JP2008174783A - パターン状の蒸着膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細度を実現することが困難であるメタルマスクも高価なレーザースキャン装置も使用することなしに、高精細なパターンを有する蒸着膜の製造方法の提供。
【解決手段】基板と、複数の発熱体と、複数の発熱体の上の蒸着材料層とを含み、蒸着材料層が最表面をなす蒸着パネルを準備する工程と；蒸着パネルとデバイス基板とを、蒸着材料層がデバイス基板と対向するように配置する工程と；複数の発熱体の少なくとも一部を発熱させ、発熱した発熱体の上に位置する蒸着材料層を選択的に蒸発させ、デバイス基板の表面に蒸着させて蒸着膜を得る工程とを含むことを特徴とするパターン状蒸着膜の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明はパターン状蒸着膜を形成する方法に関する。より具体的には、本発明は、該方法を利用して画素の形状に合わせて形成された色変換層によって少なくとも３原色の内１色以上を発光する、有機ＥＬ表示パネルの製造方法に関する。

近年、有機ＥＬ素子の実用化に向けての研究が活発に行われている。有機ＥＬ素子は、低電圧で高い電流密度が実現できるために高い発光輝度および発光効率を実現することが期待されている。特に、高精細なマルチカラーまたはフルカラー表示が可能な有機多色ＥＬ表示パネル（表示パネルは、ディスプレイパネルとも呼ぶ。）の実用化が期待されている。有機ＥＬディスプレイパネルのマルチカラー化またはフルカラー化の方法の１例として、特定波長領域の光を透過させる複数種のカラーフィルタを用いる方法（カラーフィルタ法）がある。カラーフィルタ法を適用する場合、用いられる有機ＥＬ素子は、多色発光して、光の３原色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））をバランスよく含む、いわゆる「白色光」を発光することが求められる。

多色発光有機ＥＬ素子を得るための方法として、以下の方法が検討されてきている：
（１） 複数の発光色素を含む発光層を用い、該複数の発光色素を同時に励起する方法（たとえば、特許文献１参照）；
（２） ホスト発光材料とゲスト発光材料とを含む発光層を用い、ホスト発光材料を励起および発光させると同時に、ホスト発光材料からゲスト材料へのエネルギー移動を起こして、ゲスト材料を発光させる方法（たとえば、特許文献２参照）；
（３） 異なる発光色素を含む複数の発光層を用い、それぞれの層において発光色素を励起させる方法；
（４） 発光色素を含む発光層と該発光層に隣接して発光性ドーパントを含むキャリア輸送層とを用い、発光層においてキャリア再結合によって生成する励起子から、一部の励起エネルギーを発光性ドーパントに移動させる方法（たとえば、特許文献３参照）。

しかしながら、前述の多色発光有機ＥＬ素子は、複数種の発光材料の同時励起、あるいは複数種の発光材料間のエネルギー移動のいずれかに依拠している。そのような素子においては、駆動時間の経過または通電電流の変化に伴って、発光材料間の発光強度バランスが変化し、得られる色相が変化する恐れがあることが報告されてきている。

多色発光有機ＥＬ素子を得るための別法として、単色発光の有機ＥＬ素子と色変換層とを用いる色変換法が提案されている。用いられる色変換層は、有機ＥＬ素子が発する短波長の光を吸収して、長波長の光へと変換する１つまたは複数の色変換材料を含む層である。色変換層の形成法としては、色変換材料を樹脂中に分散させた塗布液を塗布する方法、あるいは色変換材料を蒸着法のようなドライプロセスで堆積させる方法などが検討されてきている。

しかしながら、蒸着法などのドライプロセスにより色変換層を形成する場合、通常、表示面の全面に色変換層が形成される。しかしながら、得られる色変換層を形成後に加工してパターン状にすることが困難であるため、３原色を分けて発光することができない。したがって、特定の画素に対応した位置のみに色変換層を形成するために、ドライプロセスによってパターン状膜を形成する手段の必要性が存在する。加えて、有機ＥＬディスプレイパネルの高精細化に対応することができる、微細なパターン形状を有する膜を形成する手段が求められている。

現在、蒸着材料薄膜のパターン形成のための方法としては、
１） 所望の形状の開口部を有するメタルマスクを用いる蒸着法；
２） ベース基板に蒸着材料をあらかじめ積層した転写材を用い、レーザーを照射することによって、転写材の特定の部位の蒸着材料のみを蒸発転写させるＬＩＴＩ（Laser-Induced Thermal Imaging）法（たとえば、特許文献４参照）；および
３） ベース基板に蒸着材料（有機ＥＬ層材料）をあらかじめ積層した転写材を用い、ベース基板裏面側に配置したヒートバーを用いる局部的加熱によって、転写材の特定の部位のみの蒸着材料を所望の基板上に転写する方法（たとえば、特許文献５参照）
などが公表されている。

特開平３−２３０５８４号公報 米国特許第５，６８３，８２３号明細書 特開２００２−９３５８３号公報 特開２００５−５１９２号公報 特開２０００−７７１８２号公報

上述した蒸着材料薄膜の微細パターンを形成するための従来法では、それぞれ以下のような問題点がある。
１） メタルマスク材料および厚さに起因して、マスクパターンの微細化に対する限界が存在する。現状においては、マスクパターンの微細化の限界は、１５０ｐｐｉの精細度レベルである。それ以上の高精細なパターンに対しては製造の困難さが増し、歩留りが低下するという問題がある。さらに、大面積の基板上に高精細なパターンを形成することも困難である。
２） レーザーおよび光学系を用いるため、使用する装置が高価であるという問題がある。また、レーザー光をパターンに沿ってスキャンする必要があるため、形成に時間を要し、コストが高く、かつ生産性が低いという問題がある。
３） ヒートバーによる加熱の応答時間（加熱開始から終了までの時間）が長いという問題がある。なぜなら、転写材の裏面に接触するヒートバーからベース基板を介した蒸着材料までの熱伝達に時間がかかり、かつ大きな熱容量を有するベース基板の加熱および冷却が遅いからである。この長い応答時間によって、成膜の制御性に問題が生じる恐れがある。

以上の点に鑑みて、本発明の課題は、高精細度を実現することが困難であるメタルマスクも高価なレーザースキャン装置も使用することなしに、高精細なパターン形状を有する蒸着膜の形成を可能にする方法を提供することである。より具体的には、微細なパターン状に色変換材料を選択的に蒸着して色変換層を形成することによって、色変換方式の多色発光ディスプレイパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電流を流すことで発熱する複数の発熱体がパターン状に形成された蒸着パネルの最表面に蒸着材料層を形成し、真空容器内で蒸着パネルに対向してデバイス基板を配置し、選択された発熱体に電流を流して加熱し、加熱された発熱体の上部に位置する蒸着材料を選択的に蒸発させて、前記デバイス基板に蒸着させることを特徴とする。ここで、複数の発熱体は、アイランド状またはライン状に配列されていてもよい。また、蒸着パネルは、複数の発熱体のそれぞれに独立的に電流を流すことができる構造を有することが望ましい。

より具体的には、蒸着材料として色変換機能を有する材料を用い、前記デバイス基板は複数のトップエミッション型有機ＥＬ素子が配列された有機ＥＬ表示基板を用い、複数の有機ＥＬ素子の一部に対応する位置に選択的に色変換層を形成することによって、色変換方式の多色発光ディスプレイパネルを提供することができる。

本発明の構成によれば、デバイス基板を対向させた状態で蒸着パネルの選択された発熱体のみを加熱して、該選択された発熱体上の蒸着材料を選択的に蒸発させることによって、パターン状の蒸着膜を形成することができる。本発明の方法は、メタルマスクを使用しないため、所望される高精細度のパターンを容易に形成することが可能である。また、レーザースキャン装置を使用しないため、パターン状の蒸着膜を安価かつ短時間で形成することができる。

さらに、熱容量が小さい薄膜の発熱体を用いて、必要な部分の蒸着材料のみを直接かつ選択的に加熱することによって、加熱開始から終了までの時間を短くすることが可能となる。このことによって、成膜の制御性を向上させ、量産時のタクトタイム(cycle time)を短縮し、生産効率を向上させることが可能となる。

加えて、アイランド状に形成された複数の発熱体を設け、それら発熱体に対する配線をマトリクス状に形成することによって、複数の発熱体のそれぞれを独立して制御することが可能となる。このことから、任意の複雑なパターン形状の蒸着膜を形成することが可能となる。

また、デバイス基板として、基板上に反射電極、有機ＥＬ層および透明電極がこの順に積層され、透明電極を通して発光を取り出すトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス表示基板を用い、透明電極上面にパターン形状を有する色変換層を形成することによって、有機ＥＬ発光ディスプレイパネルを形成することができる。得られた有機ＥＬディスプレイパネルは、色変換層の配設位置において色変換された光を放出し、およびその他の位置ではカラーフィルターを通して光を放出する、高精細度を有する多色発光ディスプレイパネルである。

本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。図１においては、デバイス基板１００として、ＴＦＴ基板１２の上に反射電極１４、有機ＥＬ層１６および透明電極１６が配設されたトップエミッション型有機ＥＬ表示基板を用いた構成を示した。

使用可能なデバイス基板１００は、図１に示したトップエミッション型有機ＥＬ表示基板以外にも、（ａ）透明支持体、（ｂ）カラーフィルタ層を配設した透明支持体、（ｃ）支持体（望ましくは透明支持体）上に有機ＥＬ素子を構成する一方の電極（望ましくは透明電極）および有機ＥＬ層を積層した有機ＥＬ素子中間体などを含むが、これらに限定されるものではない。

図１に示したデバイス基板１００の支持体として用いられるＴＦＴ基板１２は、ガラスまたはシリコン基板の上に、スイッチング素子を構成するＴＦＴ、およびスイッチング素子を駆動するための配線を配設した構造を有する。

反射電極１４は、複数の部分電極から構成され、複数の部分電極のそれぞれはＴＦＴで構成されるスイッチング素子と１対１に接続されている。反射電極１４は、高反射率の金属（Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなど）、アモルファス合金（ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰ、ＣｒＢなど）、微結晶性合金（ＮｉＡｌなど）を用いて、蒸着法またはスパッタ法などのドライプロセスによって形成することができる。

有機ＥＬ層１６は、少なくとも有機発光層を含み、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層を介在させた構造を有する。あるいはまた、正孔または電子の注入および輸送の機能を有する正孔注入輸送層あるいは電子注入輸送層を用いてもよい。有機ＥＬ層１６を構成する各層の材料としては、公知のものが使用される。また、有機ＥＬ層１６を構成する各層は、蒸着などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

透明電極１８は、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＺＯ、酸化亜鉛、亜鉛−アルミニウム酸化物、亜鉛−ガリウム酸化物、またはこれらの酸化物に対してＦ、Ｓｂなどのドーパントを添加した導電性透明金属酸化物を用いて形成することができる。透明電極１８は蒸着法、スパッタ法または化学気相堆積（ＣＶＤ）法などのドライプロセスを用いて形成され、好ましくはスパッタ法を用いて形成される。図１に示したトップエミッション型有機ＥＬ表示基板において、透明電極１８は、有機ＥＬ層１６の全面にわたって形成された共通電極である。

蒸着パネル２００は、基板２０と、基板２０の上に配設された複数の発熱体２２と、複数の発熱体２２の上に最表層として配設された蒸着材料層２４を含む構造を有する。

基板２０は、蒸着材料層２４の蒸着時の温度に耐えることができる耐熱性材料から形成することができる。基板２０を形成するための絶縁性の耐熱性材料として、ガラス、石英などを使用することができる。また、金属などのような導電性の耐熱性材料を用いて基板２０を形成する場合、その表面に耐熱性絶縁膜（不図示）を配設することが望ましい。

複数の発熱体２２は、高融点貴金属材料（Ｐｔ−Ｗ、Ｐｔ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｉｒなど）、シリサイド系材料（ＭｏＳｉ_２など）、炭化物系材料（ＳｉＣなど）、および高融点金属材料（ＮｉＣｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔａ_２Ｎなど）などの抵抗体材料を用いて形成することができる。たとえば、スパッタ法を用いて前述の材料を基板２０の上に堆積させ、通常のエッチングプロセスにて処理して、所望のパターンを有する複数の発熱体２２を形成することができる。

複数の発熱体２２は、図２（ａ）に示すライン状の形状を有してもよいし、図２（ｂ）に示すアイランド状の形状を有してもよい。アイランド状の形状を有する場合、複数の発熱体２２を駆動するための配線をマトリクス状に配設することによって、任意の発熱体２２を選択的に加熱することが可能となり、得られる蒸着材料薄膜のパターン形状の自由度を増大させることが可能となる。

複数の発熱体２２の上に形成される蒸着材料層２４は、有機材料からなる層であってもよく、無機材料からなる層であってもよい。使用できる有機材料は、色変換材料、カラーフィルタ材料、有機ＥＬ層材料などを含む。使用できる無機材料は、電極材料などを含む。蒸着材料層２４を形成する蒸着材料は、固体から直接気化する昇華性材料であってもよく、液体となった後に気化する溶融性材料であってもよい。また、蒸着材料は、単一の物質であってもよく、複数の材料の混合物であってもよい。蒸着材料として複数の材料の混合物を使用する場合、発熱体２２の加熱温度は、蒸発温度の最も高い材料を蒸発させるのに十分であり、かつ他の材料が分解されないように調整される。

本発明において、蒸着材料層２４は、複数の発熱体２２が形成された基板２０に対して蒸着材料を蒸着することによって形成される。蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱蒸着法のいずれも使用できる。蒸着材料として複数の材料の混合物を使用する場合、複数の材料を所定の比率で混合した予備混合物をあらかじめ作製し、その予備混合物を用いて共蒸着を行ってもよい。あるいはまた、複数の材料を別個の加熱部位に配置し、それぞれの材料を別個に加熱して共蒸着を行ってもよい。特に複数の材料の間に特性（蒸着速度、蒸気圧など）の大きな差が存在する場合、後者の方法が有効である。

また、蒸着材料として、電極材料のような導電性を有する材料を使用する場合には、発熱体２２と蒸着材料層２４との間に、耐熱性絶縁層（不図示）を設けることが望ましい。耐熱性絶縁層は、発熱のための電流がリークすることを防止する機能を有する。耐熱性絶縁層は、Ａｌ_２Ｏ_３あるいはＷＯ_３などの耐熱性酸化物を用いて形成することができる。耐熱性絶縁層は、発熱体２２と蒸着材料層２４との間の絶縁を付与するのに十分に厚く、かつ発熱体２２から蒸着材料層２４への熱伝導を妨害しない程度に薄い膜厚を有することが望ましい。

本発明において蒸着材料として使用できる色変換材料は、１種または複数種の色変換色素から構成される。単一の色変換色素からなる色変換材料を使用する場合、色変換色素は光源である有機ＥＬ層１６の発する光の青色成分を吸収し、異なる波長域の光成分を放射する色素であることが望ましい。色変換材料を構成する単一の色変換色素として好適にもちいることができる色素は、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２−ベンゾイミダゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素、またはソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４のようなナフタルイミド系色素を含む。

２種の色変換色素（第１および第２色変換色素）からなる色変換材料を使用する場合、第１色変換色素は光源の発する光の青色成分を吸収し、吸収したエネルギーを第２色素に移動させるための色素である。したがって、第１色変換色素の吸収スペクトルが光源の発光スペクトルと重なっていることが望ましく、第１色変換色素の吸収極大が光源の発光スペクトルの極大と一致していることがより望ましい。また、第１色変換色素の発光スペクトルが第２色変換色素の吸収スペクトルと重なり合っていることが望ましく、第１色変換色素の発光スペクトルの極大が第２色変換色素の吸収極大と一致していることがより望ましい。本発明において第１色変換色素として好適に用いることができる色素は、前述のクマリン系色素およびナフタルイミド系色素を含む。第１色変換色素は、色変換材料の総質量を基準として９０質量％以上、好ましくは９０〜９９．９９質量％の量で存在することが望ましい。このような濃度範囲で存在することによって、光源からの光を十分に吸収して、吸収した光エネルギーを第２色変換色素へとエネルギー移動することが可能となる。

第２色変換色素は、第１色変換色素から移動されるエネルギーを受容し、光を放出する色素である。本発明において第２色変換色素として好適に用いることができる色素は、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−１、（Ｉ））、ＤＣＭ−２（II）、およびＤＣＪＴＢ（III）などのシアニン色素；４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ―ジアザ−ｓ−イミダセン（IV）、ルモゲンＦレッド、ナイルレッド（Ｖ）などを含む。あるいはまた、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素、またはピリジン１などのピリジン系色素を第２色変換色素として使用してもよい。

２種の色変換色素からなる色変換材料を用いた場合、単一の色変換色素を使用した場合に比較して変換前の光と変換後の光との波長差を大きくすることができ、特に青色光を赤色光のような長波長域の光に変換するのに有利である。第２色変換色素の含有量は、使用する第１および第２色変換色素の種類、所望される変換光強度（変換効率）、あるいは目的とする用途に依存して変化し得る。一般的には、第２色変換色素の好ましい濃度は、色変換材料の総質量を基準にして、１０質量％以下、好ましくは０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．１〜５質量％の範囲内である。

次に、図３〜図６を参照して、アイランド状の形状を有する複数の発熱体６と、マトリクス状配線を有する蒸着パネルの製造方法を説明する。

最初に、基板２０の上に導電性材料の膜を形成し、パターニングを実施して、図３に示すようなＸ配線３８（ａ，ｂ…）を形成する。図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は切断線３ｂ−３ｂにそって切断した断面図である。Ｘ配線３８は、１方向（Ｘ方向）に延びる幹部と、幹部からＴ字状に分岐した枝部（Ｙ方向に延びる）を有する。Ｘ配線３８を形成するのに用いることができる導電性材料はＡｌ、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇなどを含む。導電性材料の堆積にはスパッタ法などの当該技術において知られている任意の方法を使用することができる。また、導電性材料のパターニングには、ウェットエッチングなどを使用するフォトリソグラフ法などの、当該技術において知られている任意の方法を使用することができる。

次に、幹部の末端および枝部を除いてＸ配線３８を覆う絶縁膜３４を形成する。図４（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）は切断線４ｂ−４ｂにそって切断した断面図である。Ｘ配線３８の幹部の末端は外部接続回路との接点として利用され、またＸ配線３８の枝部は複数の発熱体２２のそれぞれとの接点として利用される。最初に、スパッタ法またはＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯ_ｘまたはＳｉＮ_ｘのような絶縁性材料を堆積する。絶縁膜３４は、０．３〜１μｍの膜厚を有する。次いで、ドライエッチングを用いてＸ配線３８の枝部が露出するようなコンタクトホール３６を形成して、絶縁膜３４が得られる。使用できるドライエッチング方法としては、たとえばＣＦ_４ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることができる。

次に、絶縁膜３４の上に導電性材料の膜を形成し、パターニングを実施して、図５に示すようなＹ配線３２（ａ，ｂ…）を形成する。図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）は切断線５ｂ−５ｂにそって切断した断面図である。Ｙ配線３２は、Ｘ配線３８の幹部の延びる方向と交差する方向、好ましくは直交する方向（Ｙ方向）に延びる。Ｙ配線３２は、枝部を持たず、その幹部において複数の発熱体２２のそれぞれと接続される。Ｙ配線３２は、枝部を形成しないことを除いて、Ｘ配線３８と同様の材料および方法を用いて形成することができる。必要に応じて、導電性材料の膜を形成する前に、露出しているＸ配線の幹部の末端および枝部の保護を行うことができる。たとえば、導電性材料の膜の形成前に、露出しているＸ配線の幹部の末端および枝部を覆うレジストマスクを形成し、導電性材料の膜のパターニング後にレジストマスクを除去することによって、前述の保護を行うことができる。

最後にＸ配線３８およびＹ配線３２に接続される複数の発熱体２２を形成する。抵抗体材料を全面に堆積させて得られる抵抗体層４０を、ウェットエッチングなどの当該技術において知られている任意の方法を用いて、図６に示すようにパターニングする。図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）は切断線６ｂ−６ｂにそって切断した断面図である。ここで、抵抗体層４０（ａ，ｂ）のそれぞれは、Ｙ配線３２のそれぞれ、ならびにＹ配線のそれぞれに接続されるＸ配線３８の露出した枝部を覆うようにパターニングされる。ここで、Ｙ配線３２と、それに接続されるＸ配線３８の露出した枝部との間の領域の抵抗体層４０のそれぞれが、発熱体２２（ａ〜ｄ）として機能する。さらに、Ｘ配線３８の露出している末端のそれぞれも、独立して形成される抵抗体層４０ｔによって覆われる。以上の構成を採ることによって、抵抗体層４０（発熱体２２）のウェットエッチングの際にＸ配線３８およびＹ配線３２の材料が溶出することを防止できるからである。

複数のＸ配線３８のそれぞれは、末端に接続されるスイッチ（不図示）を介して、電源（不図示）に接続される。同様に、複数のＹ配線３２のそれぞれも、末端に接続されるスイッチを介して、電源に接続される。このように構成することによって、たとえば、１つのＹ配線３２ａおよび１つのＸ配線３８ａに接続されるスイッチをＯＮにすることによって、１つの発熱体２２ａのみに通電して発熱させることができる。この際に、配線材料と抵抗体材料との導電率の差によって、発熱体２２ａの領域以外のＹ配線３２ａの上の抵抗体層４０ａには電流が流れず、当該部位の抵抗体層は発熱しない。あるいはまた、１つのＹ配線３２および複数のＸ配線３８に接続されるスイッチをＯＮにして、複数の発熱体２２を同時に発熱させてもよい。このように、通電されるＹ配線３２およびＸ配線３８を適宜選択することによって、所望される位置の蒸着材料２４のみを選択的に蒸発させて、所望のパターン形状を有する蒸着膜を得ることができる。

本発明の蒸着材料膜のパターン形成方法においては、最初に、蒸着チャンバー内で、前述のデバイス基板１００と蒸着パネル２００とを、蒸着材料層２４がデバイス基板１００と対向するように配置される。その際に、デバイス基板１００と蒸着パネル２００との距離（図１においては、透明電極１８表面と、蒸着材料層２４表面との間の距離）は、通常、１μｍ〜１ｍｍ程度、望ましくは５０〜１００μｍであることができる。特に、デバイス基板１００と蒸着パネル２００との距離を５０〜１００μｍに設定することによって、デバイス基板１００と蒸着パネル２００との接触を防止しつつ、ボケのないシャープな形状の蒸着膜２６を得ることが可能となる。

次いで、蒸着チャンバー内の圧力を、通常の蒸着を実施する圧力、望ましくは１×１０^−４Ｐａ以下に減圧する。そして、所望される位置の発熱体２２に選択的に通電して、蒸着材料層２４を蒸発させ、パターン状の蒸着膜２６をデバイス基板１００上に形成する。発熱体の通電(energization)においては、直流電流、交流電流またはパルス状電流のいずれを用いてもよい。通電は、蒸着材料層２４が設定された蒸発温度まで加熱されるまで実施され、それによって蒸着材料がデバイス基板に蒸着される。

以上においては、デバイス基板１００としてトップエミッション型有機ＥＬ表示基板を使用し、色変換材料を蒸着する例について説明した。しかしながら、本発明の方法は、支持体上に、第１の方向に延びる複数のライン形状部分電極からなる反射電極と、反射電極上の有機ＥＬ層と、第２の方向に延びる複数のライン形状部分電極からなる透明電極とから構成され、第１の方向が第２の方向と交差しているパッシブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬ表示基板に対しても適用可能である。さらに、本発明の方法は、（ａ）透明支持体に対するカラーフィルタ材料（特定の波長域の光成分のみを透過させる材料）の蒸着（すなわち、カラーフィルタの形成）、（ｂ）透明支持体またはカラーフィルタ層を配設した透明支持体に対する色変換材料の蒸着（すなわち、色変換フィルタの形成）、または（ｃ）透明支持体、透明電極、および有機ＥＬ層の積層体に対する電極材料の蒸着（すなわち、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示基板の上部反射電極の形成）においても利用可能である。

［実施例１］
ＴＦＴで構成された複数のスイッチング素子がＸ方向４２μｍおよびＹ方向１２６μｍのピッチを有してシリコン基板上に配設されたＴＦＴ基板１２を、ＤＣスパッタ装置内に配置した。Ａｒ雰囲気中、３００Ｗのスパッタパワーを印加するＤＣスパッタ法を用いて、膜厚１００ｎｍのＣｒＢ膜、および膜厚２０ｎｍのＩＺＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−１０％ＺｎＯ）膜を形成した。得られたＣｒＢ膜およびＩＺＯ膜の積層体をパターニングして、Ｘ方向３２μｍおよびＹ方向１１６μｍの寸法を有する複数の部分電極が、Ｘ方向４２μｍおよびＹ１２６μｍのピッチで配列した反射電極１４を形成した。

反射電極１４を形成したＴＦＴ基板１２を蒸着装置に移動し、有機ＥＬ層１６を形成した。成膜に際して真空槽内圧を１×１０^−５Ｐａまで減圧した。有機ＥＬ層１６は、膜厚８０ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる正孔注入層、膜厚２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）からなる正孔輸送層、膜厚４０ｎｍの４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）からなる有機発光層、および膜厚２０ｎｍのアルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノリン）錯体（Ａｌｑ_３）からなる電子輸送層からなる４層構成とした。

次いで、真空を破ることなしに、有機ＥＬ層１６が形成されたＴＦＴ基板１２をスパッタ装置に移動した。ターゲットとしてＩＺＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−１０％ＺｎＯ）を用いたＡｒ雰囲気（圧力０．３Ｐａ）中でのスパッタ法によって、膜厚２００ｎｍのＩＺＯ膜からなる透明電極１８を形成して、デバイス基板１００を得た。

一方、厚さ５ｍｍの石英基板２０の上に、スパッタ法を用いて厚さ１００ｎｍのＭｏ膜を形成した。次いで、リン酸、硝酸および酢酸を含む混合エッチャントを用いてＭｏ膜をエッチングし、Ｙ方向に延びるライン状の形状を有する１０００本の発熱体２２を形成した。発熱体２２のそれぞれのラインは、３２μｍの幅および３０ｍｍの長さを有し、Ｘ方向ピッチ４２μｍ（すなわち、ライン間間隙１０μｍ）を有して整列された。

発熱体２２を形成した基板２０を蒸着装置に移動し、クマリン６およびＤＣＭ−２を蒸着装置内の別個の坩堝にて加熱する共蒸着によって、２種の色変換色素からなる蒸着材料層２４を形成して、蒸着パネル２００を得た。この際に、クマリン６の蒸着速度を０．３ｎｍ／ｓ、ＤＣＭ−２の蒸着速度を０．００５ｎｍ／ｓとなるように、それぞれの坩堝の加熱温度を制御した。得られた蒸着材料層２４は２００ｎｍの膜厚を有した。また、得られた蒸着材料層２４は、蒸着材料層２４の総構成分子数（この場合には全色素のモル数）を基準として２モル％のＤＣＭ−２を含む（すなわち、クマリン６：ＤＣＭ−２のモル比が４９：１である）。

真空チャンバ内に、得られたデバイス基板１００および蒸着パネル２００を、透明電極１８と蒸着材料層２４とが対向するように配置した。このときに、透明電極１８表面と蒸着材料層２４表面との距離を１００μｍとした。続いて、３本おきの発熱体２２にパルス状電流を通電し、蒸着材料層２４を蒸発温度３１０℃に加熱して、透明電極１８上にパターン状の蒸着膜２６を形成した。得られた蒸着膜２６は、Ｙ方向に延びる複数のライン状部分からなり、ライン状部分のそれぞれは、３５μｍの幅を有し、Ｘ方向ピッチ１２６μｍ（すなわち、ライン間間隙９１μｍ）を有して整列された。

［実施例２］
厚さ５ｍｍの石英基板２０の上に、スパッタ法を用いて膜厚１μｍのＡｌ膜を形成した。次いで、通常のウェットエッチングを用いるフォトリソグラフィー法によって、複数のＸ配線３８を形成した。複数のＸ配線３８のそれぞれは、Ｘ方向に延びる幹部と、幹部から分岐し、Ｙ方向に延びる複数の枝部とを有した。Ｘ配線３８のそれぞれの幹部は、Ｙ方向ピッチ４２μｍで整列した。また、Ｘ配線３８のそれぞれの枝部は、Ｙ方向に延びる長さ２４μｍのライン形状を有し、Ｘ方向ピッチ４２μｍで整列した。Ｘ配線の幹部および枝部のそれぞれは、１０μｍの幅を有した。

次に、スパッタ法を用いて、Ｘ配線３８を覆うように、膜厚３００μｍのＳｉＯ_ｘ膜を堆積させた。続いて、ＣＦ_４ガスを用いるＲＩＥによって、Ｘ配線３８の枝部を露出させるようにコンタクトホール３６を形成して、絶縁膜３４を得た。

次に、露出したＸ配線３８の枝部を保護するレジストマスクを形成した。次いで、スパッタ法を用いて膜厚１μｍのＡｌ膜を形成した。次いで、通常のウェットエッチングを用いるフォトリソグラフィー法によって、複数のＹ配線３２を形成した。そして、レジストマスクを除去して、Ｘ配線３８の枝部を再び露出させた。Ｙ配線３２のそれぞれは、Ｙ方向に延びる幅１０μｍのライン形状を有し、Ｘ方向ピッチ４２μｍで整列した。また、１つのＹ配線３２と、発熱体２２を介してそれに接続される１つのＸ配線の枝部との間隙を２０μｍとした。

次いで、スパッタ法を用いて厚さ１００ｎｍのＭｏＣｒ（Ｃｒ５％）膜を形成した。次いで、リン酸、硝酸および酢酸を含む混合エッチャントを用いてＭｏＣｒ膜をエッチングし、図６（ａ）に示すように、Ｙ配線３２、Ｙ配線３２とＸ配線３８の露出した枝部との間の領域、ならびに露出しているＸ配線３８の末端を覆う抵抗体層４０を形成し、複数の発熱体２２を得た。複数の発熱体２２のそれぞれは、Ｘ方向３２μｍおよびＹ方向１１６μｍの寸法を有し、４２μｍのＸ方向ピッチおよび１２６μｍのＹ方向ピッチを有して配列された。

次いで、実施例１と同様にクマリン６およびＤＣＭ−２の共蒸着を実施し、蒸着パネル２００を得た。また、実施例１と同様の手順を用いてデバイス基板１００を形成した。

真空チャンバ内に、得られたデバイス基板１００および蒸着パネル２００を、透明電極１８と蒸着材料層２４とが対向するように配置した。このときに、透明電極１８表面と蒸着材料層２４表面との距離を１００μｍとした。続いて、３本おきのＸ配線と全てのＹ配線との間にパルス状電流を通電し、Ｘ方向３個おきの発熱体２２を発熱させ、蒸着材料層２４を蒸発温度３１０℃に加熱して、透明電極１８上にパターン状の蒸着膜２６を形成した。得られた蒸着膜２６は、Ｘ方向３５μｍおよびＹ方向１１９μｍの寸法を有する複数の矩形状部分から構成された。複数の矩形状部分のそれぞれは、１２６μｍのＸ方向ピッチおよび１２６μｍのＹ方向ピッチを有してマトリクス状に整列されていた。

本発明の蒸着材料薄膜のパターン形成方法を説明する図である。 本発明の方法に用いられる蒸着パネルの上面図であり、（ａ）はライン状の形状の発熱体を有する場合を示す図であり、（ｂ）はアイランド状の形状の発熱体を有する場合を示す図である。 本発明のマトリクス状の配線を有する蒸着パネルの製造方法の工程を説明する図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は切断線３ｂ−３ｂで切断した断面を示す断面図である。 本発明のマトリクス状の配線を有する蒸着パネルの製造方法の工程を説明する図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は切断線４ｂ−４ｂで切断した断面を示す断面図である。 本発明のマトリクス状の配線を有する蒸着パネルの製造方法の工程を説明する図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は切断線５ｂ−５ｂで切断した断面を示す断面図である。 本発明のマトリクス状の配線を有する蒸着パネルの製造方法の工程を説明する図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は切断線６ｂ−６ｂで切断した断面を示す断面図である。

符号の説明

１２ ＴＦＴ基板
１４ 反射電極
１６ 有機ＥＬ層
１８ 透明電極
２０ 基板
２２ 発熱体
２４ 蒸着材料層
２６ 蒸着層
３２ Ｙ配線
３４ 絶縁膜
３６ コンタクトホール
３８ Ｘ配線
４０ 抵抗体層
１００ デバイス基板
２００ 蒸着パネル

Claims (5)

1. 基板と、複数の発熱体と、該複数の発熱体の上に形成されている蒸着材料層とを含む蒸着パネルであって、蒸着材料層が最表面をなす蒸着パネルを準備する工程と、
   蒸着パネルとデバイス基板とを、該蒸着材料層がデバイス基板と対向するように配置する工程と、
   前記複数の発熱体の少なくとも一部を発熱させ、発熱した発熱体の上に位置する蒸着材料層を選択的に蒸発させ、前記デバイス基板の表面に蒸着させて蒸着膜を得る工程と
   を含むことを特徴とするパターン状の蒸着膜の製造方法。
2. 前記複数の発熱体が基板上にアイランド状に配列され、前記複数の発熱体に電流を供給するための配線がマトリクス状に配列され、前記複数の発熱体のそれぞれを選択的に発熱させることができる蒸着パネルを使用することを特徴とする請求項１に記載のパターン状の蒸着膜の製造方法。
3. 前記複数の発熱体が基板上にライン状に配列され、前記複数の発熱体のそれぞれを選択的に発熱させることができる蒸着パネルを使用することを特徴とする請求項１に記載のパターン状の蒸着膜の製造方法。
4. 前記蒸着材料層が色変換材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパターン状の蒸着膜の製造方法。
5. 前記デバイス基板が、支持体上に反射電極、有機ＥＬ層および透明電極がこの順に積層されたトップエミッション型有機ＥＬ表示基板であることを特徴とする請求項１に記載のパターン状の蒸着膜の製造方法。

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