JP2003203767A - 表示装置、表示装置の製造方法、およびこの製造方法に用いる蒸着マスク - Google Patents
表示装置、表示装置の製造方法、およびこの製造方法に用いる蒸着マスクInfo
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Abstract
光素子が設けられた複数の画素を基板上に配列形成して
なる表示装置に関し、画素開口率の向上による輝度の向
上が可能な表示装置を提供する。 【解決手段】 電極材料層間に有機層パターン104
r,104g,104bを挟持してなる発光素子が設け
られた複数の画素103を、基板102上に配列形成し
てなる表示装置101において、有機層パターン104
r,104g,104bが、複数の画素103を覆う状
態で連続的に設けられている。そして、各有機層パター
ン104r,104g,104bで覆われた画素103
間の間隔w1が、隣接する有機層パターン104r,1
04g,104bで覆われた画素103間の間隔w2よ
りも狭く設定されている。
Description
行列状に配列形成してなる表示装置、およびその製造方
法、ならびにその表示方法に用いる蒸着マスクに関す
る。
lectroluminescence:以下ELと記す)を利用した有機
EL素子(有機EL素子)は、陽極と陰極との間に有機
層を挟持してなる。このような構成の有機EL素子は、
陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とが
有機層において再結合する際に生じた光が、陰極または
陽極側から発光光として取り出され、10V以下の低駆
動電圧で数100〜数10000cd/m2の高輝度発
光が可能な発光素子として注目されている。また、有機
EL素子においては、有機層の材料選択によって各色に
発光する発光素子を得ることが可能であり、各色に発光
する発光素子を所定状態で配列形成することによって、
マルチカラー表示またはフルカラー表示が可能な表示装
置を構成することが可能である。
示装置を製造する場合には、先ず、基板上に陰極(また
は陽極)となる下部電極をパターン形成した後、下部電
極に重ねて有機層を形成する。有機層の形成は、通常、
真空蒸着法によって行われる。また、有機層を形成した
後には、下部電極との絶縁性を確保した状態で陽極(ま
たは陰極)となる上部電極を形成する。
置、例えばフルカラー表示を行う表示装置では、画素
(サブピクセル)毎にR(赤)、G(緑)、B(青)の
各色に発光する表示素子が配置され、隣接するR,G,
Bの3画素で1絵素(ピクセル)が構成される。このよ
うな表示装置の製造においては、画素毎に、各色に発光
する発光素子を形成する必要がある。このため、例えば
有機層パターンの形成工程においては、図5に示すよう
に、基板1上に配列された各画素2のうち、特定の画素
2毎に、各発光色の有機層パターン3r,3g,3bを
分離形成している。
3bの形成は、例えば図6に示すような蒸着マスクを用
いた蒸着法によって行われる。この蒸着マスク5は、基
板1において画素2が配置される面側に対向して配置さ
れ、複数の画素2のうちの特定の色に発光する発光素子
が配置される画素(例えば赤)2rのみを露出させる開
口部5rを備えている。
は、蒸着マスク5の一面側において蒸着源から蒸着材料
を蒸発させ状態で、蒸着マスク5の他面側に基板1を配
置した状態で行われる。
001−93667号公報には、蒸着源に対して基板お
よび蒸着マスクを移動させる製造装置および製造方法が
開示されている。この方法は、図7の模式図に示すよう
に、蒸着空間を仕切るための遮蔽板11に設けられた開
口11aの下方に蒸着源12を配置し、この遮蔽板11
の上方において、蒸着マスク5とその上部に配置した基
板1とを開口11aおよび蒸着源12に対して相対的に
移動させながら蒸着を行う方法である。この方法におい
ては、開口11aと蒸着源12とは、基板1および蒸着
マスク3の移動方向(図中矢印に示す方向)と直交する
方向において、蒸着領域の幅以上の幅を有する線状に設
けられている。
出の図7を、基板1と蒸着マスク5との進行方向から見
た図を示す。この図8に示すように、基板1および蒸着
マスク5の移動方向と垂直な方向(以下蒸着幅方向と記
す)に対しては、蒸着源12は、基板1における蒸着領
域と同程度以上の幅に設定されており、またここでの図
示を省略した遮蔽板(11)の開口(11a)は、蒸着
源12に対応する形状を有している。このため、蒸着源
12から蒸着幅方向(蒸着源12の延設方向)に飛散し
た蒸着成分aは、遮蔽板によってカットされることなく
蒸着マスク3を介して基板1に達するのである。
は、蒸着源12から蒸着幅方向に飛散した蒸着成分aの
うち、基板1に対して斜め方向から供給される蒸着成分
(斜め蒸着成分)a1も、蒸着マスク5の開口に対して
斜め方向から基板1に供給されるため、蒸着マスク3を
介して基板1上に蒸着される有機層パターン5r(5g
or5b)の膜厚を、蒸着幅方向において均一にするこ
とはできない。図9には、蒸着幅方向における有機層パ
ターン5rの相対膜厚比を示す。この図に示すように、
基板の中央部に形成される有機層パターンの相対膜厚比
は、その中央部においては一定の膜厚が保たれるもの
の、蒸着幅方向端部においては斜め蒸着成分a1のみの
供給による成膜であるため膜厚が薄くなるのである。ま
た同様の理由により、例えば基板の左端部に形成される
有機層パターンの相対膜厚比は、その左端部においては
右側からの斜め蒸着成分の侵入のみによる成膜であるた
め、膜厚が薄くなるのである。
してなる発光素子においては、有機層パターンの膜厚が
素子の発光特性に大きな影響を与える。このため、各発
光素子における発光特性を確保するには、有機層パター
ンの膜厚が均一な部分のみを発光素子として用いる必要
がある。このため、上述したような有機層パターンの端
部における相対膜厚比の低下(ばらつき)は、各画素の
開口率を低下させる要因となり、表示装置の輝度の向上
と、これによる高集積化および高解像度化を妨げる要因
となっている。
層を挟持してなる発光素子が設けられた複数の画素を基
板上に配列形成してなる表示装置に関し、画素開口率の
向上による輝度の向上が可能な表示装置を提供するこ
と、およびこの表示装置の製造に関し、均一な膜厚で材
料層の蒸着パターンを形成することが可能な表示装置の
製造方法、ならびにこの製造方法に用いる蒸着マスクを
提供することを目的とする。
するための本発明の表示装置は、電極材料層間に発光材
料層を挟持してなる発光素子が設けられた複数の画素
を、基板上に配列形成してなる表示装置において、発光
素子を構成する材料層のうちの少なくとも1つが蒸着パ
ターンからなり、これらの蒸着パターンが、各画素のう
ち隣接して配置された複数の画素を覆う状態で連続的に
設けられており、さらに各蒸着パターンで覆われた画素
間の間隔が、当該蒸着パターンのうちの隣接する蒸着パ
ターンで覆われた画素間の間隔よりも狭いことを特徴と
している。
着パターンで覆われた画素間の間隔よりも、同一の蒸着
パターン内に配置された画素間の間隔を狭くすること
で、各蒸着パターンの中央部に、その蒸着パターンで覆
われた画素が配置されることになる。このため、複数の
画素の全てを均等な間隔で配置した場合と比較して、膜
厚が安定な蒸着パターンの中央部を有効に利用して複数
の画素を配置することができる。したがって、画素の開
口率の向上が図られる。
極材料層間に発光材料層を挟持してなる発光素子が設け
られた複数の画素を、基板上に配列形成してなる表示装
置の製造方法である。本発明においては、蒸着マスクの
一面側において蒸着源から蒸着材料を蒸発させ状態で、
蒸着マスクの他面側に前記基板を配置し、これらの蒸着
マスクと基板とを、蒸着源に対して相対的に移動させる
ことで、当該基板上の各画素に発光素子を構成する材料
層の蒸着パターンを形成する際に、蒸着マスクの各開口
部から、基板における第1方向に配列された複数の画素
を一括して露出させた状態で、第1方向と直交する第2
方向に蒸着マスクと基板とを相対的に移動させることを
特徴としている。
蒸着マスクの移動方向(第2方向)と直交する第1方向
に配列された複数の画素を一括して露出させた状態で蒸
着が行われるため、この蒸着によって形成される蒸着パ
ターンは、基板における一方向に配列された複数の画素
に亘って連続する状態で設けられる。したがって、各画
素に対応させて個々の蒸着パターンを形成する場合と比
較して、第1方向における蒸着マスクの開口幅が広くな
り、基板の第1方向における蒸着パターンの相対膜厚比
のばらつきが小さくなる。
1方向における幅を、基板の蒸着領域の幅以上とするこ
とで、第1方向に対してより均一に蒸着成分を飛散さ
せ、基板に対してより均一に蒸着成分を入射させること
ができる。
マスクと蒸着源との間に、蒸着源に対向する位置に開口
を有する遮蔽板を設けることで、第2方向に飛散した蒸
着成分のうち、蒸着マスク側に通過する蒸着成分を垂直
蒸着成分のみとすることができる。したがって、基板の
第2方向における蒸着パターンの相対膜厚比のばらつき
が小さくなる。
造方法に用いる蒸着マスクであり、前記基板における一
方向に配列された複数の画素を一括して露出させる開口
部を備えたことを特徴としている。
面に基づいて順次詳細に説明する。
実施形態を示す図であり、図2は図1におけるA−A’
断面図である。これらの図に示す表示装置101は、基
板102上に複数の画素103を行列状に配列形成して
なる、いわゆるストライプ配列の表示装置である。この
ような表示装置101においては、全ての走査線と信号
線が直行するため配線のレイアウトがシンプルであり、
また表示画像の鮮明さから、パーソナルコンピュータ用
の表示装置としての需要が高い。
から順に下部電極層(図示省略)、有機層パターン10
4r,104g,104b、および上部電極層(図示省
略)が積層され、これらの層の各積層部分からなる発光
素子が設けられている。
g,104bは、蒸着マスクを用いて形成された蒸着パ
ターンからなり、各発光素子の発光色に対応した材料で
形成されている。ここでは、例えば赤(R)、緑
(G)、青(B)の各発光色に対応する各有機層パター
ン104r,104g,104bが、行方向(図面上の
横方向)pに配列された2つの画素103,103を覆
う状態で設けられる。また、列方向(図面上の縦方向)
には、有機層パターン104r、有機層パターン104
g、有機層パターン104bが繰り返し配列されてい
る。そして、列方向に配列された3つの画素103によ
って、1絵素が構成される。
ン104r,104g,104bの行方向pにおける中
央部に集約され、有機層パターン104r,104g,
104bにおける行方向pの端部の、膜厚が不安定な領
域dよりも内側に配置されている。そして、1枚の各有
機層パターン104r,104g,104bで覆われた
画素103間の間隔w1が、行方向pに隣接する有機層
パターン104r(104gまたは104b)で覆われ
た画素103間の間隔w2よりも狭くなっている。
ジスタによって各発光素子を駆動させるアクティブマト
リックス方式であって、ここでの図示を省略した上部電
極が、画素103が配置された領域を全て覆う状態で形
成されて各発光素子にわたって共通に用いられている場
合には、画素103の間隔が広く設けられている部分
(w2部分)に、上部電極の電圧降下を防止するための
補助電極を設けるようにする。
は、行方向pにおいて隣接する有機層パターン104r
(104gまたは104b)で覆われた各画素103,
103間の間隔w2よりも、同一の有機層パターン10
4r(104g,104b)内に配置された画素10
3,103間の間隔w1を狭くすることで、各画素10
3を、その行方向pにおいて各有機層パターン104r
(104g,104b)の中央部に集約して配置してい
る。このため、行方向pに配列された画素103の全て
を均等な間隔で配置した場合と比較して、有機層パター
ン104r(104g,104b)において膜厚が安定
している中央部を有効に利用して、行方向pに複数の画
素103を配置することができる。また、上述したよう
に、表示装置101がアクティブマトリックス方式であ
って補助電極を備えている場合、画素103,103間
の間隔w2に補助電極を設けることで、この補助電極が
画素103の配列に影響を及ぼすことを防止できる。
の開口率の向上を図ることが可能になる。この結果、輝
度の高い表示を行うことが可能になり、さらに輝度を確
保して画素数を増加させることができるため、表示装置
の高集積化および高解像化を達成することが可能にな
る。
は、行方向pに配列された2つの画素103,103を
一つの有機膜パターン104r(104g,104b)
で覆う構成とした。しかし本発明は、行方向pに配列さ
れた3つまたはそれ以上の画素103を、一つの有機膜
パターン104r(104g,104b)で覆い、各有
機層パターン104r(104g,104b)の行方向
pにおける中央部にこれらの画素103を集約して配置
する構成としても良い。また、各色の有機膜パターン1
04r,104g,104bの配列が行方向pに繰り返
し配列されている場合、行方向pと直行する列方向に配
列した複数の画素を一つの有機膜パターン104r(1
04g,104b)で覆い、各有機層パターン104r
(104g,104b)の列方向における中央部にこれ
らの画素103を集約して配置する構成としても良い。
示装置の製造方法、およびこの製造方法に用いる蒸着マ
スクの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。こ
こで説明する表示装置の製造方法は、図1を用いて説明
した表示装置の製造に適する方法であり、先ず、この製
造方法に用いる蒸着マスクの構成を図3に基づき、また
図1を参照しつつ説明する。
は、いわゆるメタルマスクであり、基板102上に有機
層パターン104r,104g,104bを蒸着形成す
る際に、基板102における画素103配置面側に、基
板102に対して所定間隔を保って配置される状態で用
いられる。この蒸着マスク201は、各有機層パターン
104r,104g,104b毎に用意される。
ターン104rの形成に用いるものを例に取ると、有機
層パターン104rの形成位置に対応する複数の開口部
203を有している。各開口部203は、基板102の
行方向pに配置される2画素103,103分を露出さ
せる形状を有している。そして、基板102における画
素103の配列の列方向において、2つ置き(2行置
き)に設けられている。各開口部203の行方向の間隔
w3は、蒸着マスク201の撓みを防止できる程度に設
定される一方、列方向の間隔w4は、開口部203の列
方向の幅w5の2倍程度に設定される。
装置の製造方法を、図4の模式図に基づいて説明する。
を用いて説明した表示装置の製造方法において、基板1
02上に有機膜パターン104を形成する場合に適用さ
れる方法であり、次のように行われる。
略)内を、遮蔽板301によって分離し、この遮蔽板3
01に形成された開口302aの下方に蒸着源302を
配置する。この遮蔽板301には、第1方向xに広い幅
を有する長方形の開口302aが設けられている。この
開口302aの第1方向xの幅は、基板201の行方向
pにおける蒸着領域の幅と同程度以上であることとす
る。また、蒸着源302は、加熱ホルダとこの内部に充
填された蒸着材料(有機層パターンを構成する材料)と
で構成されており、遮蔽板301の開口302aと対応
する大きさの長方形に形成されている。つまり、この蒸
着源302の第1方向xの幅も、開口302aと同程
度、すなわち基板201の行方向pにおける蒸着領域の
幅と同程度以上であることとする。このような蒸着源3
02は、開口302aの真下に、開口302aと一致さ
せて配置されている。
スク201を介して基板102が保持される。これらの
蒸着マスク201と基板102とは、ここでの図示を省
略した部材によって、所定の間隔に保持された状態を保
って、第1方向xと直交する第2方向yに移動する。こ
の際、基板102は、基板102における画素形成面を
遮蔽板301側に対向させ、基板102の行方向pを、
蒸着源302の長手方向である第1方向xに一致させ
る。また、蒸着マスク201も、基板102の配置方向
に一致させて配置することとし、蒸着マスク201の各
開口部203から、基板102の行方向pに配列する複
数(例えば2つの画素)を、遮蔽板301側に露出させ
る。
01および蒸着マスク203を介して基板102の下方
に配置された蒸着源302から蒸着材料aを蒸発させ
る。そして、蒸着マスク201とこの上部に所定状態で
配置された基板102とを、これらの配置関係を維持し
ながら第2方向yへ移動させる。
203から、基板102の行方向pに配列された複数
(2つ)の画素を一括して露出させた状態で、行方向p
と直交する第2方向yに、蒸着マスク201と基板10
2とを相対的に移動させながら、遮蔽板301の開口3
01aを通過した蒸着材料aを、蒸着マスク201の開
口部203を通過させて基板102に蒸着する。この
際、遮蔽板301の開口301aおよびこの直下に配置
された蒸着源302は、第2方向yと直行する第1方向
x、すなわち基板102の行方向pに延設されているた
め、基板102の行方向における蒸着領域全体に蒸着材
料aが供給されることになる。
うに基板102および蒸着マスク201の移動方向(第
2方向y)と直交する第1方向x(すなわちここでは行
方向p)に配列された複数の画素を一括して露出させた
状態で蒸着が行われるため、この蒸着によって形成され
る蒸着パターン(すなわちここでは有機層パターン)
は、基板102におけ行方向pに配列された複数の画素
に亘って連続する形状に形成される。
機層パターンを形成する場合と比較して、行方向pにお
ける蒸着マスク201の開口部203の開口幅が広くな
り、基板102の行方向pにおける有機層パターンの相
対膜厚比のばらつきが小さくなる。つまり、蒸着による
有機層パターンの形成においては、発明が解決しようと
する課題の項で述べたように、パターンの周縁部が薄膜
化する傾向にあるため、有機膜パターンの面積を行方向
pに広げることで全体に占める薄膜化部分の面積比が縮
小され、これにより相対膜厚比のばらつきを小さくでき
るのである。
の安定した部分を有効に利用して画素を配置すること
で、画素面積を行方向pに広げることが可能になり、輝
度の高い表示装置を製造することが可能になる。
板301の開口301aと蒸着源302とにおける第1
方向xの幅を、基板102の蒸着領域の幅と同程度以上
としたので、第1方向xに対してより均一に蒸着成分a
を飛散させ、基板102に対してより均一に蒸着成分a
を入射させることが可能になる。そして、基板102お
よび蒸着マスク201を第1方向xと直交する第2方向
yに移動させるため、1回の移動で基板102の全面に
対して蒸着を行うことが可能になり、生産性を確保する
ことも可能である。
着源302とを対応する大きさの長方形に形成したこと
で、蒸着源302から第2方向yに飛散した蒸着成分a
のうち、蒸着マスク201側に通過する蒸着成分aを、
ほぼ垂直蒸着成分のみとすることができる。したがっ
て、基板102の第2方向yにおける有機層パターンの
相対膜厚比のばらつきを小さくすることができる。
有機層パターンを蒸着パターンとして形成する場合を例
示したが、本発明はこれに限定されることはない。例え
ば、有機層パターンを挟持する下部電極層または上部電
極層が、画素毎に形成される蒸着パターンであって、こ
れらを連続して形成可能である場合、この電極層を上述
した構成で形成しても良い。
によれば、蒸着パターンの中央部にその蒸着パターンで
覆われた画素を集約させて配置することで、複数の画素
の全てを均等な間隔で配置した場合と比較して、膜厚が
安定な蒸着パターンの中央部を有効に利用して複数の画
素を配置することができる。したがって、表示装置にお
ける画素の開口率の向上を図り、さらに輝度の向上とこ
れによる高集積化および高解像度化を図ることが可能に
なる。
ば、基板および蒸着マスクの移動方向と直交する第1方
向に配列された複数の画素を一括して露出させた状態で
蒸着が行われるため、この蒸着によって形成される蒸着
パターンは、基板における一方向に配列された複数の画
素に亘って連続する状態で設けられる。したがって、各
画素に対応させて個々の蒸着パターンを形成する場合と
比較して、第1方向における蒸着マスクの開口幅が広く
なり、基板の第1方向における蒸着パターンの相対膜厚
比のばらつきを小さくすることが可能になる。この結
果、膜厚均一部を利用し、開口率がより大きく輝度の高
い表示装置を得ることが可能になる。
示す構成図である。
ある。
グラフである。
4r,104g,104b…有機層パターン(蒸着パタ
ーン)、201…蒸着マスク、203…開口部、301
…遮蔽板、301a…開口、302…蒸着源、w1…有
機層パターンで覆われた画素間の間隔、w2…隣接する
有機層パターンで覆われた画素間の間隔、a…蒸着材
料、x…第1方向、y…第2方向
Claims (5)
- 【請求項1】 電極材料層間に発光材料層を挟持してな
る発光素子が設けられた複数の画素を、基板上に配列形
成してなる表示装置において、 前記発光素子を構成する材料層のうちの少なくとも1つ
が蒸着パターンからなり、当該蒸着パターンが前記画素
のうち隣接して配置された複数の画素を覆う状態で連続
的に設けられ、 前記各蒸着パターンで覆われた画素間の間隔が、当該蒸
着パターンのうちの隣接する蒸着パターンで覆われた画
素間の間隔よりも狭いことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 電極材料層間に発光材料層を挟持してな
る発光素子が設けられた複数の画素を、基板上に配列形
成してなる表示装置の製造方法であって、 蒸着マスクの一面側において蒸着源から蒸着材料を蒸発
させ状態で、前記蒸着マスクの他面側に前記基板を配置
し、当該蒸着マスクと当該基板とを前記蒸着源に対して
相対的に移動させることで、当該基板上の各画素に前記
発光素子を構成する材料層の蒸着パターンを形成する
際、 前記蒸着マスクの各開口部から、前記基板における第1
方向に配列された複数の画素を一括して露出させた状態
で、当該第1方向と直交する第2方向に前記蒸着マスク
と前記基板とを相対的に移動させることを特徴とする表
示装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の表示装置の製造方法にお
いて、 前記蒸着源の前記第1方向における幅が、前記基板の蒸
着領域の幅以上であることを特徴とする表示装置の製造
方法。 - 【請求項4】 請求項2記載の表示装置の製造方法にお
いて、 前記蒸着マスクと前記蒸着源との間に、前記蒸着源に対
向する位置に開口を有する遮蔽板を設けることを特徴と
する表示装置の製造方法。 - 【請求項5】 蒸着マスクの一面側において蒸着源から
蒸着材料を蒸発させ状態で、前記蒸着マスクの他面側に
基板を配置し、当該蒸着マスクと基板とを前記蒸着源に
対して相対的に移動させることで、前記基板上の各画素
に発光素子を構成する材料層の蒸着パターンを形成する
際に用いる蒸着マスクであって、 前記基板における一方向に配列された複数の画素を一括
して露出させる開口部を備えたことを特徴とする蒸着マ
スク。
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JP2012104300A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Hitachi Displays Ltd | 有機エレクトロルミネッセンスパネル及びその製造方法 |
JP2013040355A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
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- 2002-01-08 JP JP2002001052A patent/JP4089228B2/ja not_active Expired - Fee Related
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