、各々平行に形成し
た。ここで、赤色発光層４ａ、緑色発光層４ｂ、青色発
光層４ｃは、各々ＩＴＯ電極２のパターンと直角に交差
するように形成される。

【００４０】このとき、まず、赤色発光層４ａとして、
トリス（８-キノリライト）アルミニウム錯体（以下、
Ａｌｑ３という）にドーパントとして４-ジシアノメチ
レン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-４Ｈ
-ピラン（ＤＣＭ、ドーピング濃度５ｗｔ％）を混入さ
せた薄膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着する。

【００４１】次に、マスクをＩＴＯ電極２と同じピッチ
だけずらした後、緑色発光層４ｂとして、Ａｌｑ３にド
ーパントとしてキナクリドン（ドーピング濃度５ｗｔ
％）を混入させた薄膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着
する。さらに、マスクをＩＴＯ電極２と同じピッチだけ
スライドさせた後、青色発光層４ｃとしてペリレンの薄
膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着する。

【００４２】上述の様な工程により、赤色発光層４ａ、
緑色発光層４ｂ、青色発光層４ｃを順に形成する。次
に、有機膜の層である電子輸送層５としてＡｌｑ３を一
様に５０ｎｍの厚さに蒸着する。また、上述した薄膜形
成工程は、全て真空一貫で行った。

【００４３】次に、図５に示す様に、アルミニウムとリ
チウムとの合金電極（陰極６）を２元同時蒸着法によっ
て蒸着するため、陰極６を形成する真空蒸着機槽内の抵
抗加熱蒸発源１３にアルミニウムを充填し、また抵抗加
熱蒸発源１４にリチウムを充填した。

【００４４】そして、この時、抵抗加熱蒸発源１３及び
抵抗加熱蒸発源１４の設置箇所として、これらの各抵抗
加熱蒸発源の開口部（開口部の含まれる基板１６に平行
な面）から基板１６の蒸着面までの高さ（距離）１５を
４００ｍｍに設定する。また、上記各抵抗加熱蒸発源の
形状は、開口部直径２０ｍｍ、深さ２０ｍｍの筒型であ
り、ＩＴＯ電極２のパターンと平行方向に基板中心から
の距離１８（陰極６のパターンを各抵抗加熱蒸発源の開
口部の含まれる基板１６に平行な面に、陰極６のパター
ンに平行な前記基板の中心線を射影した線からの垂直距
離）が１９０ｍｍの位置（各抵抗加熱蒸発源の開口部の
含まれる基板１６に平行な面における）に２つの抵抗加
熱蒸発源（抵抗加熱蒸発源１１３及び抵抗加熱蒸発源１
４）を配置する。ここで、抵抗加熱蒸発源１１３と抵抗
加熱蒸発源１４とは、ＩＴＯ電極２のパターンと垂直
に、距離１９が１００ｍｍとなるように離して設置され
ている。

【００４５】この第１の実施形態における蒸着物質の入
射角は、ＩＴＯ電極２が成膜される基板１６表面の領域
１７及び蒸発源１３を結ぶ直線と、基板１６とのなす入
射の角度（入射角）のうち最小値と最大値とを求める
と、最大入射角７６度、最小入射角５５度であった。そ
の後、陰極６を形成するために真空蒸着機槽内に電子輸
送層５まで成膜された基板１６を搬送した。陰極パター
ニング用のマスク１１は、板材としてＳＵＳ３０４を用
いスリット１１ａ幅０.４ｍｍ、このスリット１１ａの
ピッチを０.５ｍｍとした。

【００４６】そしてマスクと搬送された基板１６とが接
触しないようにギャップ２０を０.０５ｍｍに保って蒸
着機槽内に、水平に設置される。このギャップ２０の数
値と蒸着物質の基板１６への入射角により、マスク１６
のスリット１１ａから回り込む距離が調整され、陰極６
のパターン幅が制御される。そして、陰極６のパターン
は、アルミニウム：リチウムの比率が１０：１となるよ
うに膜厚２００ｎｍの膜厚に蒸着される。以上の方法で
試作した有機ＥＬディスプレイを実際に駆動回路に接続
し、従来例において説明した図１１のタイミングチャー
トの信号を入力させて評価した。上記の有機ＥＬディス
プレイの製造方法により製造された有機ＥＬディスプレ
イは、画素欠陥数が「０」であり、非点灯画素やクロス
トークも発生せず、正常な動作を示した。

【００４７】＜比較例１＞図４のように、アルミニウム
とリチウムとの合金電極の成膜工程において、アルミニ
ウムを充填した蒸発源１３と、リチウム（Ｌｉ）を充填
した蒸発源１４との設置個所として、基板１６の中央直
下にＩＴＯ電極パターンと垂直な方向に距離１９を１０
０ｍｍだけ離して、２つの蒸着蒸発源の開口部から基板
１６の蒸着される面までの高さ１５を４００ｍｍに設定
した以外の配置については、上述した第１の実施形態と
同様にした。

【００４８】このとき、蒸着物質（アルミニウム及びリ
チウム）の入射角は、最小入射角「７７度」から最大入
射角「９０度」であった。これらの条件で有機ＥＬディ
スプレイを作製し、図１１のタイミングチャートの信号
を入力させて評価を行った。作製した有機ＥＬディスプ
レイのうち、入射角が７７度から８５度の領域２２では
画素欠陥数は「０」であったが、８５度から９０度の領
域２２では画素欠陥が約１０カ所以上発生し、非点灯画
素が生じてクロストークが発生した。この結果から、第
１の実施形態に示す蒸着物質（アルミニウム及びリチウ
ム）の入射角は、最大入射角７６度に設定されており、
入射角「８５度」以下となっているため、画素欠陥数を
「０」とすることが出来る。

【００４９】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。 ＜第２の実施形態＞陰極６のパターニング用マスク１１
の形状，マスク１１の設置方法及び基板１６の設置方法
（陰極パターニング用マスク１１及び基板１６の配置関
係）は、第１の実施形態と同様にする。陰極成膜工程に
おいて陰極６の合金電極材料としてマグネシウムと銀と
を用いた。図６のように、蒸着機槽内の抵抗加熱蒸発源
２３ａ及び抵抗加熱蒸発源２３ｂにマグネシウムを充填
し、また抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加熱蒸発源２４
ｂに銀を充填した。

【００５０】このとき、抵抗加熱蒸発源２３ａ及び抵抗
加熱蒸発源２４ａの設置個所として、各々の抵抗加熱蒸
発源をＩＴＯ電極パターンと平行方向に基板中心から１
９０ｍｍの位置に配置し、この２つの抵抗加熱蒸発源を
ＩＴＯ電極パターンと垂直な方向に距離１９（１００ｍ
ｍ）だけ離して設置した。抵抗加熱蒸発源２３ｂ及び抵
抗加熱蒸発源２４ｂは、上述した抵抗加熱蒸発源２３ａ
及び抵抗加熱蒸発源２４ａと、基板１の中心に対して点
対称な位置に距離１８（１９０ｍｍ）になるように設置
されている。また、抵抗加熱蒸発源２３ｂ及び抵抗加熱
蒸発源２４ｂを結ぶ線分と、抵抗加熱蒸発源２３ａ及び
抵抗加熱蒸発源２４ａを結ぶ線分とは、陰極６に平行な
基板１の中心線に対して対称な位置にある。

【００５１】全ての抵抗加熱蒸発源（２３ａ，２３ｂ，
２４ａ，２４ｂ）の開口部から基板１６の蒸着面までの
高さ１５は、「４００ｍｍ」に設定されている。このと
き、この第２の実施形態では、蒸着物質の基板１６に対
する入射角が、最小入射角５５度、最大入射角７３度と
なっている。陰極パターニング用マスク形状及び設置方
法、基板１６の設置方法は、第１の実施形態と同様にし
て、マグネシウム：銀の比率が１０：１になるように、
陰極６の電極材料の薄膜を膜厚４００ｎｍの厚さに蒸着
した。

【００５２】以上の第２の実施形態による蒸着方法（陰
極成膜工程）において、作製した有機ＥＬディスプレイ
を駆動回路に接続した結果、画素欠陥数は「０」であり
非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示
した。また、陰極幅が０.４５ｍｍとなり、陰極間スペ
ースが０.０５ｍｍとなり、再１の実施形態に比べて、
陰極間スペースを５０％減少させることが出来た。

【００５３】＜第３の実施形態＞陰極成膜工程において
図６のように、陰極パターニング用マスク１１と基板１
６の蒸着される面とのギャップ２０を０.０８ｍｍにし
た以外は、第２の実施形態と同様にして有機ＥＬディス
プレイを作製し評価した。第３の実施形態の陰極成膜工
程において、基板１６への蒸着物質の入射角は、最小入
射角５５度、最大入射角７３度に設定されている。

【００５４】そして、上述した第３の実施形態による蒸
着方法（陰極成膜工程）において、作製した有機ＥＬデ
ィスプレイを、駆動回路に接続して動作させた結果、画
素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロストークは
発生せず、正常な動作を示した。また、陰極６のパター
ン幅が０.４８ｍｍとなり、各陰極６の間のスペースが
０.０２ｍｍとなり、第１の実施形態に比べて陰極６の
間のスペースを８０％減少させることが出来た。

【００５５】＜第４の実施形態＞陰極成膜工程において
図６のように、陰極パターニング用マスク１１と基板１
６の蒸着される面とのギャップ２０を０.１ｍｍ、距離
１８を１５０ｍｍにした以外は、第２の実施形態と同様
にして、有機ＥＬディスプレイを作製し評価した。第４
の実施形態の陰極成膜工程において、基板１６への蒸着
物質の入射角は、最小入射角５９度、最大入射角７９度
に設定されている。

【００５６】そして、上述した第４の実施形態による蒸
着方法（陰極成膜工程）において、作製した有機ＥＬデ
ィスプレイを、駆動回路に接続させた結果、画素欠陥数
は「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せ
ず、正常な動作を示した。また、陰極６のパターンの幅
が０.４８ｍｍとなり、各陰極６の間のスペースが０.０
２ｍｍとなり、第１の実施形態に比べて、各陰極間のス
ペースを８０％減少させることが出来た。

【００５７】＜第５の実施形態＞陰極成膜工程におい
て、図７の距離１８を２４０ｍｍとし、陰極パターニン
グ用マスク１１と基板１６の蒸着される面とのギャップ
２０を０.０５ｍｍに保ち、その他の設置個所及び陰極
成膜より前の工程に関しては、第１の実施形態と同様に
し、陰極の電極材料としてマグネシウム：銀の合金材料
を用いて作製した。

【００５８】陰極６の蒸着はまずマグネシウム：銀の比
率が１０：１になるように蒸着レートを調整して、膜厚
２００ｎｍまで成膜させ、一旦、基板１６と抵抗加熱蒸
発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４との間の図示しないメ
インシャッターを閉じる。これにより、抵抗加熱蒸発源
１３及び抵抗加熱蒸発源１４からの蒸着物質は、上記シ
ャッターに阻止され、基板１６の表面に到達しない。そ
して、シャッターを閉じた状態において、基板１６とマ
スク１１との位置関係を固定させ、同時に基板１６の中
心を軸として、基板１６の表面に対して水平に、基板１
６とマスク１１とを、例えばＹの矢印の方向に１８０度
回転させる。

【００５９】次に、メインシャッターを開けて、抵抗加
熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４からの蒸着物質が
基板１６の表面に到達するようにし、同様に、陰極６を
形成するための合金電極材料を２００ｎｍの厚さに蒸着
した。そして、上述した第５の実施形態による蒸着方法
（陰極成膜工程）において、試作した有機ＥＬディスプ
レイを評価した。

【００６０】第５の実施形態の陰極成膜工程において、
基板１６への蒸着物質の入射角は、最小入射角５０度、
最大入射角６７度に設定されている。作製した有機ＥＬ
ディスプレイを駆動回路に接続させて動作確認した結
果、画素欠陥数は、「０」であり、非点灯画素やクロス
トークは発生せず、正常な動作を示した。また、陰極６
のパターン幅が０.４６３ｍｍとなり、各陰極６の間の
スペースが０.０３７ｍｍとなり、第１の実施形態に比
べて、陰極６の間のスペースを６２.５％減少させるこ
とが出来た。

【００６１】＜第６の実施形態＞陰極成膜工程におい
て、図８のように距離１８を１５０ｍｍとし、陰極パタ
ーニング用のマスク１１と基板１６の蒸着される面との
ギャップ２０を０.０３ｍｍに保った状態で、基板１６
の水平面に対する傾斜角度２５を、３０度に設定し設置
した。このとき、抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発
源１４の開口部から、基板１６の表面中央までの高さ１
５を４００ｍｍに設定した。

【００６２】上述の工程以外は、第１の実施形態と同様
にして、有機ＥＬディスプレイを作製した。作製した有
機ＥＬディスプレイを駆動回路に接続させて動作させた
結果、画素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロス
トークは発生せず、正常な動作を示した。この第６の実
施形態による成膜方法により、蒸着機槽の大きさに制限
されずに、ある程度まで蒸着物質の基板１６表面に対す
る入射角度を設定できる。

【００６３】＜第７の実施形態＞有機膜の層（有機膜
７）の成膜後、この有機膜の層の表面に、電子注入層と
してフッ化リチウム（無機薄膜）の層を、抵抗加熱法，
電子ビームなどの真空蒸着法またはスパッタリング法等
により、一様に０.５nm成膜する。そして、このフッ化
リチウムの層の表面に陰極６を形成する成膜工程におい
て、陰極材料としてアルミニウムを用いた。すなわち、
図６に示すように配置された抵抗加熱蒸発源２３ａ，抵
抗加熱蒸発源２３ｂ，抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加
熱蒸発源２４ｂにアルミニウムを充填し、陰極６の成膜
を行った。

【００６４】抵抗加熱蒸発源２３ａ，抵抗加熱蒸発源２
３ｂ，抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂ
の開口部から基板１６間での距離１５は、「４００mm」
に設定されている。このとき、この第７の実施形態で
は、基板１６に対する蒸着物質の入射角が、最小入射角
が「５５度」であり、最大入射角が「７３度」となって
いる。

【００６５】陰極６に対する陰極パターニング用マスク
１１の形状，マスク１１の設置方法及び基板１６の設置
方法（陰極パターニング用マスク１１及び基板１６の配
置関係）は、第１の実施形態と同様にする。そして、フ
ッ化リチウムの膜上に陰極６を膜厚「４００ｎｍ」の厚
さに蒸着する。

【００６６】以上の第７に実施形態による蒸着方法（陰
極成膜工程）において作成した有機ＥＬディスプレイを
駆動回路に接続した結果、画素欠陥数は「０」であり、
非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示
した。また、陰極６の幅が「０.４５ｍｍ」となり、陰
極６相互の間のスペースが「０.０５ｍｍ」となり、第
１の実施形態に比較して、陰極間スペースを５０％減少
させることができた。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、基板の一面上に少なく
とも透明電極（ＩＴＯ電極）と、有機発光層とを含ん
だ、少なくとも一層からなる有機膜と、金属電極とが積
層されてなる有機エレクトロルミネセンスディスプレイ
の製造方法において、電極材料の成膜の際に、電極材料
の蒸着物質の入射角が、基板内のすべての蒸着領域に対
して、３０度以上であり、かつ８５度以下になるように
蒸着することにより、蒸着中に生じる下地の有機膜への
ダメージが回避できるため、ＥＬディスプレイにおける
画素欠陥数を大幅に減少させ、非点灯画素や表示のクロ
ストークを防止する効果がある。

【００６８】また、本発明によれば、有機膜表面への金
属電極のパターニング方法として、電極材料の成膜にお
いてシャドーマスク法を用いる場合、電極材料の蒸着物
質が蒸着される面とマスクとが接触しないように、基板
とマスクとを蒸着機内に配置して、複数方向から蒸着す
ることにより、電極パターンに各々対応したマスクの開
口部（スリット）から、入射角に基づいて回り込んだ蒸
着物質がずれて重なり合うことで、電極パターン（陰
極）を形成するため、マスクのスリットの開口面積より
も大きい（パターン幅の広い）電極パターンが成膜さ
れ、発光領域の開口率を従来例に比較して向上すること
が可能となる。

【００６９】さらに、本発明によれば、有機膜表面への
金属電極のパターニング方法として、電極材料の成膜に
おいてシャドーマスク法を用いる場合、マスクの別の開
口部（スリット）からの蒸着物質が重なり合う（電極パ
ターンと他の電極パターンとがショートする）ことのな
い蒸着物質の入射角により、蒸着物質を基板表面に蒸着
することで、基板表面に形成される各電極パターンの間
のスペースを、従来例に比較して狭く形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における有機ＥＬディスプレイの製造
方法の概略図

【図２】 本発明における有機ＥＬディスプレイの概略
部分断面図

【図３】 本発明の実施例における有機ＥＬ素子の層構
成を示す概略断面図

【図４】 従来の製造方法による比較例１の有機ＥＬデ
ィスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、
蒸発源の概略図

【図５】 本発明の実施例１の有機ＥＬディスプレイの
製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略
図

【図６】 本発明の実施例２、３，４の有機ＥＬディス
プレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発
源の概略図

【図７】 本発明の実施例５の有機ＥＬディスプレイの
製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略
図

【図８】 本発明の実施例６の有機ＥＬディスプレイの
製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略
図

【図９】 有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクスディス
プレイの概略斜視図

【図１０】 有機ＥＬ素子を用いた６画素×６画素の単
純マトリクスディスプレイのブロック図

【図１１】 有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクスディ
スプレイを駆動する際の走査信号のタイミングチャート

【符号の説明】

１，１６ 基板 ２ 陽極（ＩＴＯ電極） ３ 正孔輸送層（有機正孔輸送層） ４ａ 赤色発光層 ４ｂ 緑色発光層 ４ｃ 青色発光層 ５ 電子輸送層（有機電子輸送層） ６ 陰極（電極パターン） ７ 有機膜 １０ 電極幅 １１ マスク １２ マスク１１の開口部の幅（マスクスリット幅） １３ 点蒸着源（抵抗加熱蒸発源） １４，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ 抵抗加熱蒸
発源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB04 AB08 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 4K029 AA09 BA21 BA42 BA50 BA62 BB02 BD00 CA01 DA12 DB06 DB14 DB18 FA04 HA01 HA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に第１の電極パターンをストラ
   イプ形状に形成する第１の工程と、 前記電極パターンの表面を含む前記基板表面に、有機膜
   を含む複数層を形成する第２の工程と、 電極材料の蒸発源と前記基板との間に、この基板と所定
   の距離を持ってマスクを配置し、このマスクのスリット
   から電極材料の蒸着物質を前記複数層表面に供給し、こ
   の複数層表面に第１の電極パターンに対して直交する第
   ２の電極パターンをストライプ形状に形成する第３の工
   程とを有し、 前記蒸着物質が前記基板に所定の入射角で供給される位
   置に、前記蒸発源を配置することを特徴とする有機ＥＬ
   ディスプレイの製造方法。
2. 【請求項２】 前記第２の電極パターンに平行である前
   記基板の中心線を、前記蒸発源が配置される前記基板に
   平行な面に投射した線と、前記蒸発源との距離が等しい
   位置に、同一電極材料を供給する他の蒸発源を配置する
   ことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイ
   の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第３の工程の後、前記基板の中心点
   を軸として、この基板に平行に、前記基板と前記マスク
   との位置関係を固定した状態で、前記基板と前記マスク
   とを１８０度回転させる第４の工程と、 前記マスクのスリットから電極材料の蒸着物質を前記有
   機膜表面に供給し、前記第３の工程に連続して、この有
   機膜表面の前記第２の電極パターンを形成する第５の工
   程とを有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ
   ディスプレイの製造方法。
4. 【請求項４】 前記蒸発源が配置される前記基板に平行
   な面とこの基板との距離，及び前記第２の電極パターン
   に平行である前記基板の中心線を前記面に投射した線と
   前記蒸発源との距離により、この基板表面に対する前記
   蒸着物質の前記入射角を制御することを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディス
   プレイの製造方法。
5. 【請求項５】 前記基板を水平面に対して所定の傾斜角
   度を持たせて配置し、この基板に対して前記マスクを所
   定の距離の位置に平行に配置することを特徴とする請求
   項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
6. 【請求項６】 前記入射角が３０度から８５度の間に設
   定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のい
   ずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。