JP2004047128A

JP2004047128A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2004047128A
Application number: JP2002199024A
Authority: JP
Inventors: Junichi Muramoto; 村本　准一
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】セルの電気特性及び発色特性の異常や発光の欠陥を防止して、歩留まりの向上を図る。
【解決手段】基板２上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、マスク１４の開口部を介して上記基板２上に上記有機化合物４Ｂを選択的に堆積させる第１の工程と、上記マスク１４に対して光クリーニングを行う第２の工程と、上記マスク１４を移動させる第３の工程とを有する。または、マスク１４の開口部を介して上記基板２に対して光クリーニングを行う第１の工程と、上記基板２の上記光クリーニングが行われた領域に上記有機化合物４Ｂを選択的に堆積させる第２の工程とを有する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いたディスプレイ（以下、有機ＥＬディスプレイと称する。）は、現在のフラットパネルディスプレイの主流である液晶ディスプレイと比較して高い発光輝度及び高い電気−発光効率を示し、なおかつ視野角が大きいといった利点を有することから、次世代のディスプレイとして注目を集めている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイにおけるフルカラー化技術としては、白色の有機ＥＬ素子を光源として各原色のカラーフィルタを介して発色するフィルタ方式、青色の有機ＥＬ素子を光源として色変換層を介して発色するＣＭＭ方式、各原色の有機ＥＬ素子を基板上に並列に配置する三色独立発光方式等が主要な方法として提案されているが、基板構造が単純で電気に対する発光効率が高いといった長所を有することから、三色独立発光方式が有望である。
【０００４】
三色独立発光方式の有機ＥＬフルカラーディスプレイを製造するためには、各原色の色素材料を基板上に選択的に堆積させる技術が必要不可欠である。色素材料を選択的に堆積させる方法としては、インクジェット法、転写法、マスク遮蔽−蒸着法等が提案されている。
【０００５】
このうちインクジェット法は、例えば特開２００１−３４１２９６号公報に開示されるように、ノズルを基板上で走査しながら、色素材料を含有する溶液を例えば１００ｐｌ以下の量でノズルから噴出させて、各原色の色素材料を対応する画素へ堆積させる技術である。
【０００６】
また、転写法は、例えば特開２００１−２９５０２７号公報や特開２００１−１９６１６８号公報に開示されるように、所望のパターンに予め色素材料を堆積させた転写基板（又は薄膜）を準備し、この転写基板と配線基板とを密着対向して配置し、転写基板上の色素材料をジュール熱や光等により昇華させ、配線基板上の画素内に色素材料を堆積させる技術である。
【０００７】
また、マスク遮蔽−蒸着法は、蒸着源と基板との間にマスクを配置して選択的な蒸着を行い、画素に色素材料を堆積させる技術である。
【０００８】
しかしながら、インクジェット法は色素材料の堆積中にノズルを走査するため塵埃が発生しやすく、なおかつ色素材料の吐出位置の制御が非常に難しいという課題を抱える。また、転写法は、転写基板に加熱機構を備える必要があることから、転写基板の構造が複雑となってしまう。
【０００９】
これに対してマスク遮蔽−蒸着法は、必要となる装置が蒸着源、マスク及び基板といった簡単な構成で済み、色素材料の堆積位置の制御が基板と密着配置したマスクによって容易に行われるといった長所を兼ね備えることから、技術的に優れている手法であるといえる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マスク遮蔽−蒸着法では、マスクの移動によって発生した塵埃や、蒸着時の色素の混入等によってセルの電気特性及び発色特性の異常、さらには発光の欠陥を引き起こすという問題がある。ディスプレイの輝度欠陥点は、たとえ数カ所であっても商品価値を消失させて不良品の原因となるので、歩留まりの低下を引き起こすこととなる。また、ディスプレイの発色特性が正しくない場合、消費者が画面を見たときに違和感を覚えるので商品価値の低下を招く。
【００１１】
具体的には、マスク遮蔽−蒸着法では、例えば図８（ａ）に示すように、先ず、例えばストライプ状の透明電極（陽極）１００と透明電極１００と直交するように配されたストライプ状の隔壁１０１とをこの順に有する基板１０２上に、開口部を有するマスク１０３をその開口部が例えば青（Ｂ）の発光領域となるセルと重なるように配置し、この状態でマスク１０３の開口部を介して例えば青（Ｂ）に発光する色素等の有機化合物を例えば蒸着法によって画素内に堆積させ、有機ＥＬ層１０４Ｂを成膜する。有機ＥＬ層１０４Ｂの成膜後、図８（ｂ）に示すように、次に堆積させる例えば緑（Ｇ）の発光領域となるセルとマスク１０３の開口部とが一致するように所定のピッチ分、マスク１０３を移動させる。このような工程を原色毎に繰り返すことによって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各セルにおける有機ＥＬ層１０４の成膜が完了する。
【００１２】
そして図８（ａ）に示すように、例えば青（Ｂ）の色素の蒸着工程後には、マスク１０３の表面及びマスク１０３の開口部付近にマスク１０３によって遮蔽された色素１０５Ｂが付着しており、マスク１０３の移動及び移動に伴うマスク１０３の変形によってこのような付着した色素１０５Ｂが剥がれ落ちてセル内に侵入し、セルの電気特性の異常や発光の欠陥を引き起こす原因となる。
【００１３】
また、例えば青（Ｂ）のセルとマスク１０３の開口部とを正確に重ね合わせて蒸着を行った場合でも、図９（ａ）に示すように、目的とする有機ＥＬ層１０４Ｂの成膜以外に、マスク１０３と基板１０２との隙間に青（Ｂ）の色素１０５Ｂが回り込こむことによって、例えば緑（Ｇ）等の隣接するセル内に青（Ｂ）の色素１０５Ｂが混入・堆積することがある。この状態のままで色素の充填を継続する、すなわち図９（ｂ）に示すようにマスク１０３を移動させて緑（Ｇ）の色素１０５Ｇの堆積を行うと、緑（Ｇ）のセル内では混入した青（Ｂ）の色素１０５Ｂ上に有機ＥＬ層１０４Ｇが成膜されると同時に、基板１０２とマスク１０３との隙間に回り込んだ緑（Ｇ）の色素１０５Ｇが隣り合う青（Ｂ）及び赤（Ｒ）のセル内に混入する。次に赤（Ｒ）の色素１０５Ｒを堆積させた場合にも、図９（ｃ）に示すように、青（Ｂ）及び緑（Ｇ）の場合と同様の問題が発生する。
【００１４】
このように、他の色の色素によってセルが汚染されると、電子遷移に変化が生じ、セルの発色特性が予想外に変化する。この結果、有機ＥＬディスプレイの表示品質が劣化するため、不良品を発生させる原因となり、製造上の歩留まりの低下につながる。
【００１５】
そこで本発明はこのような従来の問題点を解決するために提案されたものであり、セルの電気特性及び発色特性の異常や発光の欠陥を防止して、歩留まりの向上を図ることが可能な有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、基板上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、マスクの開口部を介して上記基板上に上記有機化合物を選択的に堆積させる第１の工程と、上記マスクに対して光クリーニングを行い、上記マスクに付着した上記有機化合物を除去する第２の工程と、上記マスクを移動させる第３の工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
以上のような有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法では、マスクに付着した有機化合物を光クリーニングによって除去した後でマスクを移動させるので、マスクに付着した有機化合物が剥がれ落ちる危険性が排除される。この結果、基板上に落下した有機化合物に起因する電気特性の異常及びセルの発光欠陥の発生が防止される。
【００１８】
また、本発明の請求項１１に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、基板上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、上記基板の所定の領域に上記有機化合物を選択的に堆積させる第１の工程と、上記基板に対して光クリーニングを行い余剰の上記有機化合物を除去する第２の工程と、上記光クリーニングが行われた領域に上記有機化合物を選択的に堆積させる第３の工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
以上のような有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法では、有機化合物を堆積させる前に基板に対して光クリーニングを行うので、所望の有機化合物のみを基板上の所定の領域に堆積させられる。この結果、混入した有機化合物に起因する発色特性の異常が防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
先ず、本発明を適用して製造される有機ＥＬディスプレイの一構成例を、図１に示す。この有機ＥＬディスプレイ１は、基板２の一主面上に、陽極となる透明電極３がストライプ状に複数形成され、この上に有機ＥＬ層４が複数形成され、その上に透明電極３と直交するようにしてストライプ状の陰極５が複数形成されて構成されたものであり、透明電極３と陰極５とが交差する位置に有機ＥＬ素子が形成されている。
【００２２】
また、図１に示す有機ＥＬディスプレイ１はフルカラーのディスプレイであり、有機ＥＬ層４は、赤（Ｒ）を発光する有機ＥＬ層４Ｒと、緑（Ｇ）を発光する有機ＥＬ層４Ｇと、青（Ｂ）を発光する有機ＥＬ層４Ｂとから構成され、発光領域となるセル毎に隔壁６によって区分され、異なる色素材料等の有機化合物が堆積されてなるものである。
【００２３】
基板２は、有機ＥＬ素子の支持体となるものであり、この基板２上に有機ＥＬ素子を構成する各層が形成される。基板２に用いる材料としては、例えば透光性を有し、光学特性が良好な材料を用いることができ、例えばガラス、プラスチック等を用いることができる。
【００２４】
透明電極３は、効率良く正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きく、導電性が良好であり、また、陽極側から有機電界発光を取り出すことを可能とするために、透光性を有する材料を用いることが好ましい。このような材料としては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ薄膜等が挙げられる。また、陽極材料として、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性高分子薄膜を用いても良い。
【００２５】
有機ＥＬ層４は、例えば正孔輸送層と発光層と電子輸送層とがこの順に積層されたものであり、発色する色に応じて最適な有機化合物を選択する。なお、有機ＥＬ層４の構成としては、上述した構成の他、発光層が電子輸送層の機能を兼ねる場合、発光層が正孔輸送層の機能を兼ねる場合等、いかなる構成であってもかまわない。
【００２６】
有機ＥＬ層４を構成する色素としては、例えば下記化１〜化３９に示す化合物等が挙げられる。
【００２７】
【化１】

【００２８】
【化２】

【００２９】
【化３】

【００３０】
【化４】

【００３１】
【化５】

【００３２】
【化６】

【００３３】
【化７】

【００３４】
【化８】

【００３５】
【化９】

【００３６】
【化１０】

【００３７】
【化１１】

【００３８】
【化１２】

【００３９】
【化１３】

【００４０】
【化１４】

【００４１】
【化１５】

【００４２】
【化１６】

【００４３】
【化１７】

【００４４】
【化１８】

【００４５】
【化１９】

【００４６】
【化２０】

【００４７】
【化２１】

【００４８】
【化２２】

【００４９】
【化２３】

【００５０】
【化２４】

【００５１】
【化２５】

【００５２】
【化２６】

【００５３】
【化２７】

【００５４】
【化２８】

【００５５】
【化２９】

【００５６】
【化３０】

【００５７】
【化３１】

【００５８】
【化３２】

【００５９】
【化３３】

【００６０】
【化３４】

【００６１】
【化３５】

【００６２】
【化３６】

【００６３】
【化３７】

【００６４】
【化３８】

【００６５】
【化３９】

【００６６】
陰極５は、効率良い電子の注入が可能となるように仕事関数が低く、導電性が良好であり、また化学的に安定であることが好ましく、例えばＡｌ等の金属を用いることができる。
【００６７】
隔壁６は、シリコン、酸化シリコン等から構成される。
【００６８】
本発明では、上述したような構成の有機ＥＬディスプレイ１を後述する２通りの方法、すなわち、製造工程中に用いるマスクを移動させる前にマスク表面を光クリーニングする第１の方法、又は色素を堆積させる前に基板表面を光クリーニングする第２の方法のいずれかを実施して製造する。そこで以下では、最初に第１の方法について、次に第２の方法についてそれぞれ詳細に説明する。
【００６９】
以下、上述した構成の有機ＥＬディスプレイ１を製造する第１の方法、及びこの第１の方法を実施するための装置について、図２〜図４を参照しながら詳細に説明する。
【００７０】
有機ＥＬディスプレイ１を製造するための製造装置の一例を、図２及び図３に示す。図２及び図３に示す製造装置１０は、有機ＥＬディスプレイ１のうち有機ＥＬ層４をマスク遮蔽−蒸着法によってパターン形成するための装置である。なお、図２は、製造装置１０の断面図であり、図３は平面図である。
【００７１】
この製造装置１０は、チャンバ１１の内部に基板２を載置するとともに移動させるためのｘステージ１２と、有機ＥＬ層４の構成材料を堆積させるための蒸着源１３とを互いに対向した状態で有する。また、基板２と蒸着源１３との間には、マスク１４がマスク位置合わせ機構１５によって保持されている。ｘステージ１２は、堆積速度に応じて移動することで、基板２上へ適切な厚みの色素を堆積させる。
【００７２】
蒸着源１３は例えばＲ、Ｇ、Ｂに対応した複数の蒸着源を備え、各原色の色素を効率よく昇華させるために、色素毎に加熱機構を個別に備える。蒸着源１３には、チャンバ１１の外部に設置された蒸着熱源１６から熱が加えられることによりＲ、Ｇ、Ｂに対応した所定の色素を昇華させ、基板２上に堆積させる。なお、蒸着源１３の加熱は蒸着熱源１６からの熱の供給のみならず、電子線加熱でもかまわない。
【００７３】
蒸着源１３にはシャッタ１７が開閉自在に取り付けられており、ある原色の蒸着中に、他の原色の蒸着源表面にその原色が堆積することを防止する。
【００７４】
また、チャンバ１１にはチャンバ１１内を排気して真空状態とする排気装置に連結された排気口１８と、チャンバ１１内へ基板２を導入及び搬出するための基板導入口１９が設けられている。
【００７５】
また、チャンバ１１の上方には、レーザ光源２０から出射したレーザ光が基板２の法線方向に対して斜めに入射するように、チャンバ内へ導入するための光学窓２１が設けられている。レーザ光源２０と光学窓２１との間には、第１のミラー２２と、ｘステージ上に設けられた第２のミラー２３と、レンズ２４とが設けられている。第２のミラー２３は、第１のミラー２２からのレーザ光を基板２方向へ曲げるとともに、基板２をレーザ光で走査する。
【００７６】
次に、図２及び図３に示す製造装置を用いて図１に示す有機ＥＬディスプレイ１を製造する第１の方法について、図４を参照しながら説明する。
【００７７】
先ず、ストライプ状の透明電極３と、セルを分離するための隔壁６とがこの順に形成された基板２を用意する。この基板２を基板導入口１９からチャンバ内へ導入し、ｘステージ１２上に基板２を固定させる。基板２上に所定の形状の開口部を有するマスク１４を配し、例えば青（Ｂ）の発光領域となるセルとマスク１４の開口部とが重なり合うように、マスク位置合わせ機構１５によってマスク１４と基板２とのアライメントを行う。基板２の導入後、チャンバ１１内を真空排気しておく。
【００７８】
次に、蒸着熱源１６から熱を供給して蒸着源１３を加熱するとともにｘステージ１２を矢印Ａ方向へ適切な速度で移動させることにより、図４（ａ）に示すように、マスク１４の開口部を介して基板２上へ青（Ｂ）の色素の蒸着・堆積を行う。これにより、隔壁６で区分された青（Ｂ）のセル内に有機ＥＬ層４Ｂが成膜される。
【００７９】
有機ＥＬ層４Ｂ成膜後のマスク１４の表面及び開口部付近には色素２５Ｂが付着しているので、図４（ｂ）に示すようにこのマスク１４の表面を光クリーニングし、余分な色素２５Ｂを昇華させて除去する。具体的には、レーザ光源２０から発せられたレーザ光を、第１のミラー２２、第２のミラー２３、レンズ２４及び光学窓２１を介してマスク１４の表面に照射する。このとき、ｘステージ１２を矢印Ａ方向へ移動させながら、第２のミラー２３を矢印Ｂ方向、すなわちｘステージ１２の移動方向に直交するように往復運動させれば、有機ＥＬ層４Ｒの成膜に追随するようにマスク１４がレーザ光によって走査照射される。
【００８０】
ここで、照射されるレーザ光が基板２表面のセルへ到達しないように、レーザ光をマスク１４表面の法線に対して斜め方向から照射することが好ましい。その照射角度は、セルの間隔とマスク膜厚によって決定される。例えばマスク膜厚が１５０μｍであり、マスク開口幅が２００μｍであるとき、照射角度はマスク表面の法線に対して５３°（ｔａｎ^−１（１５０／２００）〜３７）以上であることが好ましい。仮にレーザ光の照射角度を５３°未満とすると、マスク１４のみならずマスク１４の開口部を介してセルにレーザ光が到達して有機ＥＬ層４Ｂも除去されるおそれがあるが、上記数値範囲を満たすことでマスク１４の開口部においてレーザ光が遮蔽される。この結果、有機ＥＬ層４Ｂ等へダメージを与えることなく、マスク１４に付着した色素２５Ｂのみを除去することができる。
【００８１】
また、照射するレーザ光の波長、エネルギー、パルス幅等は、除去対象となる色素の種類によって適宜選択する。ただし除去対象となる色素を原子レベルで解離し、且つ熱の発生によるマスク１４の変形を防止する見地から、紫外域のレーザ光を用いることが好ましく、紫外域で０．０１Ｊ／ｃｍ^２〜１Ｊ／ｃｍ^２のエネルギー密度であり、３０ｎｓ以下のパルス幅を持つレーザ光を用いることがより好ましい。また、赤外域又は可視域で、例えば１ｍＪ以下のエネルギーであり、０．０３ｐｓ〜１００ｐｓのパルス幅を持つレーザ光等も使用可能である。
【００８２】
また、フルカラーの有機ＥＬディスプレイの製造に際しては例えばＲ、Ｇ、Ｂの三原色の色素を堆積させるので、照射するレーザ光の波長は、除去対象となる色素の吸収ピーク付近であること、すなわち除去対象となる色素に対する吸収が大きく、且つ他の色素に対する吸収が小さい波長であることも重要である。
【００８３】
ところで、有機ＥＬ層４を構成する材料である上述した化１〜化３９に示す化合物のうち、数種類は下記表１に示すような吸収ピークを示す。このため、光クリーニングの際にはそれぞれの色素の吸収ピークに対応した波長のレーザ光を照射することが好ましい。なお表１中、ＰＨＰについては２５℃及び１７０℃のときの吸収ピークをそれぞれ示し、また、（ＥｔＣｚ）_２については膜厚が４２０ｎｍのときの吸収ピークを、（ＯｃＣｚＣＯＯＨ）_２については膜厚が５００ｎｍのときの吸収ピークをそれぞれ示した。
【００８４】
【表１】

【００８５】
マスク１４の全面を光クリーニングした後、図４（ｃ）に示すように、次に堆積させる例えば緑（Ｇ）の発光領域となるセルとマスク１４の開口部とが重なり合うように、マスク１４を移動させる。
【００８６】
そして、緑（Ｇ）の色素について上述したようなセル内への色素の堆積、マスクの光クリーニング、及びマスクの移動を同様に行い、有機ＥＬ層４Ｇを形成する。
【００８７】
次に、赤（Ｒ）の発光領域となるセル内に所定の色素を堆積させ、有機ＥＬ層４Ｒを形成することにより、三原色の色素の堆積が完了する。
【００８８】
最後にチャンバ１１内の低圧をリークして有機ＥＬ層４が成膜された基板２を基板導入口１９からチャンバ１１外へ搬出し、陰極５の形成、封止工程等を経ることにより、有機ＥＬディスプレイ１が得られる。なお、有機ＥＬ層４の形成から封止まで低圧を維持したままでもよい。
【００８９】
以上のように、本発明に係る有機ＥＬディスプレイを製造する第１の方法によれば、マスクの移動に先立ってマスク表面に付着した色素を光クリーニングによって除去するので、マスクを移動させる際にマスクに付着した色素が落下してセル内に混入することを防止する。このため、セル内部に塵埃が混入することに起因するセルの電気特性の異常や発光欠陥の発生が防止され、輝度欠陥点のない高品質な有機ＥＬディスプレイを高い歩留まりにて製造することができる。また、本発明によれば廃棄される不良品数が削減されるので、環境負荷の軽減にも寄与する。
【００９０】
また、この第１の方法によれば、各色素を堆積させる前にマスクを光クリーニングするので、マスクの開口部が色素によって目詰まりすることがない。したがって、１つのマスクで有機ＥＬ層の高精度な成膜が可能となる。
【００９１】
次に、上述した構成の有機ＥＬディスプレイ１を製造する第２の方法、及びこの第２の方法を実施するための装置について、図５〜図７を参照しながら詳細に説明する。
【００９２】
有機ＥＬディスプレイ１を製造するための製造装置の他の例を、図５及び図６に示す。図５及び図６に示す製造装置３０は、有機ＥＬディスプレイ１のうち有機ＥＬ層４をマスク遮蔽−蒸着法によってパターン形成するための装置である。なお、図５は、製造装置３０の断面図であり、図６は平面図である。なお、図５及び図６中、上述した図２及び図３と同じ部材については同じ符号を付して説明する。
【００９３】
この製造装置３０は、チャンバ１１の内部に基板２を載置するとともに移動させるためのｘステージ１２と、有機ＥＬ層４の構成材料を堆積させるための蒸着源１３とを互いに対向した状態で有する。また、基板２と蒸着源１３との間には、マスク１４がマスク位置合わせ機構１５によって保持されている。ｘステージ１２は、堆積速度に応じて移動することで、基板２上へ適切な厚みの色素を堆積させる。
【００９４】
蒸着源１３は例えばＲ、Ｇ、Ｂに対応した複数の蒸着源を備え、各原色の色素を効率よく昇華させるために、色素毎に加熱機構を個別に備える。蒸着源１３には、チャンバ１１の外部に設置された蒸着熱源１６から熱が加えられることによりＲ、Ｇ、Ｂに対応した所定の色素を昇華させ、基板２上に堆積させる。なお、蒸着源１３の加熱は蒸着熱源１６からの熱の供給のみならず、電子線加熱でもかまわない。
【００９５】
蒸着源１３にはシャッタ１７が開閉自在に取り付けられており、ある原色の蒸着中に、他の原色の蒸着源表面にその原色が堆積することを防止する。
【００９６】
また、チャンバ１１にはチャンバ１１内を排気して真空状態とする排気装置に連結された排気口１８と、チャンバ１１内へ基板２を導入及び搬出するための基板導入口１９が設けられている。
【００９７】
また、チャンバ１１の上方には、レーザ光源２０から出射したレーザ光が基板２に対して略垂直に入射するように、チャンバ内へ導入するための光学窓２１が設けられている。レーザ光源２０と光学窓２１との間には、第１のミラー２２と、ｘステージ上に設けられた第２のミラー２３と、レンズ２４とが設けられている。第２のミラー２３は、第１のミラー２２からのレーザ光を基板２方向へ曲げるとともに、基板２をレーザ光で走査する。
【００９８】
次に、図５及び図６に示す製造装置を用いて図１に示す有機ＥＬディスプレイ１を製造する第２の方法について、図７を参照しながら説明する。
【００９９】
先ず、ストライプ状の透明電極３と、セルを分離するための隔壁６とがこの順に形成された基板２を用意する。この基板２を基板導入口１９からチャンバ内へ導入し、ｘステージ１２上に基板２を固定させる。基板２上に所定の形状の開口部を有するマスク１４を配し、例えば青（Ｂ）の発光領域となるセルとマスク１４の開口部とが重なり合うように、マスク位置合わせ機構１５によってマスク１４と基板２とのアライメントを行う。基板２の導入後、チャンバ１１内を真空排気しておく。
【０１００】
次に、蒸着熱源１６から熱を供給して蒸着源１３を加熱するとともにｘステージ１２を図５中矢印Ｃ方向へ適切な速度で移動させることにより、図７（ａ）に示すように、マスク１４の開口部を介して基板２上へ青（Ｂ）の色素２５Ｂの蒸着・堆積を行う。これにより、隔壁６で区分された青（Ｂ）のセル内に有機ＥＬ層４Ｂが成膜される。これと同時に、マスク１４と基板２との隙間に青（Ｂ）の色素２５Ｂが回り込こむことによって、例えば緑（Ｇ）等の隣接するセル内に青（Ｂ）の色素２５Ｂが混入・堆積することがある。
【０１０１】
次に、図７（ｂ）に示すように、次に堆積させる例えば緑（Ｇ）の発光領域となるセルとマスク１４の開口部とが重なり合うように、マスク１４を移動させる。
【０１０２】
そして、マスク１４の開口部を介して緑（Ｇ）のセルの光クリーニングを行い、堆積した青（Ｂ）の色素２５Ｂを昇華させて除去する。具体的には、レーザ光源２０から発せられたレーザ光を、第１のミラー２２、第２のミラー２３、レンズ２４及び光学窓２１を介してマスク１４及び基板２の表面に照射する。このとき、ｘステージ１２を矢印Ｃ方向へ移動させながら、第２のミラー２３を矢印Ｄ方向、すなわちｘステージ１２の移動方向に直交するように往復運動させれば、マスク１４がレーザ光によって走査照射される。
【０１０３】
このとき、有機ＥＬ層４Ｂが成膜された青（Ｂ）のセル及び赤（Ｒ）のセルはマスク１４で遮蔽されているので、他のセルにダメージを与えることなく緑（Ｇ）のセル内のみを効率よく光クリーニングできる。
【０１０４】
ここで、照射されるレーザ光が基板２表面のセル内に確実に到達するように、レーザ光をマスク１４表面に対して略垂直方向から照射することが好ましい。レーザ光の照射角度が大きくなると、レーザ光がマスクの開口部で遮蔽され、セル内の光クリーニングが不十分となるおそれがあるためである。
【０１０５】
また、照射するレーザ光の波長、エネルギー、パルス幅等は、除去対象となる色素の種類によって適宜選択する。ただし除去対象となる色素を原子レベルで解離し、且つ熱の発生によるマスク１４の変形を防止する見地から、紫外域のレーザ光を用いることが好ましく、紫外域で０．０１Ｊ／ｃｍ^２〜１Ｊ／ｃｍ^２のエネルギー密度であり、３０ｎｓ以下のパルス幅を持つレーザ光を用いることがより好ましい。また、赤外域又は可視域で、例えば１ｍＪ以下のエネルギーであり、０．０３ｐｓ〜１００ｐｓのパルス幅を持つレーザ光等も使用可能である。
【０１０６】
また、フルカラーの有機ＥＬディスプレイの製造に際しては例えばＲ、Ｇ、Ｂの三原色の色素を堆積させるので、照射するレーザ光の波長は、除去対象となる色素の吸収ピーク付近であること、すなわち除去対象となる色素に対する吸収が大きく、且つ他の色素に対する吸収が小さい波長であることも重要である。
【０１０７】
有機ＥＬ層４を構成する例えば化１〜化３９の化合物のうちいくつかは上記表１に示すような吸収ピークを示す。このため、光クリーニングの際にはそれぞれの色素の吸収ピークに対応した波長のレーザ光を照射することが好ましい。
【０１０８】
次に、緑（Ｇ）のセル内の光クリーニングに追随するように、図７（ｃ）に示すように、マスク１４の開口部を介して基板２上へ緑（Ｇ）の色素２５Ｇの蒸着・堆積を行う。これにより、緑（Ｇ）のセル内に有機ＥＬ層４Ｇが成膜される。
【０１０９】
なお、有機ＥＬ層４Ｇの成膜と同時に、隣接する赤（Ｒ）のセルに緑（Ｇ）の色素２５Ｇが堆積する。このため、上述した緑（Ｇ）のセルと同様にして、マスク１４の移動、及び赤（Ｒ）のセル内を光クリーニングして色素２５Ｇを除去した後で、赤（Ｒ）の有機ＥＬ層４Ｒの成膜を行う。以上のようにして三原色の色素の堆積が完了する。
【０１１０】
最後にチャンバ１１内の低圧をリークして有機ＥＬ層４が成膜された基板２を基板導入口１９からチャンバ１１外へ搬出し、陰極５の形成、封止工程等を経ることにより、有機ＥＬディスプレイ１が得られる。なお、有機ＥＬ層４の形成から封止まで低圧を維持したままでもよい。
【０１１１】
以上のように、本発明に係る有機ＥＬディスプレイを製造する第２の方法によれば、セル内への色素の堆積に先立ってセル内を光クリーニングするので、例えば基板とマスクとの間に回り込んだ色素が隣接するセル内に混入するような不都合が回避される。このため、他原色の色素の混入に起因する電子遷移の変化が抑制されるので、発色特性が改善された高品質な有機ＥＬディスプレイを高い歩留まりにて製造できる。また、本発明によれば廃棄される不良品数が削減されるので、環境負荷の軽減にも寄与する。
【０１１２】
また、この第２の方法によれば、各色素を堆積させる前にマスクも光クリーニングされるので、マスクの開口部が色素によって目詰まりすることがない。したがって、１つのマスクで有機ＥＬ層の高精度な成膜が可能となる。
【０１１３】
なお、上述の説明では、基板上に色素を堆積させる手法として真空蒸着法を例に挙げたが、これに限定されることはなく、例えばインクジェット法、印刷法等、有機ＥＬ層を構成する色素を堆積させる種々の方法を採用することができる。
【０１１４】
また、有機ＥＬディスプレイを製造するための装置は、上述した構成に限定されず、いかなる変更がされていてもよい。
【０１１５】
また、本発明は上述した第１の方法と第２の方法とを組み合わせてもかまわない。
【０１１６】
また、本発明は上述の記載に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【０１１７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法によれば、輝度欠陥の低減又は発色特性の向上を実現するので、商品価値の高い有機エレクトロルミネッセンス表示装置を高い歩留まりにて製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して製造される有機ＥＬディスプレイの一構成例を示す要部概略断面図である。
【図２】第１の方法により有機ＥＬディスプレイを製造するための製造装置の一例を示す断面図である。
【図３】第１の方法により有機ＥＬディスプレイを製造するための製造装置の一例を示す平面図である。
【図４】有機ＥＬディスプレイを製造するための第１の方法を説明するための図であり、（ａ）は青の色素堆積工程を示す要部概略断面図、（ｂ）はマスクの光クリーニング工程を示す要部概略断面図、（ｃ）はマスク移動工程を示す要部概略断面図である。
【図５】第２の方法により有機ＥＬディスプレイを製造するための製造装置の一例を示す断面図である。
【図６】第２の方法により有機ＥＬディスプレイを製造するための製造装置の一例を示す平面図である。
【図７】有機ＥＬディスプレイを製造するための第２の方法を説明するための図であり、（ａ）は青の色素堆積工程を示す要部概略断面図、（ｂ）は基板の光クリーニング工程を示す要部概略断面図、（ｃ）は緑の色素堆積工程を示す要部概略断面図である。
【図８】従来の有機ＥＬディスプレイの製造方法を説明するための図であり、（ａ）は青の色素堆積工程を示す要部概略断面図、（ｂ）はマスク移動工程を示す要部概略断面図である。
【図９】従来の有機ＥＬディスプレイの他の製造方法を説明するための図であり、（ａ）は青の色素堆積工程を示す要部概略断面図、（ｂ）は緑の色素堆積工程を示す要部概略断面図、（ｂ）は赤の色素堆積工程を示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
１　　有機ＥＬディスプレイ
２　　基板
３　　透明電極
４　　有機ＥＬ層
５　　陰極
６　　隔壁
１４　　マスク
２５　　色素

Claims

基板上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
マスクの開口部を介して上記基板上に上記有機化合物を選択的に堆積させる第１の工程と、
上記マスクに対して光クリーニングを行う第２の工程と、
上記マスクを移動させる第３の工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第２の工程において、上記マスクに対してレーザ光を照射することにより上記光クリーニングを行うことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は紫外域の波長であることを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は、０．０１Ｊ／ｃｍ^２〜１Ｊ／ｃｍ^２のエネルギー密度であり、３０ｎｓ以下のパルス幅を持つことを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は、赤外域又は可視域の波長であり、１ｍＪ以下のエネルギーであり、０．０３ｐｓ〜１００ｐｓのパルス幅を持つことを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第２の工程において、上記レーザ光を上記マスクの主面に対して斜め方向から照射することを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光の照射角度は、上記マスク表面の法線に対して５３°以上であることを特徴とする請求項６記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置はフルカラー表示可能であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記有機化合物は赤色を発光する色素、緑色を発光する色素、及び青色を発光する色素を含有し、
上記第２の工程において、それぞれの色素の吸収ピークに対応した波長のレーザ光を照射することにより上記光クリーニングを行うことを特徴とする請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第１の工程において、上記有機化合物を真空蒸着法により選択的に堆積させることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
基板上に少なくとも有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列してなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
マスクの開口部を介して上記基板に対して光クリーニングを行う第１の工程と、
上記基板の上記光クリーニングが行われた領域に上記有機化合物を選択的に堆積させる第２の工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第１の工程において、上記マスクに対してレーザ光を照射することにより上記光クリーニングを行うことを特徴とする請求項１１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は紫外域の波長であることを特徴とする請求項１２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は、０．０１Ｊ／ｃｍ^２〜１Ｊ／ｃｍ^２のエネルギー密度であり、３０ｎｓ以下のパルス幅を持つことを特徴とする請求項１３記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記レーザ光は、赤外域又は可視域の波長であり、１ｍＪ以下のエネルギーであり、０．０３ｐｓ〜１００ｐｓのパルス幅を持つことを特徴とする請求項１２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第１の工程において、上記レーザ光を上記マスクの主面に対して略垂直方向から照射することを特徴とする請求項１２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置はフルカラー表示可能であることを特徴とする請求項１１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記有機化合物は赤色を発光する色素、緑色を発光する色素、及び青色を発光する色素を含有し、
上記第２の工程において、それぞれの色素の吸収ピークに対応した波長のレーザ光を照射することにより上記光クリーニングを行うことを特徴とする請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
上記第１の工程において、上記有機化合物を真空蒸着法により選択的に堆積させることを特徴とする請求項１１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。