JP2018170152A - Ｏｌｅｄ表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リニアソースを使用したＯＬＥＤ表示装置の製造において使用される適切なマスクを提供する。
【解決手段】複数のノズルを含むリニアソースを第１方向に移動しながら、基板上の電極面に、マスクを介して、有機発光材料を蒸着することを含み、マスクは、リニアソースへの対向面に形成された複数の穴を含み、複数の穴の各穴は、第１開口と、第１開口とリニアソースとの間に位置し、第１開口より大きい第２開口とを含み、第１開口から電極面までの距離Ｄ１、第１方向における有機発光材料の最大入射角θＭ、第１開口のエッジから第１方向における隣接副画素電極までの距離ＳＸ、第１開口のエッジと第２開口のエッジとを結ぶ直線と第１方向との間で決まるテーパアングルθＴ、として、θＴ＜９０−θＭ、ＳＸ＞Ｄ１ｔａｎθＭが満たされている、ＯＬＥＤ表示装置の製造方法。
【選択図】図５

Description

本開示は、ＯＬＥＤ表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法に関する。

ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子は電流駆動型の自発光素子であるため、バックライトが不要となる上に、低消費電力、高視野角、高コントラスト比が得られるなどのメリットがあり、フラットパネルディスプレイの開発において期待されている。

ＯＬＥＤ表示装置の二つの方式が存在する。一つは、白色のＯＬＥＤ素子を基準に、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色をカラーフィルタにより作り出すカラーフィルタ方式である。他の一つは、ＲＧＢ３色の有機発光材料を個別に塗り分ける塗り分け方式である。カラーフィルタ方式は、カラーフィルタが光を吸収するために光利用率が落ち、消費電力が上がる欠点がある。一方、塗り分け方式では、高い色純度により広色域化が簡単で、カラーフィルタが無いために光利用率が高くなることから、塗り分け方式は、広く利用されている。

塗り分け方式は、各色の有機発光材料を個別に塗り分けるために、薄板状のメタルマスク（ＦＭＭ：Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋと呼ばれる。）が用いられる。有機発光材料が、メタルマスクに形成された開口を通して成膜（蒸着）される。メタルマスクは構造上変形しやすく、特に、ＯＬＥＤ表示装置の高精細化及び大画面化に伴って薄くかつ大きくなることによって更に変形しやすくなってきており、高精度に有機発光材料を塗り分けることが困難であるという問題が生じている。

特許文献１は、輝度不良及び混色発生などの問題を解決するため、有機電子発光素子用メタルマスクの実際不均一度を含む適切なマスク設計の方法を開示する。

特開２００４−３０９７５号公報

特許文献１のＯＬＥＤ表示装置の製造は、固定された蒸着源から有機発光材料を基板に蒸着させる。ＯＬＥＤ表示装置の製造における蒸着方法として、固定された蒸着源ではなく、一方向に複数のノズルが配列されたリニア蒸着源（単にリニアソースとも記す）を使用する方法が知られている。

ＯＬＥＤ表示装置の製造システムは、リニアソースを一軸方向において往復しながら、有機発光材料を基板に蒸着させる。リニアソースを使用した蒸着は、固定蒸着源を使用した蒸着と全く異なることから、リニアソースによる蒸着に適切なマスク設計及び当該マスクを使用した蒸着技術が望まれる。

本実施の形態の一態様は、ＯＬＥＤ表示装置の製造方法であって、複数のノズルを含むリニアソースを第１方向に移動しながら、基板上の電極面に、マスクを介して、有機発光材料を蒸着することを含む。前記マスクは、前記リニアソースへの対向面に形成された複数の穴を含む。前記複数の穴の各穴は、第１開口と、前記第１開口と前記リニアソースとの間に位置し、前記第１開口より大きい第２開口とを含む。前記マスクにおいて、前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１、前記第１方向における前記有機発光材料の最大入射角θＭ、前記第１開口のエッジから前記第１方向における隣接副画素電極までの距離ＳＸ、前記第１開口のエッジと前記第２開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるテーパアングルθＴとして、θＴ＜９０−θＭ、Ｓ１＞Ｄ１ｔａｎθＭが満たされている。

本実施の形態の一態様によれば、リニアソースを使用したＯＬＥＤ表示装置の製造において使用される適切なマスクを提供できる。

ＯＬＥＤ表示装置１０の構成例を模式的に示す。 ＯＬＥＤ表示装置１０の断面構造の一部を模式的に示す。 有機発光層の蒸着に使用されるメタルマスクモジュール及びリニアソースの構成例を模式的に示す。 リニアソースの構成例を模式的に示す。 メタルマスクの構成例を模式的に示す。 マスクパターン部の一部の断面図を示す。 マスクパターン部の法線方向において見た、三つの開口の関係を示す。 異なる位置における同一のリニアソースを示し、さらに、異なる位置のリニアソースにおいて、二つのノズルをそれぞれ示す。 異なる位置における同一のリニアソースを示し、さらに、異なる位置のリニアソースにおいて、二つのノズルをそれぞれ示す。 リニアソース、マスクパターン部、及びマザー基板の関係を模式的に示す。 リニアソース、マスクパターン部、及びマザー基板の関係を模式的に示す。 開口ピッチの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。 開口サイズの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。 アライメントの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。

［表示装置の構成］
図１及び図２を参照して、本実施形態に係る、表示装置１０の全体構成を説明する。なお、説明をわかりやすくするため、図示した物の寸法、形状については、誇張して記載している場合もある。

図１は、本実施形態に係る、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示装置１０の構成例を模式的に示す。ＯＬＥＤ表示装置１０は、発光素子が形成されるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１００と、ＯＬＥＤ素子を封止する封止基板２００と、ＴＦＴ基板１００と封止基板２００とを接合する接合部（ガラスフリットシール部）３００を含んで構成されている。ＴＦＴ基板１００と封止基板２００との間には、例えば、乾燥空気が封入されており、接合部３００により封止されている。

ＴＦＴ基板１００の表示領域１２５の外側のカソード電極形成領域１１４の周囲に、走査ドライバ１３１、エミッションドライバ１３２、ドライバＩＣ１３４が配置されている。これらは、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１３５を介して外部の機器と接続される。

走査ドライバ１３１はＴＦＴ基板１００の走査線を駆動する。エミッションドライバ１３２は、エミッション制御線を駆動して、各副画素の発光期間を制御する。ドライバＩＣ１３４は、例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いて実装される。

ドライバＩＣ１３４は、走査ドライバ１３１及びエミッションドライバ１３２に電源及びタイミング信号（制御信号）を与え、さらに、データ線に映像データに対応するデータ電圧を与える。すなわち、ドライバＩＣ１３４は、表示制御機能を有する。

次に、ＯＬＥＤ表示装置１０の詳細構造について説明する。図２は、ＯＬＥＤ表示装置１０の断面構造の一部を模式的に示す。ＯＬＥＤ表示装置１０は、ＴＦＴ基板１００と、ＴＦＴ基板１００に対向する封止基板（透明基板）２００とを含む。図２は、ＴＦＴ基板１００における一部の構成のみを模式的に示す。また、以下の説明において、上下は、図面における上下を示す。

図２に示すように、ＯＬＥＤ表示装置１０は、絶縁基板１５１と、絶縁基板１５１と対向する封止構造部とを含む。ここで、封止構造部の一例は、可撓性又は不撓性の封止基板２００である。封止構造部は、例えば、薄膜封止（ＴＦＥ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）構造であってもよい。絶縁基板１５１は、図１の絶縁基板１１１とみなすことができる。

ＯＬＥＤ表示装置１０は、絶縁基板１５１と封止構造部との間に配置された、複数の下部電極（例えば、アノード電極１６２）と、１つの上部電極（例えば、カソード電極１６６）と、複数の有機発光層１６５とを含む。なお、カソード電極１６６は、有機発光層１６５からの光を封止構造部に向けて透過させる透明電極である。

１つのカソード電極１６６と１つのアノード電極１６２との間に、１つの有機発光層１６５（有機発光膜１６５とも記す）が配置されている。複数のアノード電極１６２は、同一面上（例えば、平坦化膜１６１の上）に配置され、１つのアノード電極１６２の上に１つの有機発光層１６５が配置されている。

ＯＬＥＤ表示装置１０は、封止構造部に向かって立ち上がる複数のスペーサ（Ｐｏｓｔ Ｓｐａｃｅｒ：ＰＳ）１６４と、それぞれが複数のスイッチを含む複数の回路とを有する。複数の回路の各々は、絶縁基板１５１とアノード電極１６２との間に形成され、複数のアノード電極１６２の各々に供給する電流を制御する。

図２は、トップエミッション型の画素構造の例を示す。トップエミッション型の画素構造は、光が出射する側（図面上側）に、複数の画素に共通のカソード電極１６６が配置される。カソード電極１６６は、表示領域１２５の全面を完全に覆う形状を有する。本実施形態のＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、ボトムエミッション型の画素構造を有するＯＬＥＤ表示装置にも適用できる。ボトムエミッション型の画素構造は、透明アノード電極と反射カソード電極を有し、ＴＦＴ基板１００を介して外部に光を出射する。

以下、ＯＬＥＤ表示装置１０についてより詳しく説明する。ＴＦＴ基板１００は、表示領域内に配列された副画素（画素）、及び、表示領域の周囲の配線領域に形成された配線を含む。配線は、画素回路と、配線領域に配置された制御回路（１３１、１３２、１３４）とを接続する。

副画素は、赤、緑、又は青のいずれかの色を表示する。赤、緑、及び青の副画素により一つの画素（主画素）が構成される。副画素は、ＯＬＥＤ素子及び複数のトランジスタを含む画素回路を、含んで構成されている。ＯＬＥＤ素子は、下部電極であるアノード電極、有機発光層、及び上部電極であるカソード電極を含んで構成される。すなわち、複数のＯＬＥＤ素子は、１つのカソード電極１６６と、複数のアノード電極１６２と、複数の有機発光層１６５により形成されている。

絶縁基板１５１は、例えばガラス又は樹脂で形成されており、不撓性又は可撓性基板である。なお、以下の説明において、絶縁基板１５１に近い側を下側、遠い側を上側と記す。ゲート絶縁膜１５６を介して、ゲート電極１５７が形成されている。ゲート電極１５７の層上に層間絶縁膜１５８が形成されている。

表示領域１２５内において、層間絶縁膜１５８上にソース電極１５９、ドレイン電極１６０が形成されている。ソース電極１５９、ドレイン電極１６０は、例えば、高融点金属又はその合金で形成される。ソース電極１５９、ドレイン電極１６０は、層間絶縁膜１５８のコンタクトホールに形成されたコンタクト部１６８、１６９によって、チャネル部１５５に接続されている。

ソース電極１５９、ドレイン電極１６０の上に、絶縁性の平坦化膜１６１が形成される。絶縁性の平坦化膜１６１の上に、アノード電極１６２が形成されている。アノード電極１６２は、平坦化膜１６１のコンタクトホールに形成されたコンタクト部によってドレイン電極１６０に接続されている。画素回路（ＴＦＴ）は、アノード電極１６２の下側に形成されている。

アノード電極１６２の上に、ＯＬＥＤ素子を分離する絶縁性の画素定義層（Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｆｉｎｉｎｇ Ｌａｙｅｒ：ＰＤＬ）１６３が形成されている。ＯＬＥＤ素子は、積層された、アノード電極１６２、有機発光層１６５、及びカソード電極１６６（の部分）で構成される。ＯＬＥＤ素子は、画素定義層１６３の開口１６７に形成されている。

絶縁性のスペーサ１６４は、２つのアノード電極１６２の間における、画素定義層１６３の面上に形成されている。スペーサ１６４の頂面は画素定義層１６３の上面よりも高い（封止基板２００に近い）位置にあり、封止基板２００が変形した場合に、封止基板２００を支持して、ＯＬＥＤ素子と封止基板２００との間隔を維持する。

アノード電極１６２の上に、有機発光層１６５が形成されている。有機発光層１６５は、画素定義層１６３の開口１６７及びその周囲において、画素定義層１６３に付着している。有機発光層１６５の上にカソード電極１６６が形成されている。カソード電極１６６は、透明電極である。カソード電極１６６は、有機発光層１６５からの可視光の全て又は一部を透過させる。

画素定義層１６３の開口１６７に形成された、アノード電極１６２、有機発光層１６５及びカソード電極１６６の積層膜が、ＯＬＥＤ素子を構成する。カソード電極１６６は、分離して形成されているアノード電極１６２及び有機発光層１６５（ＯＬＥＤ素子）に共通である。なお、カソード電極１６６の上には、不図示のキャップ層が形成されてもよい。

封止基板２００は、透明な絶縁基板であって、例えばガラス基板である。封止基板２００の光出射面（前面）に、λ／４位相差板２０１と偏光板２０２とが配置され、外部から入射した光の反射を抑制する。

［製造方法］
ＯＬＥＤ表示装置１０の製造方法の一例を説明する。後述するように、本開示は、有機発光層１６５の蒸着に特徴を有する。本実施形態の有機発光層１６５の蒸着が適用できれば、他のステップは任意である。以下の説明において、同一工程で（同時に）形成される要素は、同一層の要素である。

ＯＬＥＤ表示装置１０の製造は、まず、絶縁基板１５１上に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって例えばシリコン窒化物を堆積して、第１絶縁膜１５２を形成する。次に、公知の低温ポリシリコンＴＦＴ製造技術を用いて、チャネル部１５５を含む層（ポリシシリコン層）を形成する。例えば、ＣＶＤ法によってアモルファスシリコンを堆積し、ＥＬＡ（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａｓｅｒ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）により結晶化してポリシリコン層を形成できる。ポリシリコン層は、表示領域１２５内において要素間の接続にも利用される。

次に、チャネル部１５５を含むポリシリコン層上に、ＣＶＤ法等によって、例えばシリコン酸化膜を付着してゲート絶縁膜１５６を形成する。更に、スパッタ法等により金属材料を堆積し、パターニングを行って、ゲート電極１５７を含む金属層を形成する。

金属層は、ゲート電極１５７の他、例えば、保持容量電極、走査線、エミッション制御線、電力供給線を含む。金属層として、例えばＭｏ、Ｗ、Ｎｂ、ＭｏＷ、ＭｏＮｂ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金からなる群より選択される一つの物質で単一層を形成する、又は、配線抵抗を減少させるために低抵抗物質であるＭｏ、Ｃｕ、ＡｌまたはＡｇの２層構造またはそれ以上の多重膜構造からなる群より選択される一つの積層を形成してもよい。

次に、ゲート電極１５７の形成前に高濃度不純物をドーピングしておいたチャネル部１５５に、ゲート電極１５７をマスクとして追加不純物ドーピングを施して低濃度不純物層を形成することにより、ＴＦＴにＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）構造を形成する。次に、ＣＶＤ法等によって、例えばシリコン酸化膜等を堆積して層間絶縁膜１５８を形成する。

層間絶縁膜１５８及びゲート絶縁膜１５６、に異方性エッチングを行い、コンタクトホールを開口する。ソース電極１５９、ドレイン電極１６０とチャネル部１５５とを接続するコンタクト部１６８、１６９のためのコンタクトホールが、層間絶縁膜１５８及びゲート絶縁膜１５６に形成される。

次に、スパッタ法等によって、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ等のアルミ合金を堆積し、パターニングを行って、金属層を形成する。金属層は、ソース電極１５９、ドレイン電極１６０及びコンタクト部１６８、１６９を含む。この他、データ線や電力供給線等も形成される。

次に、感光性の有機材料を堆積し、平坦化膜１６１を形成する。ＴＦＴのソース電極１５９、ドレイン電極１６０に接続するためのコンタクトホールを開口する。コンタクトホールを形成した平坦化膜１６１上に、アノード電極１６２を形成する。アノード電極１６２は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３等の透明膜、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ又はこれらの化合物金属の反射膜、前記した透明膜の３層を含む。なお、アノード電極１６２の３層構成は、一例であり２層でもよい。アノード電極１６２は、コンタクト部を介して、ドレイン電極１６０と接続される。

次に、スピンコート法等によって、例えば感光性の有機樹脂膜を堆積し、パターニングを行って画素定義層１６３を形成する。パターニングにより画素定義層１６３には孔が形成され、各副画素のアノード電極１６２が形成された孔の底で露出する。画素定義層１６３の孔の側面は順テーパである。画素定義層１６３により、各副画素の発光領域が分離される。さらに、スピンコート法等によって、例えば感光性の有機樹脂膜を堆積し、パターニングを行って、画素定義層１６３上にスペーサ１６４を形成する。

次に、画素定義層１６３を形成した絶縁基板１５１に対して有機発光材料を付着して有機発光層１６５を成膜する。ＲＧＢの色毎に、有機発光材料を成膜して、アノード電極１６２上に、有機発光層１６５を形成する。有機発光層１６５の成膜は、メタルマスク（ＭＭ）を使用する。

異なる色の副画素パターンそれぞれにメタルマスクが用意される。ＴＦＴ基板１００の表面にメタルマスクを位置合わせして配置し、メタルマスクをＴＦＴ基板１００に固定する。メタルマスクの開口を介して、ＴＦＴ基板１００の副画素に対応する位置に有機発光材料を蒸着させる。メタルマスク及びメタルマスクを使用した蒸着の詳細は後述する。

有機発光層１６５は、下層側から、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層によって構成される。有機発光層１６５は、電子輸送層／発光層／正孔輸送層、電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層、電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層、又は発光層単独の、いずれの構造を有してもよい。電子ブロッキング層のような他の層を追加されてもよい。発光層の材料は副画素の色毎に異なり、必要に応じて正孔注入層や正孔輸送層等の膜厚も色毎に制御する。

次に、画素定義層１６３、スペーサ１６４及び有機発光層１６５（画素定義層１６３の開口における）が露出した、ＴＦＴ基板１００に対して、カソード電極１６６のための金属材料を付着する。金属材料は、画素定義層１６３、スペーサ１６４及び有機発光層１６５上に付着する。一つの副画素の有機発光層１６５上に付着した金属材料部は、当該副画素のカソード電極１６６として機能する。

透明カソード電極１６６の層は、例えば、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ又はこれらの合金を蒸着して、形成する。カソード電極１６６の膜厚は、光取り出し効率を向上させ良好な視野角依存性を確保するため最適化される。カソード電極１６６の抵抗が高く発光輝度の均一性が損なわれる場合には、さらに、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用の材料で補助電極層を追加する。カソード電極１６６の形成後、光取り出し効率向上のため、ガラスより屈折率の高い絶縁膜を堆積させキャップ層を形成してもよい。

以上により、ＲＧＢの各副画素に対応するＯＬＥＤ素子が形成され、アノード電極１６２と有機発光層１６５とが接触した部分（画素定義層１６３の開口内）が各々、Ｒ発光領域、Ｇ発光領域、Ｂ発光領域となる。

次に、ＴＦＴ基板１００の外周にガラスフリットを塗設し、その上に封止基板２００を載置し、ガラスフリット部をレーザ光により加熱し、溶融させＴＦＴ基板１００と封止基板２００を密封する。その後、封止基板２００の光出射側にλ／４位相差板２０１、偏光板２０２を形成し、ＯＬＥＤ表示装置１０が完成する。

以下において、有機発光層の蒸着の詳細を説明する。ＯＬＥＤ表示装置１０の製造システムは、メタルマスクを用いて有機発光材料を選択的に蒸着させる。製造システムは、発光領域よりやや大きめの開口部を有するメタルマスクを、順次、ＴＦＴ基板１００にアライメントしてセットし、選択的に各色の有機発光材料を蒸着させる。実際に電流が流れるのは画素定義層１６３の開口部のみであり、この部分が発光領域となる。

図３Ａは、有機発光層の蒸着に使用されるメタルマスクモジュール５００及びリニアソース４００の構成例を模式的に示す。メタルマスクモジュール５００は、複数のＯＬＥＤ表示装置のパネル部を含むマザー基板に対する、有機発光材料の蒸着に使用される。各ＯＬＥＤ表示装置のパネルは、マザー基板から切り出される。

メタルマスクモジュール５００は、フレーム５０１及び複数の短冊状のメタルマスク５０３を含む。例えば、フレーム５０１は矩形であって、中央開口を囲む四辺の部分で構成される。フレーム５０１は、メタルマスク５０３を引張された状態で、高精度に支持できるように、十分な剛性と小さい熱変形を有するように構成される。熱による変形を低減するため、フレーム５０１は、例えば、インバー合金で形成される。フレーム５０１の形状及び材料は、設計により変化し得る。

図３Ａにおいて、複数のメタルマスク５０３それぞれは、長手方向（Ｘ軸方向）に引張された状態においてフレーム５０１に固定されている。各メタルマスク５０３は、四隅の固定点５０５において、フレーム５０１に固定されている。各メタルマスク５０３は、フレーム５０１に固定される時、長手方向（Ｘ軸方向）に引張されながら、固定される。引張により、メタルマスク５０３の変形を抑制する。メタルマスク５０３は、例えば、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル−コバルト合金で形成される。メタルマスク５０３の材料は設計により変化し得る。

複数のメタルマスク５０３、図３Ａにおいて四つのメタルマスク５０３が、引張方向（Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に、配列されている。なお、メタルマスク５０３の数は１以上の任意である。

各メタルマスク５０３は、複数のマスクパターン部５３２を有する。図３Ａの例において、各メタルマスク５０３は、長手方向（Ｘ軸方向）に配列された三つのマスクパターン部５３２を有する。一つのマスクパターン部５３２は、一つのＯＬＥＤ表示装置１０のアクティブエリアにおける、一つの種類の副画素パターンに対応する。なお、一つのメタルマスク５０３におけるマスクパターン部５３２の数は、１以上の任意である。

リニアソース４００は、長手方向（Ｘ軸方向）に一列に配列された複数のノズル４０１を有する。リニアソース４００は、ノズル４０１の配列方向と垂直な方向（Ｙ軸方向）においてメタルマスクモジュール５００上を往復し、有機発光材料をマザー基板上に蒸着させる。

リニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）は、メタルマスク５０３の引張方向（Ｘ軸方向）と垂直である。メタルマスク５０３のアライメントは、引張方向（Ｘ軸方向）において誤差が大きく、それに垂直な方向（Ｙ軸方向）においてより高精度である。したがって、リニアソースは引張方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）において移動する。各メタルマスク５０３の全マスクパターン部５３２は、Ｘ軸方向において、両端のノズル４０１の間に位置する。リニアソース４００のＹ軸方向における移動により、全てのマスクパターン部５３２を介して、マザー基板に有機発光材料が蒸着される。

図３Ｂは、リニアソース４００の構成例を模式的に示す。図３ＢにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向は、図３Ａと同様である。リニアソース４００は、複数のノズル４０１、本体部４０３、及び二つの壁４０５を含んで構成されている。図３Ｂにおいては、一つのノズルのみが符号４０３で指示され、一つの壁のみが符号４０５で指示されている。

本体部４０３は、内部に有機発光材料を収容する空間を有する。リニアソース４００は加熱され、本体部４０３に収容されている有機発光材料が気化し、複数のノズル４０１の噴出口から、メタルマスクモジュール５００に向かって噴出する。

複数のノズル４０１が、本体部４０３の面上、長手方向（Ｘ軸方向）において一列に配列されている。複数のノズル４０１は、所定の間隔で配列されている。ノズル４０１の配列ピッチは一定又は変化してもよい。

リニアソース４００が移動しながらの蒸着時、複数のノズル４０１（の噴出口）及びそれらが配列されている面は、メタルマスクモジュール５００に対向する。複数のノズル４０１は、メタルマスクモジュール５００に向かって突出している。各ノズル４０１（の噴出口）は、メタルマスク５０３の法線方向に対して、リニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）において、所定の角度を向いている。

少なくとも一部のノズル４０１は、リニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）において、互いに異なる角度を有する。一部のノズル４０１は、一方のＹ軸方向に傾き、一部のノズル４０１は他方のＹ軸方向に傾いていてもよい。図３Ａの例において、一部のノズル４０１は、紙面上側に傾き、一部のノズル４０１は紙面下側に傾いていてもよい。

一部のノズル４０１の向きは、メタルマスク５０３の法線方向と一致してもよい。二つのＹ軸方向の一方に傾くノズル４０１が存在しなくてもよい。全ノズル４０１の向きは、Ｘ軸方向において、メタルマスク５０３の法線方向と一致してもよいし、複数のノズル４０１が、Ｘ軸方向において、異なる向きを有してもよい。

二つの壁４０５は、配列された複数のノズル４０１をリニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）において挟むように、配置されている。各壁４０５は、本体部４０３からメタルマスクモジュール５００に向かって立ち上がり、Ｘ軸方向において延在している。図３Ｂの例において、二つの壁４０５は平行であり、それらの高さは一致している。二つの壁４０５の形状及びサイズは、設計に依存して変化し得る。ノズル４０１の向き及び壁４０５の高さは、有機発光材料が均等圧力において、面内において均等に蒸着されるように設計される。

各ノズル４０１の向き及び壁４０５の高さにより、各ノズル４０１から噴出した有機発光材料のメタルマスク５０３及びマザー基板への入射角度が規定される。各壁４０５は、Ｙ軸方向における、有機発光材料の噴出角度の上限値、つまり、メタルマスク５０３及びマザー基板への入射角度の上限値を規定する。有機発光材料の入射角度の詳細は後述する。

図３Ｃは、メタルマスク５０３の構成例を模式的に示す。図３ＣにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向は、図３Ａと同様である。メタルマスク５０３は、略長方形の外形を有し、長手方向（Ｘ軸方向）に引張されてフレーム５０１に固定される。メタルマスク５０３は、基材本体部５３１と、長手方向（Ｘ軸方向）に配列された複数のマスクパターン部５３２を含む。図３Ｃの例において、三つのマスクパターン部５３２が形成されている。

マスクパターン部５３２は、開口パターンであって、一つのＯＬＥＤ表示装置１０のアクティブエリアに対応する。マスクパターン部５３２は、このアクティブエリアにおけるＲ、Ｇ又はＢの副画素パターンに対応する。マスクパターン部５３２は、画素配列に対応して配列された開口と、開口の間の遮蔽部とで構成されている。各開口が各副画素に対応し、開口を通過した有機発光材料が、対応する副画素のアノード電極１６２上に付着される。

メタルマスク５０３は、さらに、複数のダミーパターン部５３３及び複数のハーフエッチ部５３４を含む。図３Ｃにおいては、六つのダミーパターン部の内の二つのみが、例として、符号５３３で指示されている。ダミーパターン部５３３の三つペアが、それぞれ、Ｙ軸方向においてマスクパターン部５３２を挟むように形成されている。

図３Ｃにおいて、四つのハーフエッチ部うちの二つのみが、例として、符号５３４で指示されている。ハーフエッチ部５３４は、Ｘ軸方向においてマスクパターン部５３２を挟むように形成されている。二つのハーフエッチ部５３４が一方側、他の二つのハーフエッチ部５３４が他方側に形成されている。ダミーパターン部５３３及びハーフエッチ部５３４は、メタルマスク５０３が引張に対して均一に伸長するように形成される。ダミーパターン部５３３及びハーフエッチ部５３４の有無、数、位置及び形状は設計に依存して任意である。

領域５３７は、マスクパターン部５３２の一部の拡大図を示す。副画素配列に対応して、第１開口５４１（以下、開口５４１とも記す）が規則的配置で形成されている。開口５４１から、副画素のアノード電極１６２が露出している。有機発光材料は、開口５４１を通過して、アノード電極１６２に付着する。以下に説明するように、本実施例においては、リニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）における開口５４１のサイズ及びピッチが重要である。

本例において、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）における、開口５４１の長さを開口幅ＨＷと記す。リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）において隣接する開口５４１間の遮蔽部をブリッジと記す。リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）における、ブリッジの長さをブリッジ幅ＢＷと記す。ブリッジ幅ＢＷは、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）において隣接する開口５４１の、最近エッジ端の距離である。本例の一つのマスクパターン部５３２において、開口５４１の開口幅ＨＷは同一であり、ブリッジのブリッジ幅ＢＷは共通である。

なお、本開示のメタルマスク５０３は、ストライプ配列、モザイク配列、ペンタル配列等、様々な画素配列に適用することができる。開口５４１の形状は、設計により決定され、矩形でもよく、矩形以外の形状でもよい。

図４Ａは、マスクパターン部５３２の一部の断面図を示す。図４Ａにおいて、マスクパターン部５３２の上側にマザー基板（図示しない）が配置され、マスクパターン部５３２の下側をリニアソース４００が通過する。図３Ｃを参照して説明したように、マスクパターン部５３２は、副画素配列に応じて配置された複数の開口５４１を有する。以下において、開口５４１を基準開口とも記す。後述するように、本実施例において、基準開口５４１は、副画素の有機発光材料の蒸着領域を画定する。

各基準開口５４１は、リニアソース側穴（空間）５４５及びマザー基板側穴（空間）５４６（第２穴５４６とも記す）の境界である。リニアソース側穴５４５は、マスクパターン部５３２のリニアソース側面５３８から、例えば、ウェットエッチングにより形成される。リニアソース側穴５４５は、リニアソース側、つまり、基準開口５４１の反対側に第２開口５４３を有する。以下において、第２開口５４３をリニアソース側開口５４３とも記す。リニアソース側開口５４３は、リニアソース側面５３８と一致する。リニアソース側面５３８は、リニアソース４００と対向する面である。

マザー基板側穴５４６は、マスクパターン部５３２のマザー基板側面５３９から、例えば、ウェットエッチングにより形成される。マザー基板側面５３９は、蒸着対象であるマザー基板と対向する面である。マザー基板側穴５４６は、マザー基板側、つまり、基準開口５４１の反対側に第３開口５４７を有する。以下において、第３開口５４７をマザー基板側開口５４７とも記す。マザー基板側開口５４７は、マザー基板側面５３９と一致する。

リニアソース側穴５４５及びマザー基板側穴５４６それぞれの壁面は、凹傾斜面である。リニアソース側穴５４５の、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）における幅は、リニアソース側開口５４３から基準開口５４１に向かって減少する。マザー基板側穴５４６の、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）における幅は、マザー基板側開口５４７から基準開口５４１に向かって減少する。

リニアソース側穴５４５及びマザー基板側穴５４６を、マスクパターン部５３２の両面からそれぞれ形成することによって、所望サイズの基準開口５４１を高精度に作成することができる。

図３Ｃを参照して説明したように、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）において、基準開口５４１の開口幅ＨＷが定義される。また、基準開口５４１の隣接エッジ間において、ブリッジ幅ＢＷが定義される。

図４Ｂは、マスクパターン部５３２の法線方向において見た、三つの開口５４１、５４３及び５７４の関係を示す。基準開口５４１は、リニアソース側開口５４３及びマザー基板側開口５４７よりも小さく、それらに含まれている。本例においては、リニアソース側開口５４３が最も大きいが、マザー基板側開口５４７が最も大きくてもよい。マザー基板側開口５４７は省略され、基準開口５４１がマザー基板側面５３９と同一面上（マザー基板側開口５４７の位置）に形成されていてもよい。

図５、図６は、移動するリニアソース４００、マスクパターン部５３２、及びマザー基板の関係を模式的に示す第１、第２の図である。図５、図６は、リニアソース４００の長手方向（Ｘ軸方向）に垂直な、Ｙ軸方向を含む断面を示す。図５と後記する図７とにおいて、アノード電極１６２、アノード電極１６２に隣接するアノード電極１６２Ｒ１、１６２Ｌ１は、同一色の副画素に含まれるアノード電極であると想定する。

図６と後記する図８とにおいて、アノード電極１６２と、アノード電極１６２に隣接するアノード電極１６２Ｒ２、１６２Ｌ２とは、異なる色の副画素のアノード電極であると想定する。図６、図８の場合、例えば、アノード電極１６２が青色の副画素に含まれるアノード電極の場合、アノード電極１６２Ｒ２、１６２Ｌ２は赤色の副画素に含まれるアノード電極である。

他にも、例えば、アノード電極１６２が青色の副画素に含まれるアノード電極の場合、アノード電極１６２Ｒ２、１６２Ｌ２はそれぞれ赤色、緑色の副画素に含まれるアノード電極である。以下、図５、図６を主に参照しながら、本実施の形態のマスクについて詳細に説明する。

マスクパターン部５３２（マスク５０３）は、マザー基板に接触している。なお、マザー基板は、アノード電極、アノード電極を絶縁する画素定義層を含む。より具体的には、マザー基板側面５３９は、スペーサ１６４の頂面に接触している。画素定義層１６３の開口から、アノード電極１６２の表面が露出している。アノード電極１６２の表面及びアノード電極１６２の周囲の画素定義層１６３が、基準開口５４１から露出している。アノード電極１６２の表面及びアノード電極１６２の周囲の画素定義層１６３に、第１色の有機発光材料、すなわちアノード電極１６２を含む副画素の有機発光材料は付着する。

図６において、アノード電極１６２Ｒ２、１６２Ｌ２を含む副画素の色は、アノード電極１６２を含む副画素の色と異なるので、アノード電極１６２Ｒ２、１６２Ｌ２の表面が露出せず、アノード電極１６２を含む副画素の有機発光材料が付着しないようにする。

図５、図６は、異なる位置における同一のリニアソース４００を示し、さらに、異なる位置のリニアソース４００において、ノズル４０１Ａ及び４０１Ｂをそれぞれ示す。図５、図６において、左を向くＹ軸方向をＹＡ方向、右を向くＹ軸方向をＹＢ方向と記す。リニアソース４００の各ノズル４０１は、リニアソース移動方向（Ｙ軸方向）における、所定の傾斜角度を有する。

ノズル４０１Ａは、リニアソース４００において、ＹＡ方向に最も大きな傾斜角度を有する。ノズル４０１Ａから噴出した有機発光材料は、所定の発散角度においてマスクパターン部５３２及びマザー基板に向かって飛行していく。ノズル４０１Ａから噴出した有機発光材料のマザー基板への入射角度は、ＹＡ方向においてθ１Ｍであり、ＹＢ方向においてθ２である。マザー基板への入射角度は、マザー基板の蒸着面（主面）の法線と、有機発光材料の入射方向との角度である。本例において、マスクパターン部５３２への入射角度は、マザー基板への入射角度と一致する。

入射角θ１Ｍは、リニアソース４００の、ＹＡ方向における最大入射角度である。本例において、入射角θ１Ｍは、壁４０５により規定されている。壁４０５が存在しない構成において、入射角θ１Ｍは、ノズル４０１Ａの傾斜角により規定される。リニアソース４００は、入射角θ１Ｍで有機発光材料を噴出する複数のノズルを含み得る。

ノズル４０１Ｂは、リニアソース４００において、ＹＢ方向に最も大きな傾斜角度を有する。ノズル４０１Ｂから噴出した有機発光材料は、所定の発散角度においてマスクパターン部５３２及びマザー基板に向かって飛行していく。ノズル４０１Ｂから噴出した有機発光材料のマザー基板への入射角度は、ＹＡ方向においてθ１であり、ＹＢ方向においてθ２Ｍである。

入射角θ２Ｍは、リニアソース４００の、ＹＢ方向における最大入射角度である。本例において、入射角θ２Ｍは、壁４０５により規定されている。壁４０５が存在しない構成において、入射角θ２Ｍは、ノズル４０１Ｂの傾斜角により規定される。リニアソース４００は、入射角θ２Ｍで有機発光材料を噴出する複数のノズルを含み得る。

マスクパターン部５３２において、ステップハイトＳＨが定義される。ステップハイトＳＨは、基準開口５４１とマザー基板側開口５４７との間の法線方向における距離であり、マザー基板側穴５４６の深さに相当する。

マスクパターン部５３２において、テーパアングルθＴ及びステップアングルθＳが定義される。図５、図６は、符号により指示されているリニアソース側穴５４５及びマザー基板側穴５４６と異なる位置において、テーパアングルθＴ及びステップアングルθＳを示す。同様の角度が、図５が示すリニアソース側穴５４５及びマザー基板側穴５４６において定義される。

テーパアングルθＴは、リニアソース側穴５４５のテーパアングルを示す。テーパアングルθＴは、リニアソース側開口５４３のエッジと基準開口５４１のエッジとを結ぶ線と、Ｙ軸方向との間の角度（鋭角）である。

ステップアングルθＳは、マザー基板側穴５４６のテーパアングルを示す。ステップアングルθＳは、マザー基板側開口５４７のエッジと基準開口５４１のエッジとを結ぶ線と、Ｙ軸方向との間の角度（鋭角）である。

マスクパターン部５３２とアノード電極１６２との間において、アノードデプスＡＤが定義されている。アノードデプスＡＤは、アノード電極１６２の表面（蒸着面）と、マスクパターン部５３２のマザー基板側面５３９と、の間の法線方向における距離である。アノード電極１６２の表面と基準開口５４１との間の法線方向における距離（Ｄ１）は、アノードデプスＡＤとステップハイトＳＨとの和である。

図５の例において、リニアソース側穴５４５及びマザー基板側穴５４６は左右対称である。したがって、リニアソース側穴５４５の左右のテーパアングルθＴの値は同一である。また、マザー基板側穴５４６の左右のステップアングルθＳの値は同一である。また、アノード電極１６２、マザー基板側開口５４７、基準開口５４１及びリニアソース側開口５４３の中心位置は、一つのマザー基板法線上に位置する。基準開口５４１に露出するアノード電極１６２及び画素定義層１６３の形状は、左右対称である。

有機発光材料の入射角と、マスクパターン部５３２の形状とから、マザー基板において有機発光材料が付着する領域についての距離Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒ及び距離Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒが決定される。距離Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌは、図５における、基準開口５４１の左側の距離である。距離Ｓ１Ｒ、Ｓ２Ｒは、図５における、基準開口５４１の右側の距離である。

距離Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒは、基準開口５４１のエッジと、アノード電極１６２上で均一に有機材料が付着される領域のエッジとの間のＹ軸方向における距離である。距離Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒは、基準開口５４１のエッジと、基準開口５４１を通過した有機発光材料が付着し得る領域のエッジとの間のＹ軸方向における距離である。距離Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒは、有機発光材料が付着し得る領域は、アノード電極１６２の蒸着面を基準として決定される。

左側の距離Ｓ１Ｌは、右側に傾いているノズル４０１Ｂから噴出した有機発光材料により決まる。距離Ｓ１Ｌが示す位置よりも右側において、移動しているノズル４０１Ｂから噴出した全ての角度の有機発光材料が、アノード電極１６２に付着する。後述するように、本例において、有機発光材料の付着領域は、基準開口５４１により決定される。ノズル４０１Ｂから入射する有機発光材料が基準開口５４１の左側エッジで全て遮蔽される直前の有機発光材料付着位置が、距離Ｓ１Ｌを規定する。

具体的には、距離Ｓ１Ｌは次の数式（１）で表わされる。
Ｓ１Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ） （１）

右側の距離Ｓ１Ｒは、左側に傾いているノズル４０１Ａから噴出した有機発光材料により決まる。距離Ｓ１Ｒが示す位置よりも左側において、移動しているノズル４０１Ａから入射する全ての角度の有機発光材料が、アノード電極１６２に付着する。ノズル４０１Ａから噴出した有機発光材料が基準開口５４１の右側エッジで全て遮蔽される直前の有機発光材料付着位置が、距離Ｓ１Ｒを規定する。

具体的には、距離Ｓ１Ｒは次の数式（２）で表わされる。
Ｓ１Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ） （２）

左側の距離Ｓ２Ｌは、左側に傾いているノズル４０１Ａから噴出した有機発光材料により決まる。距離Ｓ２Ｌが示す位置が、ノズル４０１Ａから基準開口５４１を通過した有機発光材料が付着する領域のエッジである。ノズル４０１Ａから角度θ１Ｍにおいて入射した有機発光材料が、基準開口５４１の左側エッジで遮蔽される直前の有機発光材料付着位置が、距離Ｓ２Ｌを規定する。

具体的には、距離Ｓ２Ｌは次の数式（３）で表わされる。
Ｓ２Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ） （３）

右側の距離Ｓ２Ｒは、右側に傾いているノズル４０１Ｂから噴出した有機発光材料により決まる。距離Ｓ２Ｒが示す位置が、ノズル４０１Ｂから基準開口５４１を通過した有機発光材料が付着する領域のエッジである。ノズル４０１Ｂから角度θ２Ｍにおいて入射した有機発光材料が、基準開口５４１の右側エッジで遮蔽される直前の有機発光材料付着位置が、距離Ｓ２Ｒを規定する。

具体的には、距離Ｓ２Ｌは次の数式（４）で表わされる。
Ｓ２Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ） （４）

上記数式（１）から（４）が示すように、Ｓ１Ｌ＝Ｓ２Ｒ、及び、Ｓ２Ｌ＝Ｓ１Ｒが成立する。ＹＡ方向の最大入射角度θ１ＭとＹＢ方向の最大入射角度θ２Ｍとが同一である場合、Ｓ１Ｌ＝Ｓ１Ｒ＝Ｓ２Ｒ＝Ｓ２Ｒが成立する。

以下において、メタルマスク５０３（マスクパターン部５３２）の上記数値が満たすべき条件を説明する。有機発光材料の蒸着は、高精度な蒸着位置制御が要求される。そのため、マザー基板への有機発光材料の蒸着領域は、マスクパターン部５３２のリニアソース側開口５４３及びマザー基板側開口５４７に影響されず、基準開口５４１によって制御されることが重要である。基準開口５４１を高精度に作成することで、有機発光材料の蒸着領域を高精度に制御することができる。

有機発光材料の蒸着領域を基準開口５４１によってのみ制御するため、テーパアングルθＴ及びステップアングルθＳは、有機発光材料の最大入射角θ１Ｍ及びθ２Ｍと所定の関係を満たすことが必要である。

具体的には、テーパアングルθＴは以下の数式（５）、（６）を満たすことが必要である。
θＴ＜９０−θ１Ｍ （５）
θＴ＜９０−θ２Ｍ （６）

数式（５）、（６）が満たされることにより、距離Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１Ｒ、及びＳ２Ｒを、テーパアングルθＴから独立の値とすることができる。ここで、数式（５）、（６）は、数式（７）と同義である。
θＴ＜９０−ｍａｘ（θ１Ｍ、θ２Ｍ） （７）
ｍａｘ（θ１Ｍ、θ２Ｍ）は、θ１Ｍ、θ２Ｍのうちの大きい値である。

数式（７）が満たされる場合、移動するリニアソース４００からの有機発光材料は、まず、リニアソース側開口５４３を通過した後、基準開口５４１を通過することなく、遮蔽部（ブリッジ）により遮蔽される。その後、リニアソース４００がさらに移動すると、有機発光材料は、基準開口５４１を通過するようになる。この現象は、ＹＡ方向の移動及びＹＢ方向の移動において同様である。

数式（７）が満たされない場合、特に、距離Ｓ１Ｌ又は距離Ｓ１Ｒが、リニアソース側開口５４３により規定される。数式（７）が満たされることで、アノード電極１６２上の均一蒸着領域を基準開口５４１により高精度に規定できる。

ステップアングルθＳは以下の数式（８）、（９）を満たすことが必要である。
θＳ＜９０−θ１Ｍ （８）
θＳ＜９０−θ２Ｍ （９）

数式（８）、（９）が満たされることにより、距離Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１Ｒ、及びＳ２Ｒを、ステップアングルθＳから独立の値とすることができる。ここで、数式（８）、（９）は、数式（１０）と同義である。
θＳ＜９０−ｍａｘ（θ１Ｍ、θ２Ｍ） （１０）

数式（１０）が満たされる場合、基準開口５４１を通過した全ての有機発光材料は、マザー基板側開口５４７を通過する。有機発光材料が、マザー基板側開口５４７のエッジによって遮蔽されることはない。

数式（１０）が満たされない場合、特に、距離Ｓ２Ｌ又は距離Ｓ２Ｒが、マザー基板側開口５４７により規定される。数式（１０）が満たされることで、蒸着領域エッジを基準開口５４１により高精度に規定できる。

ＯＬＥＤ表示装置の設計は、製造されたＯＬＥＤ表示装置において、距離Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１Ｒ、及びＳ２Ｒが、規定範囲内に含まれることを要求する。具体的には、距離Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１Ｒ、及びＳ２Ｒそれぞれの許容最大値Ｓ１ＬＭ、Ｓ２ＬＭ、Ｓ１ＲＭ、及び、Ｓ２ＲＭが定義される。

例えば、Ｓ１ＬＭ、Ｓ１ＲＭは、基準開口５４１のエッジからアノード電極１６２の露出面のエッジまでの、Ｙ軸方向における距離である。Ｓ２ＬＭ、Ｓ２ＲＭは、基準開口５４１のエッジから、アノード電極１６２に隣接する隣接副画素電極（例えば、アノード電極１６２Ｌ２、１６２Ｒ２）の露出面のエッジまでの、Ｙ軸方向における距離である。

許容最大値Ｓ１Ｍにより、各副画素の必要な発光特性を実現する。許容最大値Ｓ２Ｍにより、特定の副画素の有機発光材料が、隣接する副画素に侵入し、カラーミックスが発生することを防ぐ。

以上の観点から、以下の数式（１１）から（１４）が成立することが要求される。
Ｓ１ＬＭ＞Ｓ１Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ） （１１）
Ｓ１ＲＭ＞Ｓ１Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ） （１２）
Ｓ２ＬＭ＞Ｓ２Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ） （１３）
Ｓ２ＲＭ＞Ｓ２Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ） （１４）

ｍａｘ（Ｓ１ＬＭ、Ｓ１ＲＭ）をＳ１Ｍとし、ｍａｘ（Ｓ２ＬＭ、Ｓ２ＲＭ）をＳ２Ｍとし、さらに、ｍａｘ（θ１Ｍ、θ２Ｍ）をθＭとする。数式（１１）及び数式（１２）は、下記数式（１５）で表わされ、数式（１３）及び数式（１４）は、下記数式（１６）で表わされる。
Ｓ１Ｍ（ＳＹ）＞（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θＭ） （１５）
Ｓ２Ｍ（ＳＸ）＞（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θＭ） （１６）

式（１６）を満たすことにより、例えば図６において、アノード電極１６２を含む第１の副画素の第１色の有機発光材料が、第１の副画素に隣接する第２の副画素に含まれる隣接アノード電極（例えば、アノード電極１６２Ｌ２）に蒸着することを防ぐことができる。その結果、カラーミックスの発生を抑制できる。なお、第２の副画素は、第２色の副画素であり、この隣接アノード電極には、第１色の有機発光材料が蒸着されずに、第２色の有機発光材料が蒸着されることが好ましい。

ＯＬＥＤ表示装置１０の製造工程の一つである有機発光材料の蒸着ステップは、数式（５）及び（６）を満たす条件において実行される。さらに、蒸着ステップは、数式（１１）から（１４）、又は数式（１５）及び（１６）を満たす条件において実行される。アノード電極１６２上の有機発光膜の均一性への要求が低い場合に、設計によっては、数式（１１）及び（１２）（数式１５）は、製造条件に含まれていなくてもよい。

同様に、メタルマスク５０３は、数式（５）及び（６）を満たす構造を有する（ように製造される）。さらに、メタルマスク５０３は、数式（１１）から（１４）、又は数式（１５）及び（１６）を満たす構造を有する（ように製造される）。メタルマスク５０３に対して、Ｓ１ＬＭ、Ｓ１ＲＭ、Ｓ２ＬＭ、Ｓ２ＲＭ、ＡＤ、θ１Ｍ、及びθ２Ｍは所与の値である。

メタルマスク５０３のステップアングルθＳは、数式（５）及び（６）を満たし、ステップハイトＳＨは、数式（１５）及び（１６）を満たす。また、メタルマスク５０３がこれらの条件を満たすように、メタルマスク５０３は製造される。上述のように、設計によっては、数式（１５）の条件が省略されてもよい。

図７、図８は、リニアソース４００、マスクパターン部５３２、及びマザー基板の関係を模式的に示す。図７、図８は、リニアソース４００の移動方向（Ｙ軸方向）に垂直な、Ｘ軸方向を含む、断面を示し、それぞれ図５、図６に対応している。

テーパアングルθＴ及びステップアングルθＳは、図５に示すＹ軸方向における値とは異なっていても同一でもよい。距離Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒについても同様である。Ｘ軸方向については、テーパアングルθＴが小さければ小さい程遮断される有機発光材料が少なくなる。ただし、ノズル４０１からの噴出する方向は、角度垂直方向を中心とする所定の分布角度を有するため、必要以上にテーパアングルθＴを小さくする必要はない。

図７、図８に示すように、複数のノズル４０１がＸ軸方向に配列されている。一つの副画素に対する有機発光材の蒸着の観点から、ノズル４０１の配置領域は、テーパアングルによって、複数のセクションに分割される。

具体的には、ノズル配置領域は、一つの均一蒸着範囲６０１、二つの一部蒸着範囲６０３、及び二つの蒸着不可範囲６０５に分割される。均一蒸着範囲６０１は、二つの一部蒸着範囲６０３に挟まれ、均一蒸着範囲６０１は、二つの一部蒸着範囲６０３は、二つの蒸着不可範囲６０５に挟まれている。

均一蒸着範囲６０１のノズル４０１から噴出する全ての有機発光材料は、基板上で均一蒸着が要求される領域に付着する。一部蒸着範囲６０３のノズル４０１から噴出する一部のみの有機発光材料が、基板上で均一蒸着が要求される領域に付着する。蒸着不可範囲６０５のノズル４０１から噴出する有機発光材料は、基板上で均一蒸着が要求される領域に付着しない。

以下において、製造における誤差を考慮した設計及び製造方法について説明する。例えば、メタルマスク５０３の製造、メタルマスクモジュール５００の組み立て、及び、メタルマスクモジュール５００とマザー基板との位置合わせを、それぞれ、常に誤差なく行うことは困難である。

そのため、メタルマスク５０３の設計及びそのメタルマスク５０３を使用した蒸着工程において、ＯＬＥＤ表示装置１０の製造のための工程マージンが予め定義される。工程マージンを考慮して設計及び製造することによって、より確実に、マザー基板上の所望の領域にメタルマスク５０３を介して有機発光材料を蒸着することができる。

メタルマスク５０３において、考慮すべきばらつきは、開口ピッチばらつき、開口サイズばらつき、及びアライメントばらつきである。これら全てを含むトータルばらつきを考慮してメタルマスク５０３及びＯＬＥＤ表示装置１０の製造システムを設計することで、より確実に、マザー基板上の所望の領域にメタルマスク５０３を介して有機発光材料を蒸着することができる。

メタルマスク５０３の設計において、開口ピッチの規定偏差ΔＴｐ、開口サイズの規定偏差ΔＣｄ及びアライメントの規定偏差ΔＡｅが予め決められている。メタルマスク設計は、これらの偏差のトータル偏差を含む所定条件を満たすように、メタルマスク５０３を設計する。

図９Ａは、開口ピッチの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。開口ピッチの規定偏差ΔＴｐは、メタルマスクモジュール５００における開口ピッチの設計値に対する、実際の値の偏差（の設計値）を示す。Ｘ軸方向における開口ピッチの規定偏差ΔＴｐｘとＹ軸方向における開口ピッチの規定偏差ΔＴｐｙが存在する。本実施形態は、特に、Ｙ軸方向における開口ピッチの規定偏差ΔＴｐｙを考慮して、マスク設計を行う。

図９Ｂは、開口サイズの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。開口サイズの規定偏差ΔＴｐは、メタルマスクモジュール５００における開口サイズの設計値に対する、実際の値の偏差（の設計値）を示す。Ｘ軸方向における開口サイズの規定偏差ΔＣｄｘとＹ軸方向における開口サイズの規定偏差ΔＣｄｙが存在する。本実施形態は、特に、Ｙ軸方向における開口サイズの規定偏差ΔＣｄｙを考慮して、マスク設計を行う。

図９Ｃは、アライメントの規定偏差ΔＴｐを説明するための図を示す。アライメントの規定偏差ΔＴｐは、マスクパターン部５３２のマザー基板に対する位置決めにおける、設計値に対する、実際の値の偏差（の設計値）を示す。Ｘ軸方向におけるアライメントの規定偏差ΔＡｅｘとＹ軸方向におけるアライメントの規定偏差ΔＡｅｙが存在する。本実施形態は、特に、Ｙ軸方向におけるアライメントの規定偏差ΔＡｅｙを考慮して、マスク設計を行う。

メタルマスク設計は、数式（７）及び（１０）に加え、以下の数式１７から２０、又は、数式２１及び２２を満たすように、メタルマスク５０３を設計する。

Ｓ１ＬＭ＞Ｓ１Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （１７）
Ｓ１ＲＭ＞Ｓ１Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （１８）
Ｓ２ＬＭ＞Ｓ２Ｌ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ１Ｍ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （１９）
Ｓ２ＲＭ＞Ｓ２Ｒ＝（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θ２Ｍ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （２０）

Ｓ１Ｍ＞（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θＭ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （２１）
Ｓ２Ｍ＞（ＳＨ＋ＡＤ）×ｔａｎ（θＭ）
＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２ （２２）

ここで、ステップハイトＳＨ以外の数値は、メタルマスク設計において所与の値である。ＯＬＥＤ表示装置１０の製造は、上記条件に従って設計されたメタルマスク５０３を使用して、有機発光材料をマザー基板に蒸着させる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

ＯＬＥＤ１０ 表示装置、１００ ＴＦＴ基板、１１１ 絶縁基板、１１４ カソード電極形成領域、１２５ 表示領域、１３１ 走査ドライバ、１３２ エミッションドライバ、１５１ 絶縁基板、１５２ 第１絶縁膜、１５５ チャネル部、１５６ ゲート絶縁膜、１５７ ゲート電極、１５８ 層間絶縁膜、１５９ ソース電極、１６０ ドレイン電極、１６１ 平坦化膜、１６２ アノード電極、１６３ 画素定義層、１６４ スペーサ、１６５ 有機発光層、１６６ カソード電極、１６８ コンタクト部、２００ 封止基板、２０１ 位相差板、２０２ 偏光板、４００ リニアソース、４０１ ノズル、４０３ 本体部、４０５ 壁、５０３ メタルマスク、５３２ マスクパターン部、５３８ リニアソース側面、５３９ マザー基板側面、５４１ 基準開口、５４３ リニアソース側開口、５４６ マザー基板側穴、５４５ リニアソース側穴、５４７ マザー基板側開口、ＨＷ 基準開口の開口幅、θＴ テーパアングル、θＳ ステップアングル

Claims (13)

1. ＯＬＥＤ表示装置の製造方法であって、
   複数のノズルを含むリニアソースを第１方向に移動しながら、基板上の電極面に、マスクを介して、有機発光材料を蒸着することを含み、
   前記マスクは、前記リニアソースへの対向面に形成された複数の穴を含み、
   前記複数の穴の各穴は、第１開口と、前記第１開口と前記リニアソースとの間に位置し、前記第１開口より大きい第２開口とを含み、
   前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１
   前記第１方向における前記有機発光材料の最大入射角θＭ
   前記第１開口のエッジから前記第１方向における隣接副画素電極までの距離ＳＸ
   前記第１開口のエッジと前記第２開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるテーパアングルθＴ
   として、
   θＴ＜９０−θＭ
   ＳＸ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
   が満たされている、製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法であって、
   前記マスクは、前記リニアソースへの前記対向面の反対面に、前記複数の穴それぞれと重なる複数の第２穴を含み、
   前記複数の第２穴のそれぞれは、前記第１開口と前記基板との間に位置し、前記第１開口より大きい第３開口を含み、
   前記第１開口のエッジと前記第３開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるステップアングルθＳは、
   θＳ＜９０−θＭ
   を満たす、製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の製造方法であって、
   前記第１開口のエッジから前記第１開口から露出する電極面までの距離ＳＹは、
   ＳＹ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
   を満たす、製造方法。
4. 請求項１、２又は３に記載の製造方法であって、
   開口ピッチの規定偏差ΔＴｐ
   開口サイズの規定偏差ΔＣｄ
   アライメントの規定偏差ΔＡｅ
   が定義されており、
   ＳＸ＞Ｄ１×ｔａｎ（θＭ）＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２
   を満たす、製造方法。
5. 請求項４に記載の製造方法であって、
   ＳＹ＞Ｄ１×ｔａｎ（θＭ）＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２
   を満たす、製造方法。
6. 請求項１に記載の製造方法であって、
   前記有機発光材料は、第１色の有機発光材料であって、
   前記隣接副画素電極には、第２色の有機発光材料が蒸着される、製造方法。
7. 複数のノズルを含み第１方向に移動するリニアソースと基板上の電極面との間に配置され、前記電極面に対する有機発光材料の蒸着において使用されるマスクであって、
   前記リニアソースへの対向面に形成された複数の穴を含み、
   前記複数の穴の各穴は、第１開口と、前記第１開口と前記リニアソースとの間に位置し、前記第１開口より大きい第２開口とを含み、
   前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１
   前記第１方向における前記有機発光材料の最大入射角θＭ
   前記第１開口のエッジから前記第１方向における隣接副画素電極までの距離ＳＸ
   前記第１開口のエッジと前記第２開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるテーパアングルθＴ
   として、
   θＴ＜９０−θＭ
   ＳＸ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
   を満たす、マスク。
8. 請求項７に記載のマスクであって、
   前記リニアソースへの前記対向面の反対面に、前記複数の穴それぞれと重なる複数の第２穴を含み、
   前記複数の第２穴のそれぞれは、前記第１開口と前記基板との間に位置し、前記第１開口より大きい第３開口を含み、
   前記第１開口のエッジと前記第３開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるステップアングルθＳは、
   θＳ＜９０−θＭ
   を満たす、マスク。
9. 請求項７又は８に記載のマスクであって、
   前記第１開口のエッジから前記第１開口から露出する面までの距離ＳＹは、
   ＳＹ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
   を満たす、マスク。
10. 請求項７、８又は９に記載のマスクであって、
    開口ピッチの規定偏差ΔＴｐ
    開口サイズの規定偏差ΔＣｄ
    アライメントの規定偏差ΔＡｅ
    が定義されており、
    ＳＸ＞Ｄ１×ｔａｎ（θＭ）＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２
    を満たす、マスク。
11. 請求項１０に記載のマスクであって、
    ＳＹ＞Ｄ１×ｔａｎ（θＭ）＋（ΔＴｐ^２＋ΔＣｄ^２＋ΔＡｅ^２）^１／２
    を満たす、マスク。
12. 複数のノズルを含み第１方向に移動するリニアソースと基板上の電極面との間に配置され、前記電極面に対する有機発光材料の蒸着において使用されるマスクの設計方法であって、
    前記マスクは、前記リニアソースへの対向面に形成された複数の穴を含み、
    前記複数の穴の各穴は、第１開口と、前記第１開口と前記リニアソースとの間に位置し、前記第１開口より大きい第２開口とを含み、
    前記設計方法は、
    前記第１方向における前記有機発光材料の最大入射角θＭ
    前記第１開口のエッジから隣接副画素への、前記第１方向における距離Ｓ１
    の値を予め定義し、
    前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１と、
    前記第１開口のエッジと前記第２開口のエッジとを結ぶ直線と前記第１方向との間で決まるテーパアングルθＴと、前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１とを、
    θＴ＜９０−θＭ
    ＳＸ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
    が満たされるように決定する、設計方法。
13. 請求項１２に記載の設計方法であって、
    前記第１開口のエッジから前記第１開口から露出する電極面までの規定距離ＳＹの値を予め定義し、
    前記第１開口から前記電極面までの距離Ｄ１を、
    ＳＹ＞Ｄ１ｔａｎθＭ
    が満たされるように決定する、設計方法。

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