KR101538870B1

KR101538870B1 - 증착 방법, 증착 장치 및 유기 el 표시 장치

Info

Publication number: KR101538870B1
Application number: KR1020137002880A
Authority: KR
Inventors: 도오루 소노다; 노부히로 하야시; 신이치 가와토; 사토시 이노우에
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2015-07-22
Also published as: US20130089941A1; KR20130024976A; CN102959121B; JPWO2012029545A1; US9391275B2; JP5612106B2; WO2012029545A1; CN102959121A

Abstract

증착원(60)과 복수의 제어판(80)과 증착 마스크(70)을 이 순서대로 배치한다. 증착 마스크에 대하여 기판(10)을 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서 상대적으로 이동시킨다. 증착원의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)는 인접하는 제어판간 공간(81)을 통과하고, 증착 마스크에 형성된 마스크 개구(71)를 통과하여 기판에 부착해서 피막(90)을 형성한다. 피막의 적어도 일부는, 서로 상이한 2개 이상의 제어판간 공간을 통과한 증착 입자에 의해 형성된다. 이에 의해, 단부 가장자리의 뭉개짐이나 두께 불균일이 억제된 피막을 형성할 수 있다.

Description

증착 방법, 증착 장치 및 유기 EL 표시 장치{VAPOR DEPOSITION METHOD, VAPOR DEPOSITION DEVICE, AND ORGANIC EL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하기 위한 증착 방법 및 증착 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 증착에 의해 형성된 발광층을 구비한 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 여러 가지의 상품이나 분야에서 플랫 패널 디스플레이가 활용되고 있고, 플랫 패널 디스플레이의 한층 더한 대형화, 고화질화, 저소비전력화가 요구되고 있다.

그러한 상황하에서, 유기 재료의 전계 발광(Electro Luminescence)을 이용한 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 표시 장치는, 전체 고체형으로, 저전압 구동 가능, 고속 응답성, 자발광성 등의 점에서 우수한 플랫 패널 디스플레이로서, 높은 주목을 받고 있다.

예를 들어 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 표시 장치에서는, TFT(박막 트랜지스터)가 설치된 기판 상에 박막 형상의 유기 EL 소자가 설치되어 있다. 유기 EL 소자에서는, 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기 EL층이 적층되어 있다. 한 쌍의 전극의 한쪽에 TFT가 접속되어 있다. 그리고, 한 쌍의 전극간에 전압을 인가해서 발광층을 발광시킴으로써 화상 표시가 행해진다.

풀컬러의 유기 EL 표시 장치에서는, 일반적으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 발광층을 구비한 유기 EL 소자가 서브 화소로서 기판 상에 배열 형성된다. TFT를 사용하여, 이들 유기 EL 소자를 선택적으로 원하는 휘도로 발광시킴으로써 컬러 화상 표시를 행한다.

유기 EL 표시 장치를 제조하기 위해서는, 각 색으로 발광하는 유기 발광 재료로 이루어지는 발광층을 유기 EL 소자마다 소정 패턴으로 형성할 필요가 있다.

발광층을 소정 패턴으로 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 잉크젯법, 레이저 전사법이 알려져 있다. 예를 들어, 저분자형 유기 EL 표시 장치(OLED)에서는, 진공 증착법이 사용되는 경우가 많다.

진공 증착법에서는, 소정 패턴의 개구가 형성된 마스크(섀도우 마스크라고도 칭해짐)가 사용된다. 마스크가 밀착 고정된 기판의 피증착면을 증착원에 대향시킨다. 그리고, 증착원으로부터의 증착 입자(성막 재료)를 마스크의 개구를 통해서 피증착면에 증착시킴으로써, 소정 패턴의 박막이 형성된다. 증착은 발광층의 색마다 행해진다(이것을 「구분 도포 증착」이라고 함).

예를 들어 특허문헌 1, 2에는, 기판에 대하여 마스크를 순차 이동시켜서 각 색의 발광층의 구분 도포 증착을 행하는 방법이 기재되어 있다. 이러한 방법에서는, 기판과 동등한 크기의 마스크가 사용되고, 증착 시에는 마스크는 기판의 피증착면을 덮도록 고정된다.

일본 특허 공개 평성 8-227276호 공보 일본 특허 공개 제2000-188179호 공보 일본 특허 공개 제2004-169066호 공보 일본 특허 공개 제2004-103269호 공보

이러한 종래의 구분 도포 증착법에서는, 기판이 커지면 그것에 수반하여 마스크도 대형화할 필요가 있다. 그러나, 마스크를 크게 하면, 마스크의 자중 휨이나 신장에 의해, 기판과 마스크 사이에 간극이 발생하기 쉽다. 게다가, 그 간극의 크기는, 기판의 피증착면의 위치에 따라 상이하다. 그로 인해, 고정밀도의 패터닝을 행하는 것이 어렵고, 증착 위치의 어긋남이나 혼색이 발생해서 고정밀화의 실현이 곤란하다.

또한, 마스크를 크게 하면, 마스크나 이것을 보유 지지하는 프레임 등이 거대해져서 그 중량도 증가하기 때문에, 취급이 곤란해지고, 생산성이나 안전성에 지장을 초래할 우려가 있다. 또한, 증착 장치나 그것에 부수되는 장치도 마찬가지로 거대화, 복잡화하기 때문에, 장치 설계가 곤란해지고, 설치 비용도 고액으로 된다.

그로 인해, 종래의 구분 도포 증착법에서는 대형 기판에의 대응이 어렵고, 예를 들어 60인치 크기를 초과하는 대형 기판에 대해서는 양산 레벨로 구분 도포 증착할 수 있는 방법이 실현되지 못하고 있다.

한편, 증착법에서는, 형성된 피막의 단부 가장자리로부터 증착 재료가 밀려나오는 것에 의해 형성되는 단부 가장자리의 뭉개짐을 억제하는 것이 요망된다. 또한, 피막의 두께가 균일한 것이 요망된다.

유기 EL 표시 장치에 있어서, 구분 도포 증착에 의해 형성된 발광층의 단부 가장자리에 뭉개짐이 발생하면, 인접하는 상이한 색의 발광층에 증착 재료가 부착해서 혼색을 발생한다. 혼색을 발생하지 않도록 하기 위해서는, 화소의 개구 폭을 좁게 하거나, 또는, 화소 피치를 크게 해서 비발광 영역을 크게 할 필요가 있다. 그런데, 화소의 개구 폭을 좁게 하면 휘도가 저하한다. 필요한 휘도를 얻기 위해서 전류 밀도를 높게 하면, 유기 EL 소자가 단수명화하거나, 손상되기 쉬워지거나 해서, 신뢰성이 저하한다. 한편, 화소 피치를 크게 하면, 고정밀 표시를 실현할 수 없어, 표시 품위가 저하한다.

또한, 유기 EL 표시 장치에 있어서, 구분 도포 증착에 의해 형성된 발광층의 두께가 불균일하면, 발광 불균일을 발생하여, 표시 품위가 저하한다.

본 발명은 단부 가장자리의 뭉개짐이나 두께 불균일이 억제된 피막을 형성할 수 있는, 대형의 기판에도 적용 가능한 증착 방법 및 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 신뢰성 및 표시 품위가 우수한 유기 EL 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 증착 방법은, 기판 상에 소정 패턴의 피막을 갖는 유기 EL 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 기판 상에 증착 입자를 부착시켜서 상기 피막을 형성하는 증착 공정을 갖는다. 상기 증착 공정은, 상기 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원과, 상기 증착원 개구와 상기 기판 사이에 배치된 증착 마스크와, 상기 증착원 개구와 상기 증착 마스크 사이에, 상기 기판의 법선 방향과 직교하는 제1 방향을 따라서 배치된 복수의 제어판을 구비한 증착 유닛을 사용하여, 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판의 법선 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라서 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서, 상기 제1 방향으로 인접하는 제어판간 공간 및 상기 증착 마스크에 형성된 복수의 마스크 개구를 통과한 상기 증착 입자를 상기 기판에 부착시키는 공정이다. 상기 피막의 적어도 일부는, 서로 상이한 2개 이상의 제어판간 공간을 통과한 증착 입자에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 증착 장치는, 기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하는 증착 장치로서, 상기 피막을 형성하기 위한 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원, 상기 증착원 개구와 상기 기판 사이에 배치된 증착 마스크 및 상기 증착원 개구와 상기 증착 마스크 사이에, 상기 기판의 법선 방향과 직교하는 제1 방향을 따라서 배치된 복수의 제어판을 구비한 증착 유닛과, 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판의 법선 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 구비한다. 상기 피막의 적어도 일부를, 서로 상이한 2개 이상의 제어판간 공간을 통과한 증착 입자에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 유기 EL 표시 장치의 제조 방법은, 상기한 증착 방법을 사용해서 발광층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기 EL 표시 장치는, 상기한 증착 방법을 사용해서 형성된 발광층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 증착 방법 및 증착 장치에 의하면, 기판 및 증착 유닛 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서, 증착 마스크에 형성된 마스크 개구를 통과한 증착 입자를 기판에 부착시키므로, 기판보다 작은 증착 마스크를 사용할 수 있다. 따라서, 대형 기판에 대해서도 증착에 의한 피막을 형성할 수 있다.

또한, 증착원과 증착 마스크 사이에 설치된 복수의 제어판이, 제어판간 공간에 입사한 증착 입자를, 그 입사 각도에 따라서 선택적으로 포착하므로, 마스크 개구에는, 소정의 입사 각도 이하의 증착 입자만이 입사한다. 이에 의해, 증착 입자의 기판에 대한 최대 입사 각도가 작아지므로, 기판에 형성되는 피막의 단부 가장자리에 발생하는 뭉개짐을 억제할 수 있다.

또한, 피막의 적어도 일부는, 서로 상이한 2개 이상의 제어판간 공간을 통과한 증착 입자에 의해 형성된다. 이에 의해, 피막의 두께 균일성이 향상된다.

본 발명의 유기 EL 표시 장치는, 상기한 증착 방향을 사용해서 형성된 발광층을 구비하므로, 발광층의 단부 가장자리의 뭉개짐이나 발광층의 두께 불균일이 억제된다. 따라서, 고품위, 고신뢰성이고, 대형화도 가능한 유기 EL 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 2는, 도 1에 도시하는 유기 EL 표시 장치를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도.
도 3은, 도 2의 3-3선을 따른 유기 EL 표시 장치를 구성하는 TFT 기판의 화살표 방향에서 본 단면도.
도 4는, 유기 EL 표시 장치의 제조 공정을 공정순으로 도시하는 흐름도.
도 5는, 새 증착법의 기본 개념을 도시한 사시도.
도 6은, 도 5에 도시한 증착 장치를, 기판의 주행 방향과 평행한 방향을 따라서 본 정면 단면도.
도 7은, 도 5의 새 증착법에 있어서, 피막의 단부 가장자리에 발생하는 뭉개짐의 발생 원인을 설명하는 단면도.
도 8은, 도 5에 도시한 증착 장치에 있어서, 기판의 주행 방향과 평행한 방향을 따라서 본 증착 입자의 비상 방향을 도시한 단면도.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 증착 장치의 주요부를 도시한 사시도.
도 10은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 증착 장치의, 기판의 주사 방향을 따라서 본 정면도.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 증착 장치의 평면도.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서, 제어판간 공간을 통과하는 증착 입자류의 일례를 도시한 도면.
도 13은, 본 발명의 실시 형태 1에 대응한 실시예 1에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 배치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 14는, 본 발명의 실시 형태 2에 있어서, 제어판간 공간을 통과한 증착 입자류를 도시한 도면.
도 15는, 본 발명의 실시 형태 2에 대응한 실시예 2에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 배치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 16은, 본 발명의 실시 형태 2에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 다른 배치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 17은, 본 발명의 실시 형태 3에 있어서, 제어판간 공간을 통과한 증착 입자류를 도시한 도면.
도 18은, 본 발명의 실시 형태 3에 대응한 실시예 3에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 배치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 19는, 본 발명의 실시 형태 3에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 다른 배치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 20은, 본 발명의 실시 형태 4에 관한 증착 장치의, 기판의 주사 방향을 따라서 본 정면도.
도 21은, 본 발명의 실시 형태 5에 관한 증착 장치의, 기판의 주사 방향을 따라서 본 정면도.
도 22는, 본 발명의 실시 형태 5에 대응한 실시예 5에 있어서, 증착원 개구 및 제어판의 배치를 도시한 부분 확대 정면도.

본 발명의 상기한 증착 방법에 있어서, 상기 복수의 제어판 각각의 주면은, 상기 제2 방향과 평행한 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판간 공간은 제2 방향에는 실질적으로 개방되므로, 제어판은, 증착 입자의 제2 방향의 확대 각도를 제한하는 기능을 실질적으로 갖지 않는다. 따라서, 복수의 제어판을 설치한 것에 의한 재료 이용 효율의 저하를 적게 할 수 있다.

상기 증착원 개구가 상기 제1 방향을 따라서 복수개 배치되어 있고, 상기 복수의 증착원 개구 각각은 노즐 형상을 갖는 것이 바람직하다.

복수의 증착원 개구가 제1 방향을 따라서 배치되어 있는 것에 의해, 제1 방향에 있어서, 기판 상에 형성되는 피막의 두께 불균일을 적게 할 수 있다.

본 발명에 있어서 「노즐 형상」이란, 증착 입자가 방출되는 개구의 내주면이, 통 형상 또는 이것에 근사한 형상(예를 들어 테이퍼 형상 등)을 갖고 있는 것을 의미한다. 증착 입자의 방출 방향을 따라 본, 그 평면에서 본 형상은, 원형, 타원형, 각종 다각형 등 임의이다.

상기에 있어서, 상기 복수의 증착원 개구가 상기 복수의 제어판과 동일 피치로 배치되어 있어도 된다.

이러한 구성에 따르면, 복수의 증착원 개구와 복수의 제어판이, 제1 방향을 따라서 동일 피치로 배치되어 있으므로, 증착원 개구와 제어판의 상대적 위치 관계가 제1 방향에 있어서 일정해진다. 따라서, 증착원 개구와 제어판의 상대적 위치 관계의 차이에 의해 발생하는 피막의 두께 불균일을 적게 할 수 있다.

또는, 상기 복수의 증착원 개구가 상기 복수의 제어판의 피치의 정수배(즉, 2배, 3배, 4배, …)의 피치로 배치되어 있어도 된다.

이러한 구성에 따르면, 증착원 개구의 개구 직경이나, 증착원 개구를 형성할 때의 가공 기술 등의 관점에서 증착원 개구의 피치를 작게 할 수 없는 경우에도, 제어판의 피치를 작게 할 수 있다. 그 결과, 피막의 단부 가장자리에 발생하는 뭉개짐을 억제할 수 있다.

또한, 복수의 증착원 개구 및 복수의 제어판이 랜덤하게 배치되어 있는 경우에 비하여, 제1 방향에 있어서, 기판 상에 형성되는 피막의 두께 불균일을 더욱 적게 할 수 있다.

또는, 상기 복수의 증착원 개구가 상기 복수의 제어판의 피치의 정수분의 1(즉, 2분의 1, 3분의 1, 4분의 1, …)의 피치로 배치되어 있어도 된다.

이러한 구성에 따르면, 1개의 제어판간 공간에 대향해서 복수의 증착원 개구가 배치되므로, 제1 방향에 있어서, 기판 상에 형성되는 피막의 두께 불균일을 더욱 적게 할 수 있다.

노즐 형상을 갖는 복수의 증착원 개구가 제1 방향을 따라서 배치되어 있는 경우에 있어서, 상기 제1 방향에 있어서, 상기 증착원 개구는, 인접하는 상기 제어판의 중앙에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 가장 증착 입자 밀도가 높은 증착원 개구의 바로 정면(바로 위)에 제어판간 공간이 배치된다. 따라서, 제어판에 충돌하여 포착되는 증착 입자를 적게 할 수 있으므로, 재료 이용 효율 및 증착 레이트의 저하를 방지할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 위치하는 단 1개의 제어판간 공간만을 통과하는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판의 길이(제1 방향 및 제2 방향과 직교하는 방향의 제어판의 치수)를 짧게 할 수 있다. 따라서, 증착원 개구로부터 기판까지의 거리를 작게 할 수 있으므로, 증착 레이트의 향상이나 장치 크기의 저감에 유리하다.

또는, 상기 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 위치하는 1개의 제어판간 공간 및 이 제어판간 공간의 양옆의 제어판간 공간만을 통과해도 된다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판에 의해 소구분된 다수의 증착 입자류가 형성되고, 기판 상에서는, 다수의 증착 입자류가 서로 겹쳐서 피막이 형성된다. 따라서, 증착 입자류간에서의 증착 입자 밀도의 편차 등이 평균화되어, 피막의 두께 균일성이 향상된다.

또한, 피막의 단부 가장자리의 뭉개짐의 폭이, 증착원 개구의 개구 직경이나, 증착원 개구와 제어판의 기판 법선 방향의 간격 등에 의존하지 않도록 설계할 수 있으므로, 당해 뭉개짐의 폭의 편차를 적게 할 수 있다.

노즐 형상을 갖는 복수의 증착원 개구가 제1 방향을 따라서 배치되어 있는 경우에 있어서, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 상기 제어판이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판의 두께를 얇게 하면, 제어판을 설치한 것에 의한 재료 이용 효율의 저하를 적게 할 수 있다.

이 경우, 상기 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 배치된 상기 제어판의 양측의 2개의 제어판간 공간만을 통과하는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판에 의해 소구분된 2개의 증착 입자류가 형성되고, 기판 상에서는, 복수의 증착 입자류가 서로 겹쳐서 피막이 형성된다. 따라서, 증착 입자류간에서의 증착 입자 밀도의 편차 등이 평균화되어, 피막의 두께 균일성이 향상된다.

또한, 상기 증착원 개구의 개구 직경이, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 배치된 상기 제어판의 두께보다 큰 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구의 바로 정면에 배치된 제어판이 대향하는 기판 상의 영역에도 돌아 들어가서 도달하므로, 피막의 두께의 불균일을 개선할 수 있다.

노즐 형상을 갖는 복수의 증착원 개구가 제1 방향을 따라서 배치되어 있는 경우, 상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 증착원 개구 및 상기 복수의 제어판 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 증착원 개구와 제어판의 상대적 위치 관계가 시시각각 변화하므로, 당해 상대적 위치 관계에 기인하는 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 또한, 기판의 어느 지점에 도달하는 증착 입자가 유래하는 증착원 개구 및/또는 제어판이 시시각각 변화하므로, 증착원 개구 및/또는 제어판의 정밀도 편차에 기인하는 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 이들의 결과, 기판 상에 형성되는 피막의 두께 불균일을 적게 할 수 있다.

또한, 노즐 형상을 갖는 복수의 증착원 개구가 제1 방향을 따라서 배치되어 있는 경우, 상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 증착원 개구 및 상기 복수의 제어판의 양쪽을 상기 증착 마스크에 대하여 상대적으로 이동시키는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 증착원 개구 및 제어판과, 증착 마스크의 상대적 위치 관계가 시시각각 변화하므로, 당해 상대적 위치 관계에 기인하는 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 또한, 기판의 어느 지점에 도달하는 증착 입자가 유래하는 증착원 개구 및 제어판이 시시각각 변화하므로, 증착원 개구 및 제어판의 정밀도 편차에 기인하는 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 이들의 결과, 기판 상에 형성되는 피막의 두께 불균일을 적게 할 수 있다.

이들의 경우, 상대적으로 이동하는 방향은, 상기 제1 방향인 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 피막의 두께의 불균일을 개선할 수 있다.

또한, 피막의 단부 가장자리의 뭉개짐의 폭이, 증착원 개구의 개구 직경이나, 증착원 개구와 제어판의 기판 법선 방향의 간격 등에 의존하지 않게 되므로, 당해 뭉개짐의 폭의 편차를 적게 할 수 있다.

상대적인 이동은 왕복 운동인 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 장치를 거대화하지 않고, 증착 입자의 밀도의 편차를 평균화할 수 있다.

상기 왕복 운동의 이동량은, 상기 복수의 증착원 개구의 피치 및 상기 복수의 제어판의 피치 중 큰 쪽보다도 큰 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 증착 입자의 밀도의 편차를 더욱 평균화할 수 있으므로, 피막의 두께의 불균일을 더욱 개선할 수 있다.

또는, 상기 왕복 운동의 이동량은, 상기 복수의 증착원 개구의 피치 및 상기 복수의 제어판의 피치 중 큰 쪽의 정수배(즉, 2배, 3배, 4배, …)인 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 증착 방법에 있어서, 상기 증착원 개구가 상기 제1 방향을 따른 슬롯 형상을 갖고, 상기 증착원 개구의 상기 제1 방향의 개구 직경은 상기 복수의 제어판의 피치보다 큰 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 증착원 개구가 노즐 형상을 갖는 경우에 비하여, 증착 레이트의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 증착원 개구가 노즐 형상을 갖는 경우에 비하여, 피막의 두께의 불균일을 더욱 개선할 수 있다.

상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 제어판을 냉각하는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판에 충돌한 증착 입자를 확실하게 포착할 수 있고, 또한, 제어판으로의 증착 입자의 재증발을 방지할 수 있다. 또한, 증착원으로부터의 복사열에 의해 제어판이 가열되어 변형이나 치수 변화하는 것을 방지할 수 있다. 이들의 결과, 피막의 단부 가장자리의 뭉개짐의 폭이 확대되는 것을 방지할 수 있다.

상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 제어판의 온도를 소정 온도로 조정하는 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 제어판에 포착된 증착 입자를 재증발시켜서, 재료 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기한 본 발명의 증착 방법에 있어서, 상기 피막이 유기 EL 소자의 발광층인 것이 바람직하다.

이러한 바람직한 구성에 따르면, 혼색이나 발광 불균일이 억제된 유기 EL 표시 장치를 제공할 수 있다.

이하에, 본 발명을 적합한 실시 형태 및 실시예를 나타내면서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 설명의 편의상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예의 구성 부재 중, 본 발명을 설명하기 위해서 필요한 주요 부재만을 간략화해서 나타낸 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 각 도면에 도시되어 있지 않은 임의의 구성 부재를 구비할 수 있다. 또한, 이하의 각 도면 중의 부재의 치수는, 실제의 구성 부재의 치수 및 각 부재의 치수 비율 등을 충실하게 표현한 것은 아니다.

(유기 EL 표시 장치의 구성)

본 발명을 적용해서 제조 가능한 유기 EL 표시 장치의 일례를 설명한다. 본 예의 유기 EL 표시 장치는, TFT 기판측으로부터 광을 취출하는 보텀에미션형으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색으로 이루어지는 화소(서브 화소)의 발광을 제어함으로써 풀 컬러의 화상 표시를 행하는 유기 EL 표시 장치이다.

우선, 상기 유기 EL 표시 장치의 전체 구성에 대해서 이하에 설명한다.

도 1은, 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 유기 EL 표시 장치를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 3은, 도 2의 3-3선을 따른 유기 EL 표시 장치를 구성하는 TFT 기판의 화살표 방향에서 본 단면도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(1)는 TFT(12)(도 3 참조)가 설치된 TFT 기판(10) 상에 TFT(12)에 접속된 유기 EL 소자(20), 접착층(30), 밀봉 기판(40)이 이 순서대로 설치된 구성을 갖고 있다. 유기 EL 표시 장치(1)의 중앙이 화상 표시를 행하는 표시 영역(19)이며, 이 표시 영역(19) 내에 유기 EL 소자(20)가 배치되어 있다.

유기 EL 소자(20)는 당해 유기 EL 소자(20)가 적층된 TFT 기판(10)을 접착층(30)을 사용해서 밀봉 기판(40)과 접합함으로써, 이들 한 쌍의 기판(10, 40) 사이에 봉입되어 있다. 이렇게 유기 EL 소자(20)가 TFT 기판(10)과 밀봉 기판(40) 사이에 봉입되어 있는 것에 의해, 유기 EL 소자(20)에의 산소나 수분의 외부로부터의 침입이 방지되고 있다.

TFT 기판(10)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 지지 기판으로서, 예를 들어 유리 기판 등의 투명한 절연 기판(11)을 구비한다. 단, 톱에미션형의 유기 EL 표시 장치에서는, 절연 기판(11)은 투명할 필요는 없다.

절연 기판(11) 상에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수평 방향으로 부설된 복수의 게이트선과, 수직 방향으로 부설되고, 게이트선과 교차하는 복수의 신호선으로 이루어지는 복수의 배선(14)이 설치되어 있다. 게이트선에는, 게이트선을 구동하는 도시하지 않은 게이트선 구동 회로가 접속되고, 신호선에는, 신호선을 구동하는 도시하지 않은 신호선 구동 회로가 접속되어 있다. 절연 기판(11) 상에는, 이들 배선(14)으로 둘러싸인 각 영역에, 적(R), 녹(G), 청(B)의 색의 유기 EL 소자(20)로 이루어지는 서브 화소(2R, 2G, 2B)가, 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.

서브 화소 2R은 적색광을 발사하고, 서브 화소 2G는 녹색 광을 발사하고, 서브 화소 2B는 청색광을 발사한다. 열방향(도 2의 상하 방향)으로는 동일 색의 서브 화소가 배치되고, 행방향(도 2의 좌우 방향)으로는 서브 화소(2R, 2G, 2B)로 이루어지는 반복 단위가 반복해서 배치되어 있다. 행방향의 반복 단위를 구성하는 서브 화소(2R, 2G, 2B)가 화소 (2)(즉, 1 화소)를 구성한다.

각 서브 화소(2R, 2G, 2B)는, 각 색의 발광을 담당하는 발광층(23R, 23G, 23B)을 구비한다. 발광층(23R, 23G, 23B)은, 열방향(도 2의 상하 방향)에 스트라이프 형상으로 연장하여 형성되어 있다.

TFT 기판(10)의 구성을 설명한다.

TFT 기판(10)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 유리 기판 등이 투명한 절연 기판(11) 상에 TFT(12)(스위칭 소자), 배선(14), 층간막(13)(층간 절연막, 평탄화막), 에지 커버(15) 등을 구비한다.

TFT(12)는 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광을 제어하는 스위칭 소자로서 기능하는 것이며, 서브 화소(2R, 2G, 2B)마다 설치된다. TFT(12)는 배선(14)에 접속된다.

층간막(13)은 평탄화막으로서도 기능하는 것이며, TFT(12) 및 배선(14)을 덮도록 절연 기판(11) 상의 표시 영역(19)의 전체면에 적층되어 있다.

층간막(13) 상에는, 제1 전극(21)이 형성되어 있다. 제1 전극(21)은 층간막(13)에 형성된 콘택트 홀(13a)을 거쳐서, TFT(12)에 전기적으로 접속되어 있다.

에지 커버(15)는 층간막(13) 상에 제1 전극(21)의 패턴 단부를 피복하도록 형성되어 있다. 에지 커버(15)는 제1 전극(21)의 패턴 단부에서 유기 EL층(27)이 얇아지거나 전계 집중이 일어나거나 함으로써, 유기 EL 소자(20)를 구성하는 제1 전극(21)과 제2 전극(26)이 단락하는 것을 방지하기 위한 절연층이다.

에지 커버(15)에는, 서브 화소(2R, 2G, 2B)마다 개구(15R, 15G, 15B)가 설치되어 있다. 이 에지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)가, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 영역이 된다. 바꿔 말하면, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)는, 절연성을 갖는 에지 커버(15)에 의해 구획되어 있다. 에지 커버(15)는 소자 분리막으로서도 기능한다.

유기 EL 소자(20)에 대해서 설명한다.

유기 EL 소자(20)는 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자이며, 제1 전극(21), 유기 EL층(27), 제2 전극(26)을 이 순서대로 구비한다.

제1 전극(21)은 유기 EL층(27)에 정공을 주입(공급)하는 기능을 갖는 층이다. 제1 전극(21)은 상기한 바와 같이 콘택트 홀(13a)을 거쳐서 TFT(12)와 접속되어 있다.

유기 EL층(27)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(26) 사이에, 제1 전극(21)측으로부터, 정공 주입층겸 정공 수송층(22), 발광층(23R, 23G, 23B), 전자 수송층(24), 전자 주입층(25)을 이 순서대로 구비한다.

본 실시 형태에서는, 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 하고 있지만, 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 해도 되고, 이 경우에는 유기 EL층(27)을 구성하는 각 층의 순서는 반전된다.

정공 주입층겸 정공 수송층(22)은 정공 주입층으로서의 기능과 정공 수송층으로서의 기능을 겸비한다. 정공 주입층은, 발광층(23R, 23G, 23B)에의 정공 주입 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 정공 수송층은, 발광층(23R, 23G, 23B)에의 정공 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 정공 주입층겸 정공 수송층(22)은 제1 전극(21) 및 에지 커버(15)를 덮도록, TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 균일하게 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 정공 주입층과 정공 수송층이 일체화된 정공 주입층겸 정공 수송층(22)을 형성하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 정공 주입층과 정공 수송층이 서로 독립된층으로서 형성되어 있어도 된다.

정공 주입층겸 정공 수송층(22) 상에는, 발광층(23R, 23G, 23B)이, 에지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)를 덮도록, 각각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 열에 대응해서 형성되어 있다. 발광층(23R, 23G, 23B)은, 제1 전극(21)측으로부터 주입된 홀(정공)과 제2 전극(26)측으로부터 주입된 전자를 재결합시켜서 광을 출사하는 기능을 갖는 층이다. 발광층(23R, 23G, 23B)은, 각각 저분자 형광 색소나 금속 착체 등의 발광 효율이 높은 재료를 포함한다.

전자 수송층(24)은 제2 전극(26)으로부터 발광층(23R, 23G, 23B)에의 전자 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다.

전자 주입층(25)은 제2 전극(26)으로부터 발광층(23R, 23G, 23B)에의 전자 주입 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다.

전자 수송층(24)은 발광층(23R, 23G, 23B) 및 정공 주입층겸 정공 수송층(22)을 덮도록, 이들 발광층(23R, 23G, 23B) 및 정공 주입층겸 정공 수송층(22) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다. 또한, 전자 주입층(25)은 전자 수송층(24)을 덮도록, 전자 수송층(24) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은 서로 독립된 층으로서 형성되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 양자가 일체화된 단일층(즉, 전자 수송층 겸 전자 주입층)으로서 형성되어 있어도 된다.

제2 전극(26)은 유기 EL층(27)에 전자를 주입하는 기능을 갖는 층이다. 제2 전극(26)은 전자 주입층(25)을 덮도록, 전자 주입층(25) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐 균일하게 형성되어 있다.

또한, 발광층(23R, 23G, 23B) 이외의 유기층은 유기 EL층(27)으로서 필수가 아니고, 요구되는 유기 EL 소자(20)의 특성에 따라서 취사 선택하면 된다. 또한, 유기 EL층(27)은 필요에 따라, 캐리어 블로킹층을 더 가져도 된다. 예를 들어, 발광층(23R, 23G, 23B)과 전자 수송층(24) 사이에 캐리어 블로킹층으로서 정공 블로킹층을 추가함으로써, 정공이 전자 수송층(24)으로 빠지는 것을 저지하여, 발광 효율을 향상할 수 있다.

(유기 EL 표시 장치의 제조 방법)

다음으로, 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법에 대해서 이하에 설명한다.

도 4는, 상기한 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 공정을 공정순으로 도시하는 흐름도이다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법은, 예를 들어 TFT 기판·제1 전극의 제작 공정 S1, 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정 S2, 발광층의 형성 공정 S3, 전자 수송층의 형성 공정 S4, 전자 주입층의 형성 공정 S5, 제2 전극의 형성 공정 S6, 밀봉 공정 S7을 이 순서대로 구비하고 있다.

이하에, 도 4의 각 공정을 설명한다. 단, 이하에 나타내는 각 구성 요소의 치수, 재질, 형상 등은 어디까지나 일례에 지나지 않고, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 하고 있고, 이것과는 반대로 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 하는 경우에는, 유기 EL층의 적층순은 이하의 설명과 반전된다. 마찬가지로, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)을 구성하는 재료도 이하의 설명과 반전된다.

최초에, 절연 기판(11) 상에 공지된 방법으로 TFT(12) 및 배선(14) 등을 형성한다. 절연 기판(11)으로서는, 예를 들어 투명한 유리 기판 또는 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다. 일 실시예에서는, 절연 기판(11)으로서, 두께가 약 1㎜, 종횡 치수가 500×400㎜인 직사각형 형상의 유리판을 사용할 수 있다.

계속해서, TFT(12) 및 배선(14)을 덮도록 절연 기판(11) 상에 감광성 수지를 도포하고, 포토리소그래피 기술에 의해 패터닝을 행함으로써, 층간막(13)을 형성한다. 층간막(13)의 재료로서는, 예를 들어 아크릴 수지나 폴리이미드 수지 등의 절연성 재료를 사용할 수 있다. 단, 폴리이미드 수지는 일반적으로 투명이 아니고, 유색이다. 이 때문에 도 3에 도시하는 바와 같은 보텀에미션형의 유기 EL 표시 장치(1)를 제조하는 경우에는, 층간막(13)으로서는 아크릴 수지 등의 투명성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 층간막(13)의 두께는, TFT(12)의 상면의 단차를 해소할 수 있으면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 일 실시예에서는, 아크릴 수지를 사용해서 두께 약 2㎛의 층간막(13)을 형성할 수 있다.

다음으로, 층간막(13)에, 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)을 형성한다.

다음으로, 층간막(13) 상에 제1 전극(21)을 형성한다. 즉, 층간막(13) 상에 도전막(전극막)을 성막한다. 계속해서, 도전막 상에 포토레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용해서 패터닝을 행한 후, 염화 제2철을 에칭액으로 해서, 도전막을 에칭한다. 그 후, 레지스트 박리액을 사용해서 포토레지스트를 박리하고, 또한 기판 세정을 행한다. 이에 의해, 층간막(13) 상에 매트릭스 형상의 제1 전극(21)이 얻어진다.

제1 전극(21)에 사용되는 도전막 재료로서는, ITO(Indium Tin Oxide: 인듐 주석 산화물), IZO(Indium Zinc Oxide: 인듐 아연 산화물), 갈륨 첨가 산화아연(GZO) 등의 투명 도전 재료, 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt) 등의 금속 재료를 사용할 수도 있다.

도전막의 적층 방법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, CVD(chemical vapor deposition, 화학 증착)법, 플라즈마 CVD법, 인쇄법 등을 사용할 수 있다.

일 실시예에서는, 스퍼터링법에 의해, ITO를 사용하여, 두께 약 100㎚의 제1 전극(21)을 형성할 수 있다.

다음으로, 소정 패턴의에지 커버(15)를 형성한다. 에지 커버(15)는 예를 들어 층간막(13)과 마찬가지의 절연 재료를 사용할 수 있고, 층간막(13)과 마찬가지의 방법으로 패터닝할 수 있다. 일 실시예에서는, 아크릴 수지를 사용하여, 두께 약 1㎛의 에지 커버(15)를 형성할 수 있다.

이상에 의해, TFT 기판(10) 및 제1 전극(21)이 제작된다(공정 S1).

다음으로, 공정 S1을 거친 TFT 기판(10)을 탈수를 위해서 감압 베이크 처리하고, 또한 제1 전극(21)의 표면 세정을 위해서 산소 플라즈마 처리한다.

다음으로, 상기 TFT 기판(10) 상에 정공 주입층 및 정공 수송층(본 실시 형태에서는 정공 주입층겸 정공 수송층(22))을 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 증착법에 의해 형성한다(S2).

구체적으로는, 표시 영역(19)의 전체면이 개구된 오픈 마스크를, TFT 기판(10)에 밀착 고정하고, TFT 기판(10)과 오픈 마스크를 함께 회전시키면서, 오픈 마스크의 개구를 통해서 정공 주입층 및 정공 수송층의 재료를 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 증착한다.

정공 주입층과 정공 수송층은, 상기한 바와 같이 일체화되어 있어도 되고, 서로 독립된 층이어도 된다. 층의 두께는, 1층당 예를 들어 10 내지 100㎚이다.

정공 주입층 및 정공 수송층의 재료로서는, 예를 들어 벤진, 스티릴 아민, 트리페닐아민, 포르피린, 트리아졸, 이미다졸, 옥사디아졸, 폴리아릴알칸, 페닐렌디아민, 아릴아민, 옥사졸, 안트라센, 플루오레논, 히드라존, 스틸벤, 트리페닐렌, 아자트리페닐렌 및 이들의 유도체, 폴리실란계 화합물, 비닐카르바졸계 화합물, 티오펜계 화합물, 아닐린계 화합물 등의, 복소환식 공액계의 단량체, 올리고머 또는 중합체 등을 들 수 있다.

일 실시예에서는, 4, 4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐 아미노]비페닐(α-NPD)을 사용하여, 두께 30㎚의 정공 주입층겸 정공 수송층(22)을 형성할 수 있다.

다음으로, 정공 주입층겸 정공 수송층(22) 상에 에지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)를 덮도록, 발광층(23R, 23G, 23B)을 스트라이프 형상으로 형성한다(S3). 발광층(23R, 23G, 23B)은, 적색, 녹색, 청색의 각 색별로, 소정 영역을 구분 도포하도록 증착된다(구분 도포 증착).

발광층(23R, 23G, 23B)의 재료로서는, 저분자 형광 색소, 금속 착체 등의 발광 효율이 높은 재료가 사용된다. 예를 들어, 안트라센, 나프탈렌, 인덴, 페난트렌, 피렌, 나프타센, 트리페닐렌, 안트라센, 페릴렌, 피센, 플루오란텐, 아세페난트릴렌, 펜타펜, 펜타센, 코로넨, 부타디엔, 쿠마린, 아크리딘, 스틸벤 및 이들의 유도체, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄 착체, 비스(벤조 퀴놀리놀라토)베릴륨 착체, 트리(디벤조일메틸)페난트롤린 유로퓸 착체, 디톨루일비닐비페닐 등을 들 수 있다.

발광층(23R, 23G, 23B)의 두께는, 예를 들어 10 내지 100㎚로 할 수 있다.

본 발명의 증착 방법 및 증착 장치는, 이 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 증착에 특히 적절하게 사용할 수 있다. 본 발명을 사용한 발광층(23R, 23G, 23B)의 형성 방법의 상세한 것은 후술한다.

다음으로, 정공 주입층겸 정공 수송층(22) 및 발광층(23R, 23G, 23B)을 덮도록, TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 전자 수송층(24)을 증착법에 의해 형성한다(S4). 전자 수송층(24)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정 S2와 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.

다음으로, 전자 수송층(24)을 덮도록, TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 전자 주입층(25)을 증착법에 의해 형성한다(S5). 전자 주입층(25)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정 S2와 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다.

전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 재료로서는, 예를 들어 퀴놀린, 페릴렌, 페난트롤린, 비스 스티릴, 피라진, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 플루오레논 및 이들의 유도체나 금속 착체, LiF(불화 리튬) 등을 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은, 일체화된 단일층으로서 형성되어도 되고, 또는 독립된 층으로서 형성되어도 된다. 각 층의 두께는, 예를 들어 1 내지 100㎚이다. 또한, 전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 합계 두께는, 예를 들어 20 내지 200㎚이다.

일 실시예에서는, Alq(트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄)를 사용해서 두께 30㎚의 전자 수송층(24)을 형성하고, LiF(불화 리튬)을 사용해서 두께 1㎚의 전자 주입층(25)을 형성할 수 있다.

다음으로, 전자 주입층(25)을 덮도록, TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 제2 전극(26)을 증착법에 의해 형성한다(S6). 제2 전극(26)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정 S2와 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 제2 전극(26)의 재료(전극 재료)로서는, 일함수가 작은 금속 등이 적절하게 사용된다. 이러한 전극 재료로서는, 예를 들어 마그네슘 합금(MgAg 등), 알루미늄 합금(AlLi, AlCa, AlMg 등), 금속 칼슘 등을 들 수 있다. 제2 전극(26)의 두께는, 예를 들어 50 내지 100㎚이다. 일 실시예에서는, 알루미늄을 사용해서 두께 50㎚의 제2 전극(26)을 형성할 수 있다.

제2 전극(26) 상에는, 제2 전극(26)을 덮도록, 외부로부터 산소나 수분이 유기 EL 소자(20) 내에 침입하는 것을 저지하기 위해서, 보호막을 더 형성해도 된다. 보호막의 재료로서는, 절연성이나 도전성을 갖는 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어 질화 실리콘이나 산화 실리콘을 들 수 있다. 보호막의 두께는, 예를 들어 100 내지 1000㎚이다.

이상에 의해, TFT 기판(10) 상에 제1 전극(21), 유기 EL층(27) 및 제2 전극(26)으로 이루어지는 유기 EL 소자(20)를 형성할 수 있다.

계속해서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 소자(20)가 형성된 TFT 기판(10)과, 밀봉 기판(40)을 접착층(30)으로 접합하고, 유기 EL 소자(20)를 봉입한다. 밀봉 기판(40)으로서는, 예를 들어 두께가 0.4 내지 1.1㎜인 유리 기판 또는 플라스틱 기판 등의 절연 기판을 사용할 수 있다.

이렇게 하여, 유기 EL 표시 장치(1)가 얻어진다.

이러한 유기 EL 표시 장치(1)에 있어서, 배선(14)으로부터의 신호 입력에 의해 TFT(12)를 ON(온)시키면, 제1 전극(21)으로부터 유기 EL층(27)에 정공이 주입된다. 한편, 제2 전극(26)으로부터 유기 EL층(27)에 전자가 주입된다. 정공과 전자는 발광층(23R, 23G, 23B) 내에서 재결합하고, 에너지를 실활할 때에 소정의 색의 광을 출사한다. 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 휘도를 제어함으로써, 표시 영역(19)에 소정의 화상을 표시할 수 있다.

이하에, 발광층(23R, 23G, 23B)을 구분 도포 증착에 의해 형성하는 공정 S3을 설명한다.

(새 증착법)

발광층(23R, 23G, 23B)을 구분 도포 증착하는 방법으로서, 본 발명자들은, 특허문헌 1, 2와 같은, 증착시에 기판과 동등한 크기의 마스크를 기판에 고정하는 증착 방법 대신에, 증착원 및 증착 마스크에 대하여 기판을 이동시키면서 증착을 행하는 신규의 증착 방법(이하, 「새 증착법」이라고 함)을 검토하였다.

도 5는, 새 증착법의 기본 개념을 도시한 사시도이다.

증착원(960)과 증착 마스크(970)로 증착 유닛(950)을 구성한다. 증착원(960)과 증착 마스크(970)의 상대적 위치는 일정하다. 기판(10)이 증착 마스크(970)에 대하여 증착원(960)과는 반대측을 일정 속도로 일방향(10a)으로 이동한다. 증착원(960)의 상면에는, 각각이 증착 입자(991)를 방출하는 복수의 증착원 개구(961)가 형성되어 있고, 증착 마스크(970)에는, 복수의 마스크 개구(971)가 형성되어 있다. 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)는 마스크 개구(971)를 통과해서 기판(10)에 부착된다. 발광층(23R, 23G, 23B)의 각 색별로 반복해서 증착을 행함으로써, 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 증착을 행할 수 있다.

이러한 새 증착법에 의하면, 증착 마스크(970)의, 기판(10)의 이동 방향(10a)의 치수 Lm을, 기판(10)의 동일 방향의 치수와는 무관계로 설정할 수 있다. 따라서, 기판(10)보다도 작은 증착 마스크(970)를 사용할 수 있다. 이로 인해, 기판(10)을 대형화해도 증착 마스크(970)를 대형화할 필요가 없기 때문에, 증착 마스크(970)의 자중 휨이나 신장의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 증착 마스크(970)나 이것을 보유 지지하는 프레임 등이 거대화·중량화하는 일도 없다. 따라서, 특허문헌 1, 2에 기재된 종래의 증착법의 문제가 해결되어, 대형 기판에 대한 구분 도포 증착이 가능하게 된다.

그러나, 본 발명자들의 한층 더한 검토의 결과, 도 5에 도시한 새 증착법은, 특허문헌 1, 2의 증착법에 비하여, 형성되는 피막(증착막)의 단부 가장자리에 뭉개짐이 발생하기 쉽다는 문제가 있다는 것이 판명되었다. 이 문제의 발생 원인을 이하에 설명한다.

도 6은, 기판(10)의 이동 방향(10a)과 평행한 방향을 따라 본, 도 5의 증착 장치의 정면도이다. 도 6의 지면의 좌우 방향으로, 복수의 증착원 개구(961) 및 복수의 마스크 개구(971)가 나열되어 있다. 각 증착원 개구(961)로부터 증착 입자(991)는 임의의 확산성(지향성)을 갖고 방출된다. 즉, 도 6에 있어서, 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 수는, 증착원 개구(961)의 바로 위 방향에 있어서 가장 많고, 바로 위 방향에 대하여 이루는 각도(출사 각도)가 커짐에 따라서 서서히 적어진다. 증착원 개구(961)로부터 방출된 각 증착 입자(991)는 각각의 방출 방향을 향해서 직진한다. 도 6에서는, 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 흐름을 화살표로 개념적으로 나타내고 있다. 따라서, 각 마스크 개구(971)에는, 그 바로 아래에 위치하는 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)가 가장 많이 비래하지만, 이것에 한정되지 않고, 비스듬히 아래쪽에 위치하는 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)도 비래한다.

도 7은, 어떤 마스크 개구(971)를 통과한 증착 입자(991)에 의해 기판(10) 상에 형성되는 피막(990)의, 도 6과 마찬가지로 기판(10)의 이동 방향(10a)과 평행한 방향을 따라서 본 단면도이다. 상술한 바와 같이, 여러 방향으로부터 비래한 증착 입자(991)가 마스크 개구(971)를 통과한다. 기판(10)의 피증착면(10e)에 도달하는 증착 입자(991)의 수는, 마스크 개구(971)의 바로 위의 영역에서 가장 많고, 이것으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 적어진다. 따라서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 기판(10)의 피증착면(10e)에는, 마스크 개구(971)를 바로 위 방향으로 기판(10)에 투영한 영역에, 두껍게 또한 대략 일정 두께를 갖는 피막 주부(990c)가 형성되고, 그 양측에, 피막 주부(990c)로부터 멀어짐에 따라서 서서히 얇아지는 뭉개짐 부분(990e)이 형성된다. 그리고, 이 뭉개짐 부분(990e)이 피막(990)의 단부 가장자리의 뭉개짐을 발생시킨다.

뭉개짐 부분(990e)의 폭 We가 커져 뭉개짐 부분(990e)이 인접한 상이한 색의 발광층 영역에 이르면, 「혼색」을 발생하거나, 유기 EL 소자의 특성이 열화되거나 한다. 따라서, 뭉개짐 부분(990e)이 인접한 발광층 영역에까지 확대되지 않도록 해야 한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 기판(10)의 이동 방향(10a)과 평행한 방향을 따라 보았을 때, 마스크 개구(971)를 통과한 증착 입자(991)의 기판(10)에 대한 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)을 α로 한다. 여기서, 증착 입자(991)의 입사 각도는, 기판(10)의 법선(10n)에 대하여 증착 입자(991)의 비상 방향이 이루는 각도에 의해 정의된다. 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격을 H라 하면, 도 7에 도시한 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We는,

We=H×tanα

이다.

따라서, 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We를 작게 하기 위해서는, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격 H 및 증착 입자(991)의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α 중 적어도 한쪽을 작게 하면 된다.

그러나, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격 H를 작게 하면, 증착 마스크(970)와 기판(10)이 충돌할 가능성이 높아진다. 기판(10)을 증착 마스크(970)에 대하여 이동시킬 때에, 양자가 충돌하지 않고, 간격 H를 작게 하기 위해서는, 증착 마스크(970)에 대한 기판(10)의 위치를 고정밀도로 제어할 필요가 있다. 따라서, 간격 H를 작게 하는 데는 한계가 있다.

한편, 최대 입사 각도α는, 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 출사 각도 또는, 마스크 개구(971)의 애스펙트비에 따라 결정된다.

증착 입자(991)의 출사 각도는, 도 8에 도시하는 바와 같이 기판(10)의 이동 방향(10a)과 평행한 방향을 따라 보았을 때, 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 비상 방향이 기판(10)의 법선(10n)에 대하여 이루는 각도에 의해 정의된다. 상술한 바와 같이, 증착 입자(991)는 증착원 개구(961)로부터 여러 방향을 향해서 방출된다. 일반적으로, 증착원 개구(961)의 바로 위를 향하는 증착 입자(출사 각도가 0도인 증착 입자)가 가장 많고, 출사 각도가 커짐에 따라서 증착 입자량은 적어진다. 증착 입자(991)의 출사 각도의 최대값(최대 출사 각도)을 φ로 한다.

한편, 마스크 개구(971)의 애스펙트비는, 도 8에 도시하는 바와 같이 마스크 개구(971)를 기판(10)의 이동 방향(10a)과 평행한 방향을 따라 보았을 때, 마스크 개구(971)의 개구 폭 Wm에 대한 증착 마스크(970)의 두께 Tm의 비(Tm/Wm)로 정의된다. 마스크 개구(971)를 통과할 수 있는 증착 입자(991)의 비상 방향이 기판(10)의 법선(10n)에 대하여 이루는 각도의 최대값을 δ라 하면, 마스크 개구(971)의 애스펙트비는 cotδ로 표현된다.

φ≥δ를 만족할 때, 증착 입자의 최대 입사 각도α는, 마스크 개구(971)의 애스펙트비 cotδ에 의존한다(즉, α=δ). 따라서, 애스펙트비 cotδ를 크게 하면, 증착 입자의 최대 입사 각도α를 작게 할 수 있다.

그런데, 마스크 개구(971)의 애스펙트비 cotδ를 크게 하면 이하의 문제가 발생한다.

첫번째, 증착 마스크(970)의 두께 Tm이 커지므로, 마스크 개구(971)의 내주면에 증착 입자가 부착되기 쉽고, 그 결과, 실질적인 통로 치수가 작아지고, 최악의 경우에는, 마스크 개구(971)가 막히게 된다. 예를 들어, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격 H가 0.5㎜일 때에 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We를 50㎛ 이하로 하기 위해서는, α=δ≒5.7°일 필요가 있다. 따라서, cotδ≒10으로 된다. 마스크 개구(971)의 내주면이 도 8에 도시하는 바와 같이 기판(10)의 법선(10n)과 평행한 마스크 개구(971)에 있어서, 마스크 개구(971)의 개구 폭 Wm을 90㎛로 설정하면, cotδ≒10을 만족하기 위해서는, 증착 마스크(970)의 두께 Tm은 900㎛일 필요가 있다. 일반적인 증착 마스크의 두께 10 내지 100㎛와 비교하면, 증착 마스크(970)를 9 내지 90배나 두껍게 할 필요가 있다. 증착 마스크(970)의 두께 Tm을 두껍게 하면 할수록, 증착 입자의 마스크 개구(971)의 내주면에의 부착량은 증대한다.

두번째, 애스펙트비가 커질수록, 증착 마스크(970)의 제조가 곤란해진다. 일반적으로 증착 마스크(970)의 재료로서는, 내열성, 가공성, 열팽창 계수를 음미해서 금속이 사용된다. 그리고, 표면에 대하여 대략 직각의 내주면을 갖는 마스크 개구(971)를 형성하는 방법으로서, 전기 주조법이나 레이저 커트에 의한 굴삭법 등이 사용된다. 이러한 방법으로 금속 판재에 고애스펙트비의 개구를 형성하는 것은 어렵고, 예를 들어 애스펙트비 cotδ가 3 이상인 고정밀도의 개구를 실현하는 것은 기술적으로 곤란을 수반한다. 따라서, 상기한 예와 같이 두께 Tm이 900㎛인 금속판에, 폭 Wm이 90㎛인 마스크 개구(971)를 고정밀도로 다수 형성하는 것은 제조상 매우 곤란하다. 또한, 가령 이러한 증착 마스크를 작성할 수 있었다고 해도, 그 증착 마스크의 제작 비용이 증대하게 되기 때문에, 이것을 사용해서 제조되는 유기 EL 표시 장치가 고비용으로 되게 된다.

세번째, 애스펙트비가 커지면, 증착 마스크(970)가 두꺼워지므로, 증착 마스크(970)가 무거워지고, 그 자중에 의한 휨 변형을 무시할 수 없게 된다. 증착 마스크(970)가 자중에 의해 변형되면, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격 H가 증착 마스크(970)의 면상의 위치에 따라 변화하므로, 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We가 기판(10)의 면 내에 있어서 일정하지 않게 된다.

따라서, 마스크 개구(971)의 애스펙트비 cotδ를 크게 하기 위해서는 한계가 있다. 따라서, 애스펙트비 cotδ를 크게 함으로써, 증착 입자의 최대 입사 각도α를 작게 하는 것은 곤란하다.

상기와는 반대로, φ<δ를 만족할 때, 증착 입자의 최대 입사 각도α는, 증착 입자의 최대 출사 각도φ에 의존한다(즉, α=φ). 따라서, 최대 출사 각도φ를 작게 하면, 증착 입자의 최대 입사 각도α를 작게 할 수 있다.

최대 출사 각도φ는, 일반적으로, 증착원 개구(961)의 형상에 의해 조정할 수 있다고 생각된다. 그러나, 최대 출사 각도φ를 작게 하는 것은, 상상하는 만큼 용이한 것은 아니다.

특허문헌 3에는, 증착원 개구의 단면 형상을, 기판측일수록 직경이 커지는 테이퍼 형상으로 함으로써, 증착원 개구의 바로 정면 위치에 급준한 피크를 갖는 두께 분포의 증착막을 형성할 수 있다고 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 3의 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 확실히 테이퍼 형상 단면을 갖는 증착원 개구를 사용한 경우에는, 일정 직경의 증착원 개구를 사용한 경우에 비하여, 증착막 두께가 최대로 되는 부분 근방의 두께 분포는 급준해지기는 하지만, 증착막이 형성되는 영역(즉, 증착 입자가 부착되는 범위)은 거의 변함이 없다. 즉, 증착원 개구의 형상을, 특허문헌 3에 기재된 테이퍼 형상 단면을 갖도록 변경했다고 해도, 최대 출사 각도φ는 거의 변화하지 않는다.

특허문헌 4에는, 증착원과 증착 마스크 사이에, 증착 빔 통과 구멍이 형성된 증착 빔 방향 조정판을 배치하는 것이 기재되어 있다. 증착원으로부터 방출된 증착 입자를, 증착 빔 방향 조정판에 형성된 증착 빔 통과 구멍을 통과시킴으로써, 증착 빔의 지향성이 높아진다. 특허문헌 4에는, 증착 빔 통과 구멍의 직경은, 지향성을 충분히 높이기 위해서, 약 0.1㎜ 내지 1㎜가 바람직하다고 기재되어 있다. 그런데, 이러한 소직경의 증착 빔 통과 구멍을 형성한 증착 빔 방향 조정판을 사용한 경우, 상술한 마스크 개구(971)를 고애스펙트비화한 경우와 마찬가지의 문제가 있다. 즉, 증착 빔 통과 구멍은, 그 직경이 작기 때문에, 증착 입자가 증착 빔 통과 구멍의 내주면에 부착함으로써 구멍이 막히기 쉽다. 또한, 소직경의 증착 빔 통과 구멍을 고정밀도로 다수 형성하는 것은 기술적으로 곤란하여, 고비용으로 된다. 또한, 가공성을 개선하기 위해서 증착 빔 통과 구멍의 직경을 크게 하면, 증착 빔이 원하는 지향성을 얻기 위해서는, 증착 빔 방향 조정판을 두껍게 할 필요가 있고, 그 결과, 증착 빔 방향 조정판의 자중에 의한 휨 변형이나, 거기에 수반하는 지향성이나 뭉개짐 부분의 폭이 일정하지 않게 된다. 또한, 증착 빔 통과 구멍을 통과할 수 없는 증착 입자량이 많아, 증착 레이트가 저하하고, 또한, 증착 재료의 이용 효율이 나쁘다. 증착 빔 방향 조정판을 도 5에 도시한 새 증착법에 적용하면, 증착 빔의 지향성을 높일 필요가 없는, 기판(10)의 주행 방향(10a)과 평행한 방향에 있어서도, 지향성이 나쁜 증착 빔이 포착되게 되므로, 증착 재료의 이용 효율의 원하지 않는 저하를 초래하게 된다.

이상과 같이, 도 5에 도시한 새 증착법은, 대형의 기판에 대해서도 구분 도포 증착을 행할 수 있다는 특징을 갖지만, 증착 재료의 이용 효율의 저하를 방지하면서, 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We를 작게 하는 것은 곤란하다. 혼색이 발생하지 않도록 하기 위해서 뭉개짐 부분(990e)이 인접한 상이한 색의 발광층 영역에 미치지 못하도록 하기 위해서는, 화소(도 2의 서브 화소(2R, 2G, 2B)를 의미함)의 개구 폭을 좁게 하거나, 또는, 화소의 피치를 크게 하여, 비발광 영역을 크게 할 필요가 있다. 그런데, 화소의 개구 폭을 좁게 하면, 발광 영역이 작아지므로 휘도가 저하한다. 필요한 휘도를 얻기 위해서 전류 밀도를 높게 하면, 유기 EL 소자가 단 수명화하거나, 손상되기 쉬워지거나 해서, 신뢰성이 저하한다. 한편, 화소 피치를 크게 하면, 고정밀 표시를 실현할 수 없어, 표시 품위가 저하한다.

본 발명자들은, 새 증착법의 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 검토하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에, 본 발명이 적합한 실시 형태를 설명한다.

(실시 형태 1)

도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 증착 장치의 주요부를 도시한 사시도이다. 도 10은, 본 실시 형태 1에 따른 증착 장치를, 기판(10)의 폭 방향(제1 방향)과 수직인 방향을 따라서 본 정면도이다. 도 11은, 본 실시 형태 1에 따른 증착 장치(단, 증착 마스크(70)를 생략하고 있음)의 평면도이다. 이하의 설명의 편의를 위하여, 기판(10)의 폭 방향을 따른 수평 방향축을 X축, X축과 수직인 수평 방향축을 Y축, X축 및 Y축과 평행한 상하 방향축을 Z축으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 설정한다. Z축은 기판(10)의 피증착면(10e)의 법선 방향과 평행하다. 설명의 편의를 위하여, Z축 방향의 화살표의 측(도 9의 지면의 상측)을 「상측」이라고 칭한다.

증착원(60)에 대하여 Z축 방향에 대향해서 증착 마스크(70)가 배치되어 있다. 증착원(60)과 증착 마스크(70) 사이에 복수의 제어판(80)이 배치되어 있다.

증착원(60)은 그 상면(즉, 증착 마스크(70)에 대향하는 면)에, 복수의 증착원 개구(61)을 구비한다. 복수의 증착원 개구(61)는 X축 방향으로 일정 피치로 배치되어 있다. 각 증착원 개구(61)는 Z축과 평행하게 상방을 향해서 개구된 노즐 형상을 갖고 있으며, 증착 마스크(70)를 향하여, 발광층의 재료로 되는 증착 입자(91)를 방출한다.

증착 마스크(70)는, 그 주면(면적이 최대인 면)이 XY면과 평행한 판상물이며, X축 방향을 따라서 복수의 마스크 개구(71)가 X축 방향의 서로 다른 위치에 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 마스크 개구(71)의 개구 형상은 Y축과 평행한 슬롯 형상을 갖고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

증착 마스크(70)는 마스크 텐션 기구(73)(도 10 참조)에 의해 보유 지지된다. 마스크 텐션 기구(73)는 증착 마스크(70)에, 그 주면과 평행한 방향으로 장력을 인가함으로써, 증착 마스크(70)에, 자중에 의한 휨이나 신장이 발생하는 것을 방지한다.

복수의 제어판(80)은 X축 방향을 따라서 일정 피치로 배치되어 있다. 복수의 제한판(81)은 동일 치수의 박판이며, 그 주면(면적이 최대인 면)은 기판(10)의 피증착면(10e)에 대하여 수직이고, 또한, Y축 방향과 평행하다.

본 실시 형태에서는, 복수의 제어판(80)의 X축 방향 피치는, 복수의 증착원 개구(61)의 X축 방향 피치와 같다. 제어판(80)과 증착원 개구(61)의 X축 방향의 위치는, 그 X축 방향 피치의 절반만큼 어긋나 있다. 즉, X축 방향에 있어서, 인접하는 2개의 제어판(80)의 중간 위치에 1개의 증착원 개구(61)가 배치되어 있다.

복수의 제어판(80)은 X축 방향과 평행한 한 쌍의 제1 보유 지지 부재(86)와 Y축 방향과 평행한 한 쌍의 제2 보유 지지 부재(87)로 구성되는 프레임 형상의 보유 지지체(85)에 예를 들어 용접 등의 방법으로 일체적으로 유지되어 있다(도 9 참조). 단, 복수의 제어판(80)의 상대적 위치나 자세를 일정하게 유지할 수 있으면, 복수의 제어판(80)을 보유 지지하는 방법은, 상기에 한정되지 않는다.

증착원 개구(61)와 복수의 제어판(80)은 Z축 방향으로 이격되어 있고, 또한, 복수의 제어판(80)과 증착 마스크(70)는 Z축 방향으로 이격되어 있다. 증착원(60), 증착 마스크(70), 복수의 제어판(80)의 상대적 위치는 적어도 구분 도포 증착을 행하는 기간 중에는 일정하며, 이들은 증착 유닛(50)을 구성한다. 예를 들어, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 홀더(52)로, 증착원(60), 마스크 텐션 기구(73) 및 보유 지지체(85)를 일체적으로 유지함으로써, 증착원(60), 증착 마스크(70), 복수의 제어판(80)의 상대적 위치를 일정하게 유지할 수 있다.

도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(10)은 보유 지지 장치(54)에 의해 보유 지지된다. 보유 지지 장치(54)로서는, 예를 들어 기판(10)의 피증착면(10e)과는 반대측의 면을 정전기력으로 보유 지지하는 정전 척을 사용할 수 있다. 이에 의해, 기판(10)의 자중에 의한 휨이 실질적으로 없는 상태에서 기판(10)을 보유 지지할 수 있다. 단, 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 장치(54)는 정전 척에 한정되지 않고, 이 이외의 장치이어도 된다.

보유 지지 장치(54)에 보유 지지된 기판(10)은 이동 기구(56)에 의해, 증착 마스크(70)에 대하여 증착원(60)과는 반대측을, 증착 마스크(70)로부터 일정 간격만큼 이격한 상태에서, 일정 속도로 Y축 방향(제2 방향)(10a)으로 주사(이동)된다. 기판(10)의 이동은, 왕복 이동이어도 되고, 또는, 어느 한쪽만을 향하는 단방향 이동이어도 된다. 이동 기구(56)의 구성은 특별히 제한은 없다. 예를 들어 모터로 이송 나사를 회전시키는 이송 나사 기구나 리니어 모터 등, 공지된 반송 구동 기구를 사용할 수 있다.

상기한 증착 유닛(50)과, 기판(10)과, 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 장치(54)와, 기판(10)을 이동시키는 이동 기구(56)는, 도시하지 않은 진공 챔버 내에 수납된다. 진공 챔버는 밀봉된 용기이며, 그 내부 공간은 감압되어 소정의 저압력 상태로 유지된다.

증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)는 X축 방향으로 인접하는 제어판(80) 사이의 공간(이하, 「제어 공간」이라고 함)(81)을 통과하고, 또한, 마스크 개구(71)를 통과하여, 기판(10)의 피증착면(즉, 기판(10)의 증착 마스크(70)에 대향하는 측의 면)(10e)에 부착되어 피막(90)을 형성한다. 피막(90)은 Y축 방향으로 연장된 스트라이프 형상으로 된다.

피막(90)을 형성하는 증착 입자(91)는 반드시 제어 공간(81) 및 마스크 개구(71)를 통과한다. 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)가 제어 공간(81) 및 마스크 개구(71)를 통과하지 않고 기판(10)의 피증착면(10e)에 도달하는 일이 없도록, 제어판(80) 및 증착 마스크(70)가 설계되고, 또한 필요에 따라 증착 입자(91)의 비상을 방해하는 부착 방지판 등(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 된다.

적색, 녹색, 청색의 각 색별로 증착 재료(91)를 바꾸어 3회의 증착(구분 도포 증착)을 행함으로써, 기판(10)의 피증착면(10e)에 적색, 녹색, 청색의 각 색에 대응한 스트라이프 형상의 피막(90)(즉, 발광층(23R, 23G, 23B))을 형성할 수 있다.

제어판(80)의 작용에 대해서 설명한다.

도 8에서 설명한 것과 마찬가지로, 증착원 개구(61)로부터 증착 입자(91)는 임의의 확산성(지향성)을 갖고 방출된다. 이 증착 입자(91)가 제어 공간(81)에 입사한다. 증착 입자(91) 중, 그 속도 벡터의 X축 방향 성분이 큰 증착 입자(91)는 제한판(80)에 충돌하고 부착되어, 마스크 개구(71)에 도달할 수는 없다. 즉, 제한판(81)은 XZ면에의 투영도에 있어서, 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자(91)의 입사 각도를 제한한다. 여기서, 마스크 개구(71)에 대한 「입사 각도」는, XZ면에의 투영도에 있어서, 증착 입자(91)의 비상 방향이 Z축에 대하여 이루는 각도로 정의된다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 큰 입사 각도로 마스크 개구(71)를 통과하는 증착 입자(91)가 저감한다. 따라서, 도 7에 도시한 뭉개짐 부분(990e)의 폭 We가 작아지고, 바람직하게는 두께 점감 부분(990e)이 실질적으로 발생하지 않게 되므로, 스트라이프 형상의 피막(90)의 양측의 단부 가장자리의 뭉개짐의 발생이 대폭 억제된다. 그 결과, 유기 EL 표시 장치에 있어서, 혼색이 발생하지 않도록 발광 영역간의 비발광 영역의 폭을 크게 할 필요가 없어진다. 따라서, 고휘도로 고정밀의 표시를 실현할 수 있다. 또한, 휘도를 높이기 위해서 발광층의 전류 밀도를 높게 할 필요가 없어지므로, 장수명을 실현할 수 있고, 신뢰성이 향상된다.

마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자(91)의 입사 각도를 제한하기 위해서 박판의 제어판(80)을 사용한다. 따라서, 제어 공간(81)의 X축 방향 치수는 크고, 또한, 그 Y축 방향 치수는 실질적으로 임의로 설정할 수 있다. 이에 의해, X축 방향으로 인접하는 제어판(80) 사이의 개구 면적이 커지므로, 제어판(80)에 부착되는 증착 입자량을 적게 할 수 있고, 그 결과, 증착 재료의 낭비를 적게 할 수 있다. 또한, 제어판(80)에 증착 재료가 부착되는 것에 의한 구멍 막힘이 발생하기 어렵게 되므로, 장시간의 연속 사용이 가능하게 되어, 유기 EL 표시 장치의 양산성이 향상된다. 또한, 제어판(80)사이의 개구 면적이 크므로, 제어판(80)에 부착된 증착 재료의 세정이 용이하고, 보수가 간단하게 되고, 생산에 있어서의 스톱 손실이 적어, 양산성이 더욱 향상된다.

본 실시 형태에서는, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 적어도 일부는, 서로 상이한 2 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자(91)에 의해 형성된다. 즉, X축 방향 위치가 상이한 복수의 제어 공간(81)을 각각 통과한 증착 입자(91)가 기판(10)의 피증착면(10e) 상의 동일 지점에 부착된다. 이것에 대해서, 이하에 설명한다.

도 12는, 본 실시 형태 1의 증착 장치에 있어서, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자의 흐름(이하 「증착 입자류」라고 함)(92)을 Y축과 평행한 방향을 따라서 본 도면이다. 도 12에서는, 도면을 간략화하기 위해서, 증착원 개구(61)와 제어판(80)만을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 X축 방향 피치는 동일하고, X축 방향에 있어서, 각 증착원 개구(61)의 위치는, X축 방향으로 인접하는 2개의 제어판(80)의 중간 위치와 일치한다. 도 12에서는, 각 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 그 바로 위에 위치하는 제어 공간(81)만을 통과하고, 이 양쪽의 이웃하는 제어 공간(81)을 통과할 수는 없다. 도 12에는, 각 제어 공간(81)을 통과할 수 있는 증착 입자류(92)를 파선으로 나타내고 있다.

도 12로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 제어 공간(81)을 통과하는 증착 입자류(92)는 임의의 확산성을 갖고 있다. 따라서, 도 12에 도시한 A1-A1선보다도 상측(제어판(80)으로부터 먼 측)에서는, 2개 이상의 증착 입자류(92)의 적어도 일부가 서로 겹친다. A1-A1선보다도 상측의 영역에 기판(10)의 피증착면(10e)을 배치함으로써, 피막(90)의 적어도 일부를, 상이한 2 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자에 의해 형성할 수 있다. 이에 의해, 마스크 개구(71)의 위치에 관계없이, 피증착면(10e)의 임의의 위치에 피막(90)을 형성할 수 있다. 또한, 피막(90)의 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 제어판(80)의 두께(X축 방향 치수)를 T, 증착원 개구(61)(여기서는, 간단화하기 위해서 증착원 개구(61)를 확산성을 갖지 않는 점이라고 생각함)와 제어판(80)의 상측단의 상대적 위치에 의해 정의되는, 제어 공간(81)을 통과하는 증착 입자류(92)의 확대 각도를 θ라 하면, 인접하는 제어 공간(81)을 각각 통과한 증착 입자류(92)의 일부가 서로 겹치기 시작하는 위치(A1-A1선)의, 제어판(80) 상측단으로부터의 거리 H1은,

H1=T/(2×tanθ)

에서 구해진다. 이것으로부터 명확한 바와 같이, 제어판(80)의 두께 T가 작을수록, 거리 H1은 작아지고, 증착 입자류(92)가 서로 겹치기 시작하는 위치는 제어판(80)에 접근한다. 예를 들어 확대각θ가 5°, 제어판(80)의 두께 T가 0.5㎜인 경우, H1=0.5/(2×tan5°)=2.9㎜로 되고, 제어판(80) 상측단으로부터 2.9㎜ 이상 상측의 영역에서는, 증착 입자류(92)의 적어도 일부가 서로 겹친다.

도 12에 도시한 괄호안의 숫자는, 당해 숫자가 기재된 영역에서의 증착 입자류(92)의 겹침도(즉, 서로 겹치는 증착 입자류(92)의 수)를 나타내고 있다. 「(1)」이라고 기재된 겹침도 1의 영역에서는, 1개의 제어 공간(81)을 통과한 단일의 증착 입자류(92)만이 존재하고 있다. 「(2)」라고 기재된 겹침도 2의 영역에서는, X축 방향으로 인접하는 2개의 제어 공간(81)을 각각 통과한 2개의 증착 입자류(92)가 서로 겹쳐 있다. 「(3)」이라고 기재된 겹침도 3의 영역에서는, X축 방향으로 연속하는 3개의 제어 공간(81)을 각각 통과한 3개의 증착 입자류(92)가 서로 겹쳐 있다. 「(4)」 이후도 마찬가지이다. A1-A1선으로부터 상측으로 멀어짐에 따라서, 서로 겹치는 증착 입자류(92)의 수가 증가한다.

도 12에 도시한 A1-A1선 상의 임의의 위치에서는 겹침도는 1이고, A2-A2선 상의 임의의 위치에서는 겹침도는 2이며, A3-A3선 상의 임의의 위치에서는 겹침도는 3이다. 따라서, A1-A1선, A2-A2선, A3-A3선, …과 같이 X축 방향에 있어서 겹침도가 일정한 위치에 피증착면(10e)을 배치하면, 피증착면(10e)의 어느 위치에 있어서도 피막(90)의 두께 균일성이 향상하므로 바람직하다. 또한, 피증착면(10e)의 위치를, A1-A1선, A2-A2선, A3-A3선, …으로 제어판(80)으로부터 멀어지면 멀어질수록, 서로 겹치는 증착 입자류(92)의 수가 증가하므로, 증착 입자류(92) 사이의 증착 입자 밀도의 편차가 평균화되어, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

A1-A1선과 A2-A2선 사이의 영역에서는, 겹침도 1과 겹침도 2가 혼재하고 있다. A2-A2선과 A3-A3선 사이의 영역에서는, 겹침도 2와 겹침도 3이 혼재하고 있다. 마찬가지로, A3-A3선과 A4-A4선(도시하지 않음) 사이의 영역에서는, 겹침도 3과 겹침도 4가 혼재하고 있다. 증착원 개구(61)로부터 방출되는 증착 입자 분포에 출사 각도 의존성이 없다고 단순화하면, 증착 입자 밀도는 겹침도에 비례한다. 따라서, 피증착면(10e)을 A1-A1선, A2-A2선, A3-A3선, … 중 어느 하나에 배치할 수 없는 경우에도, 피증착면(10e)을 A1-A1선으로부터 상측으로 멀어지면 멀어질수록, X축 방향에 있어서의 증착 입자 밀도 변화가 적어지므로, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

본 실시 형태 1에 대응한 실시예 1을 나타낸다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.

도 13에, 일부의 증착원 개구(61) 및 제어판(80)을 확대해서 도시한다.

각 제어판(80)은 Z축 방향의 길이 L을 50㎜, Y축 방향의 길이를 190㎜, X축 방향 치수(두께) T를 0.5㎜로 하였다. 제어판(80)의 재료로서 SUS(304)를 사용하였다. 복수의 제어판(80)을 X축 방향의 배치 피치 P를 8㎜으로 해서 보유 지지 부재(85)(도 9, 도 10을 참조)에 일체적으로 보유 지지시켰다. 보유 지지 부재(85)의 Y축 방향의 외형 치수법은 200㎜, X축 방향의 외형 치수법은 600㎜으로 하였다.

도 13에 도시하고 있는 바와 같이, Y축 방향을 따라 보았을 때, X축 방향으로 인접하는 한 쌍의 제어판(80) 중 한쪽의 제어판(80)의 다른 쪽에 대향하는 측의 면의 하단부와, 상기 다른 쪽의 제어판(80)의 상기 한쪽에 대향하는 측의 면의 상단부를 연결하는 직선이 X축 방향에 대하여 이루는 각도를 γ라 하면,

tanγ=L/(P-T)=6.7

이기 때문에, γ=81.5°로 된다. 따라서, 인접하는 제어판(80)에 의해 결정되는 증착 입자의 확대 각도γ'(γ'=90°-γ)는 8.5°이었다. 즉, 복수의 제어판(80)에 의해, 제어 공간(81)을 출사하는 증착 입자의 출사 각도는 8.5° 이하로 제한된다.

증착원 개구(61)의 X축 방향의 배치 피치 P는, 제어판(80)의 X축 방향의 배치 피치 P와 동일한 8㎜로 하였다. X축 방향으로 인접하는 제어판(80)의 중앙 위치에 각 증착원 개구(61)를 배치하였다. Z축 방향을 따라서 상방으로부터 본 증착원 개구(61)의 개구 형상은, 직경 Dn이 4㎜인 원형으로 하였다. 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz는 10㎜로 하였다. 증착원 개구(61)로부터 방출되는 증착 입자의 최대 출사 각도φ(도 8 참조)는 약 60°이었다.

증착원 개구(61)로부터 확산성을 갖고 방출된 증착 입자는, 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81) 외에, 그 양옆의 제어 공간(81)에도 입사하였다. 그러나, 본 실시예에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81) 이외의 제어 공간(81)에 입사한 증착 입자는, 제어판(80)에 충돌하고 포착되어 제어 공간(81)을 통과할 수 없다. 이것을 실현하기 위한 조건은,

tanγ≥2Lz/(P-Dn+T)…(1-1)

이다.

본 실시예에서는, 상기 부등식의 우변은 4.4이기 때문에, 상기 부등식을 만족하고 있었다.

제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 도 13에 도시하는 확대 각도θ는,

cotθ=2(L+Lz)/(P+Dn-T)…(1-2)

로 표현된다. 본 실시예에서는, 식(1-2)로부터 θ=5.5°이며, θ<γ'이다. 따라서, 본 실시예에서는, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)은 상기 확대 각도θ에 의존하고, 5.5°이었다. 여기서, 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 최대 입사 각도는, Y축 방향과 평행한 방향을 따라 보았을 때, 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 비상 방향이 증착 마스크(70)의 법선(즉, Z축 방향)에 대하여 이루는 각도에 의해 정의된다.

증착 마스크(70)의 X축 방향 치수는 600㎜, Y축 방향 치수는 200㎜, Z축 방향 치수(두께 Tm)는 50㎛로 하였다. 증착 마스크(70)의 재료는, 인바재(Fe에 Ni를 36％ 함유한 합금)로 하였다.

증착 마스크(70)에는, Y축 방향 치수가 150㎜, X축 방향 치수 Wm이 90㎛인 슬롯 형상의 마스크 개구(71)를 X축 방향 피치 450㎛으로, X축 방향으로 751개 형성하였다. 이때, 마스크 개구(971)의 애스펙트비 cotδ(도 8 참조)는 1.7이었다. 본 실시예에서는, δ>θ이기 때문에, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는 상기 확대 각도θ에 의존하였다.

증착 마스크(70)의 복수의 마스크 개구(71)를 형성한 영역의 주위에는, 인바재로 이루어지는 부착 방지판을 설치하여, 제어 공간(81) 및 마스크 개구(71)를 통과하지 않는 증착 입자가 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되는 것을 방지하였다.

제어판(80)의 상단부로부터 기판(10)의 피증착면(10e)까지의 거리를 70㎜, 증착 마스크(70)와 기판(10)의 피증착면(10e) 사이의 간격 H를 300㎛로 하였다.

화소(도 2의 서브 화소(2R, 2G, 2B)를 의미함)의 크기(실제의 발광 영역 크기)는 Y축 방향이 300㎛, X축 방향이 70㎛로 하였다. 화소의 피치는, Y축 방향이 450㎛, X축 방향이 150㎛로 하였다.

증착 속도는, 호스트 재료 및 게스트 재료(도펀트 재료) 각각이, 적색(R)에서 5.0㎚/s 및 0.53㎚/s, 녹색(G)에서 5.0㎚/s 및 0.67㎚/s, 청색(B)에서 5.0㎚/s 및 0.67㎚/s로 하였다.

이상과 같은 구성에 의해, 기판(10)을 Y축 방향으로 1왕복 주사시킴으로써, 유기 재료로 이루어지는 증착막을 원하는 화소 패턴으로 형성하여, 발광층을 형성할 수 있었다. 즉, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81)을 통과하고, 또한 마스크 개구(71)를 통과한 증착 입자만이 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되었다.

본 실시예에서는, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는, 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 확대 각도θ와 동일한 5.5°이었다. 따라서, 피막의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)는,

We=H×tanα=29㎛이었다. 뭉개짐 부분의 폭 We는, X축 방향으로 인접하는 발광 영역 사이의 비발광 영역의 X축 방향 치수보다도 좁다. 따라서, 뭉개짐 부분을 비발광 영역 내에 수용할 수 있었다. 즉, X축 방향의 이웃에 위치하는, 상이한 색의 발광 영역 내에 증착 입자가 부착되는 일은 없어, 혼색이 없는 고품위의 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 뭉개짐 부분의 폭 We가 작으므로, 비발광 영역의 X축 방향 치수를 작게 하는 것이 가능하게 되어, 화소의 발광 영역을 크게 할 수 있다. 그로 인해, 전류 밀도를 낮춰서 유기 EL 소자를 구성하는 발광층의 열화를 방지할 수 있고, 그 결과, 화소의 발광 수명 특성이 향상되어, 고신뢰성의 유기 EL 표시 장치를 얻을 수 있었다.

상기한 실시예로부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 제어판(80)의 주면이 기판(10)의 주사 방향, 즉 Y축 방향과 평행하므로, 제어판(80)은 증착 입자의 Y축 방향(YZ 면 내)의 확대 각도를 제한하는 기능을 갖고 있지 않다. 즉, 속도 벡터의 Y축 방향 성분이 큰 증착 입자이어도, 제한판(80)에 충돌하고 포착되는 일은 없다. 따라서, 제어판(80)을 설치한 것에 의한 재료의 이용 효율의 저하는 적다. 이에 비해, 상술한 특허문헌 4에 기재된 증착 빔 통과 구멍이 형성된 증착 빔 방향 조정판은, 기판(10)의 법선과 직교하는 전체 방향에 있어서 증착 입자의 확대 각도를 제한하므로, 재료 이용 효율이 현저하게 저하한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 증착원 개구(61)로부터 방출되는 증착 입자의 Y축 방향의 확대 각도가 너무 크기 때문에 원하지 않는 방향으로 증착 입자가 비상하는 경우에는, 증착 입자의 Y축 방향의 확대 각도를 제한하기 위한 부착 방지판 등을 설치해도 된다.

상기한 실시예 1에서는, X축 방향에 있어서, 인접하는 제어판(80)의 중앙에 증착원 개구(61)가 배치되어 있다. 따라서, 가장 증착 입자 밀도가 높은 증착원 개구(61)의 바로 위의 영역에 제어 공간(81)이 배치된다. 이 구성은, 제어판(80)에 충돌하고 포착되는 증착 입자를 적게 할 수 있으므로, 재료 이용 효율이나 증착 레이트의 저하 방지의 관점으로부터 유리하다.

상기한 실시예 1에서는, 동일 치수의 제어판(80)을 평행하게 단순히 배치하는 것 뿐이며, 제어판(80)의 치수 정밀도나 조립 정밀도는 100㎛ 오더로 충분하고, 복수의 제어판(80)에 특별한 고정밀도의 가공은 불필요하다.

상기한 실시예 1에서는, 기판(10)에 부착되는 증착 입자는, 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 단 1개의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자이다. 이 구성은, 후술하는 다른 실시예에 비하여, 제어판(80)의 길이 L을 짧게 할 수 있다. 즉, 보다 작은 제어판(80)의 길이 L에 대해서도 식(1-1)이 성립한다. 따라서, 증착원 개구(61)로부터 기판(10)까지의 거리를 작게 할 수 있고, 이것은 증착 레이트의 향상이나 장치 크기의 저감에 유리하다.

또한, 상기한 실시예 1에서는, 증착원 개구(61) 및 제어판(80)의 X축 방향 피치가 동일하므로, X축 방향에 있어서, 기판(10) 상에 형성되는 피막(90)의 두께 불균일을 적게 할 수 있다.

상기한 실시예 1은 예시에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다.

예를 들어, 제어판(80)의 치수(특히, 길이 L 및 두께 T)는 상기한 실시예 1에 한정되지 않고, 자유롭게 설정할 수 있다. 단, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81)만을 통과한다는 조건을 만족시키기 위해서는, 상술한 식(1-1)을 만족할 필요가 있다. 따라서, 식(1-1)이 만족되는 범위 내에서 제어판(80)의 치수를 임의로 설계할 수 있다. 그러나, 제어판(80)의 두께 T가 커지면, 제어판(80)의 개구율(=(P-T)/P)이 작아지기 때문에, 재료 이용 효율이 저하한다. 따라서, 제어판(80)의 두께 T는 가능한 한 작은 쪽이 바람직하다.

상기한 실시예 1에서는, X축 방향에 있어서, 인접하는 제어판(80)의 중앙에 증착원 개구(61)를 배치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 인접하는 제어판(80) 사이의 임의의 위치에 증착원 개구(61)를 배치할 수 있다. 그 경우, 상기 식(1-1) 및 (1-2)의 「P」는 다음과 같이 치환된다. 즉, Y축 방향을 따라서 본 도 13에 있어서, 인접하는 제어판(80)의 중앙에 대하여 거리 x만큼 우측으로 어긋난 위치에 증착원 개구(61)가 배치된 경우를 생각한다. 이 경우, 증착원 개구(61)의 중심을 통하는 Z축과 평행한 직선에 대하여 우측의 부분에 대해서는 「P」를 「P-2x」로 치환하고, 좌측의 부분에 대해서는 「P」를 「P+2x」로 치환하여, 상기 식(1-1) 및 (1-2)를 적용하면 된다. 증착원 개구(61)의 X축 방향 위치를, 인접하는 제어판(80)의 중앙으로부터 어긋나게 함으로써, 피막(90)의 X축 방향의 양측의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)를 상이하게 할 수 있다.

상기한 실시예 1에서는, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 X축 방향 피치는 동일했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 양자가 상이해도 된다. 단, 증착원 개구(61) 및 제어판(80)의 X축 방향 위치를 랜덤하게 설정한 경우 등, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 상대적 위치 관계가 X축 방향에 있어서 일정하지 않은 경우에는, X축 방향에 있어서, 기판(10) 상에 형성되는 피막(90)의 두께 불균일이 발생한다. 따라서, 증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 및 제어판(80)의 X축 방향 피치는, 한쪽이 다른 쪽의 정수배인 관계를 갖고 있는 것이 바람직하다.

(실시 형태 2)

실시 형태 1에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 1개의 제어 공간(81)만을 통과할 수 있었다. 이에 비해, 본 실시 형태 2에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 1개의 제어 공간(81) 외에, 이 제어 공간(81)의 양옆의 2개의 제어 공간(81)도 통과할 수 있다. 즉, 각 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81)을 중심으로 하는 X축 방향으로 연속되는 3개의 제어 공간(81)을 통과한다. 또한 외측의 제어 공간(81)을 통과하도록 구성해도 된다. 본 실시 형태 2의 증착 장치의 구성은, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1의 그것과 동일하다.

본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1과 마찬가지로, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 적어도 일부는, 서로 상이한 2 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자(91)에 의해 형성된다. 즉, X축 방향 위치가 상이한 복수의 제어 공간(81)을 각각 통과한 증착 입자(91)가 기판(10)의 피증착면(10e) 상의 동일 지점에 부착된다.

도 14는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 그 바로 위의 제어 공간(81)과, 그 양옆의 제어 공간(81)의 합계 3개의 제어 공간(81)을 통과하는 본 실시 형태의 증착 입자류(92)를 도 12와 마찬가지로 도시한 도면이다. 도 14에서는, 도면을 간단화하기 위해서, 1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자류(92)만을 나타내고 있다. 상세한 설명을 생략하지만, 도 12에서 설명한 것과 마찬가지로, 도 14에 있어서도, 제어판(80)의 상측단으로부터 상측으로 소정 거리만큼 이격된 위치보다도 상측의 영역에서는, 2개 이상의 증착 입자류(92)의 적어도 일부가 서로 겹친다. 기판(10)의 피증착면(10e)은 이 영역 내에 설치된다. 도 12에서 설명한 것과 마찬가지로, 본 실시 형태에 있어서도, 피증착면(10e)을 X축 방향에 있어서 겹침도가 일정한 위치나, 제어판(80)으로부터 가능한 한 먼 위치에 배치하면, 피막(90)의 두께 균일성이 향상하므로 바람직하다.

증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 더욱 많은 제어 공간(81)을 통과하는 경우에도, 상기와 마찬가지로 생각할 수 있다.

본 실시 형태 2에 대응한 실시예 2를 나타낸다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.

도 15에, 일부의 증착원 개구(61) 및 제어판(80)을 확대해서 도시한다. 본 실시예 2는, 1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81)뿐만 아니라, 이 제어 공간(81)에 인접하는 2개의 제어 공간(81)도 통과한다는 점에서, 실시 형태 1의 실시예 1(도 13)과 상이하다. 본 실시예 2에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81)에 대하여 2개 이상 인접한 제어 공간(81)을 통과할 수는 없다. 본 실시예 2의 상기 이외의 구성은, 제어판(80)의 치수 및 배치 위치를 제외하고, 실시예 1과 동일하다. 증착 장치의 구조, 유기 증착막의 패턴 형성 프로세스 등도, 실시예 1과 동일하다.

각 제어판(80)의 Z축 방향의 길이 L을 75㎜으로 변경한 것 이외는, 제어판(80)의 치수, X축 방향 피치 P, 재료 등은 실시예 1과 동일하게 하였다.

도 15에 도시되어 있는 바와 같이, Y축 방향을 따라 보았을 때, X축 방향으로 인접하는 한 쌍의 제어판(80) 중 한쪽의 제어판(80)의 다른 쪽에 대향하는 측의 면의 하단부와, 상기 다른 쪽의 제어판(80)의 상기 한쪽에 대향하는 측의 면의 상단부를 연결하는 직선이 X축 방향에 대하여 이루는 각도를 γ라 하면,

tanγ=L/(P-T)=10

이기 때문에, γ=84.3°로 된다. 따라서, 인접하는 제어판(80)에 의해 결정되는 증착 입자의 확대 각도γ'(γ'=90°-γ)는 5.7°이었다. 즉, 복수의 제어판(80)에 의해, 제어 공간(81)을 출사하는 증착 입자의 출사 각도는 5.7° 이하로 제한된다.

증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 P, 개구 형상, 개구 직경 Dn, 증착 입자의 최대 출사 각도φ(도 8 참조)는 실시예 1과 동일하게 하였다. 실시예 1과 마찬가지로, X축 방향으로 인접하는 제어판(80)의 중앙 위치에 각 증착원 개구(61)를 배치하였다. 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz는 30㎜로 하였다.

증착원 개구(61)로부터 확산성을 갖고 방출된 증착 입자는, 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81) 외에, 그 주변의 복수의 제어 공간(81)에도 입사하였다. 그러나, 본 실시예에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81) 및 이것의 양옆의 제어 공간(81) 이외의 제어 공간(81)에 입사한 증착 입자는, 제어판(80)에 충돌하고 포착되어 제어 공간(81)을 통과할 수 없다. 이것을 실현하기 위한 조건은,

2Lz/(P-Dn+T)>tanγ≥2Lz/(3P-Dn+T) …(2-1)

이다.

본 실시예에서는, 상기 부등식의 최좌변은 13.3이고, 최우변은 2.9이기 때문에, 상기 부등식을 만족하고 있었다.

제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 도 15에 도시하는 확대 각도θ는,

2Lz/(P+Dn+T)>L/(P-T) …(2-2)

의 진위에 따라 상이하다. 부등식(2-2)가 진짜일 때,

cotθ=2×(L+Lz)/(3P+Dn-T) …(2-3)

이며, 부등식(2-2)가 가짜일 때,

cotθ=L/(P-T) …(2-4)

이다.

본 실시예에서는, 부등식(2-2)의 좌변은 4.8이고, 우변은 10이었다. 따라서, 부등식(2-2)는 가짜가 되고, 식(2-4)로부터 θ=5.7°가 되고, θ=γ'이다. 따라서, 본 실시예에서는, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)은 확대 각도γ' 및 상기 확대 각도θ에 의존하고, 5.7°이었다.

증착 마스크(70)의 구성은 실시예 1과 동일하게 하였다. 마스크 개구(71)의 애스펙트비 cotδ(도 8 참조)는 실시예 1과 동일한 약 1.7이었다. δ>θ를 만족하기 때문에, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는 상기 확대 각도γ' 및 상기 확대 각도θ에 의존하였다.

제어판(80)의 상단부로부터 기판(10)의 피증착면(10e)까지의 거리를 125㎜로 하였다. 증착 마스크(70)와 기판(10)의 피증착면(10e) 사이의 간격 H는 실시예 1과 동일하게 하였다.

화소 패턴 및 증착 속도는 실시예 1과 동일하게 하였다.

이상과 같은 구성에 의해, 기판(10)을 Y축 방향으로 1왕복 주사시킴으로써, 유기 재료로 이루어지는 증착막을 원하는 화소 패턴으로 형성하여, 발광층을 형성할 수 있었다. 즉, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81) 및 이 양쪽 이웃에 위치하는 제어 공간(81)을 통과하고, 또한 마스크 개구(71)를 통과한 증착 입자만이 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되었다.

본 실시예에서는, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는, 상기 확대 각도γ' 및 상기 확대 각도θ와 동일한 5.7°이었다. 따라서, 피막의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)는,

We=H×tanα=30㎛

이었다. 뭉개짐 부분의 폭 We는, X축 방향으로 인접하는 발광 영역 사이의 비발광 영역의 X축 방향 치수보다도 좁다. 따라서, 뭉개짐 부분을 비발광 영역 내에 수용할 수 있었다. 즉, X축 방향의 이웃에 위치하는, 상이한 색의 발광 영역 내에 증착 입자가 부착되는 일은 없어, 혼색이 없는 고품위의 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 뭉개짐 부분의 폭 We가 작으므로, 비발광 영역의 X축 방향 치수를 작게 하는 것이 가능하게 되어, 화소의 발광 영역을 크게 할 수 있다. 그로 인해, 전류 밀도를 낮춰서 유기 EL 소자를 구성하는 발광층의 열화를 방지할 수 있고, 그 결과, 화소의 발광 수명 특성이 향상되어, 고신뢰성의 유기 EL 표시 장치를 얻을 수 있었다.

1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된, 피막(90)의 형성에 기여하는 증착 입자는, 실시 형태 1에서는 1개의 제어 공간(81)만을 통과한 데 반해, 본 실시 형태 2에서는 복수의 제어 공간(81)(실시예 2에서는 3개의 제어 공간(81))으로 나뉘어 통과한다. 즉, 실시 형태 1에 비하여, 본 실시 형태에서는, 제어판(80)에 의해 소구분된 보다 다수의 증착 입자류가 형성되고, 기판(10) 상에서는, 보다 다수의 증착 입자류가 서로 겹쳐서 피막(90)이 형성된다. 따라서, 증착 입자류(92) 사이에서의 증착 입자 밀도의 편차 등이 평균화되어, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

확대각θ가 식(2-4)에 따르는 경우에는, 확대각θ는, 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn 및 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz에 의존하지 않는다. 따라서, 뭉개짐 부분의 폭 We는, 개구 직경 Dn이나 간격 Lz의 정밀도에 영향을 받지 않기 때문에, 뭉개짐 부분의 폭 We를, 실시 형태 1보다도 편차를 적게 고정밀도로 제어할 수 있다.

본 실시 형태 2는, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1과 동일하고, 실시 형태 1로 설명한 것과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

상기한 실시예 2는 예시에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다.

예를 들어, 제어판(80)의 치수(특히, 길이 L 및 두께 T)는 상기한 실시예 2에 한정되지 않고, 자유롭게 설정할 수 있다. 단, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81) 및 그 양옆의 제어 공간(81)만을 통과한다는 조건을 만족시키기 위해서는, 상술한 식(2-1)을 만족 할 필요가 있다. 따라서, 식(2-1)이 만족되는 범위 내에서 제어판(80)의 치수를 임의로 설계할 수 있다. 제어판(80)의 두께 T가 커지면 제어판(80)의 개구율이 작아지기 때문에, 제어판(80)의 두께 T가 가능한 한 작은 쪽이 바람직한 것은 실시 형태 1과 동일하다.

상기한 실시예 2에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위 및 그 양옆의 합계 3개의 제어 공간(81)만을 통과했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 더욱 많은 제어 공간(81)을 통과해도 된다. 그 경우, 상기 부등식(2-1)의 최우변을 적절히 변경할 필요가 있다. 예를 들어, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어 공간(81) 외에, 그 양측의 2개의 제어 공간(81)도 통과하는(즉, 연속하는 5개의 제어 공간(81)을 통과하는) 경우에는, 상기 부등식(2-1)의 「3P」는 「5P」로 치환된다. 일반적으로, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어 공간(81)과 그 양측에 각각 순서대로 인접하는 n개(「n」은 자연수)의 제어 공간(81)의 합계 (2n+1)개의 제어 공간(81)을 통과하는 경우에는, 부등식(2-1)의 「3P」는 「(2n+1)P」로 치환된다. 또한, 식(2-2)의 좌변의 「P」 및 식(2-3)의 「3P」는, 각각 「(2n-1)P」 및 「(2n+1)P」로 치환된다.

단, 「n」이 커지면, 도 16으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 증착원 개구(61)로부터 본, 제어판(80)에 의해 차폐되는 각도 영역(83)이 증가하므로, 증착 레이트나 재료 이용 효율이 저하한다. 따라서, 그러한 문제점으로부터는 「n」은 작은 쪽이 바람직하고, 상기 실시예 2에 도시한 바와 같이, n=1이 가장 바람직하다.

상기한 실시예 2에서는, X축 방향에 있어서, 인접하는 제어판(80)의 중앙에 증착원 개구(61)를 배치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 인접하는 제어판(80) 사이의 임의의 위치에 증착원 개구(61)를 배치할 수 있다. 그 경우, 상기 식(2-1 내지 2-4)의 「P」 및 「3P」는 다음과 같이 치환된다. 즉, Y축 방향을 따라서 본 도 15에 있어서, 인접하는 제어판(80)의 중앙에 대하여 거리 x만큼 우측으로 어긋난 위치에 증착원 개구(61)가 배치된 경우를 생각한다. 이 경우, 증착원 개구(61)의 중심을 통하는 Z축과 평행한 직선에 대하여 우측 부분에 대해서는 「P」를 「P-2x」로, 「3P」를 「3P-2x」로 각각 치환하고, 좌측 부분에 대해서는 「P」를 「P+2x」로, 「3P」를 「3P+2x」로 각각 치환하여, 상기 식(2-1 내지 2-4)을 적용하면 된다. 증착원 개구(61)의 X축 방향 위치를, 인접하는 제어판(80)의 중앙으로부터 어긋나게 함으로써, 피막(90)의 X축 방향의 양측의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)를 상이하게 할 수 있다.

상기한 실시예 2에서는, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 X축 방향 피치는 동일했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 양자가 상이해도 된다. 단, 실시 형태 1에서 설명한 것과 마찬가지로, 증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 및 제어판(80)의 X축 방향 피치는, 한쪽이 다른 쪽의 정수배의 관계를 갖고 있는 것이 바람직하다.

(실시 형태 3)

본 실시 형태 3은, 제어판(80)의 바로 아래에 증착원 개구(61)가 존재한다는 점에서, 제어 공간(81)의 바로 아래에 증착원 개구(61)가 존재하는 실시 형태 1, 2와 상이하다. 따라서, 본 실시 형태 3에서는, 각 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 존재하는 제어판(80)의 양측에 위치하는 2개의 제어 공간(81)을 통과한다. 또한 외측의 제어 공간(81)을 통과하도록 구성해도 된다. 본 실시 형태 3의 증착 장치의 구성은, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1, 2의 그것과 동일하다.

본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1, 2와 마찬가지로, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 적어도 일부는, 서로 상이한 2 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자(91)에 의해 형성된다. 즉, X축 방향 위치가 상이한 복수의 제어 공간(81)을 각각 통과한 증착 입자(91)가 기판(10)의 피증착면(10e) 상의 동일 지점에 부착된다.

도 17은, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 그 바로 위의 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81)을 통과하는 본 실시 형태의 증착 입자류(92)를 도 12, 도 14와 마찬가지로 도시한 도면이다. 도 17에서는, 도면을 간단화하기 위해서, 1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자류(92)만을 나타내고 있다. 상세한 설명을 생략하지만, 도 12에서 설명한 것과 마찬가지로, 도 17에 있어서도, 제어판(80) 상측단으로부터 상측으로 소정 거리만큼 이격된 위치보다도 상측의 영역에서는, 2개 이상의 증착 입자류(92)의 적어도 일부가 서로 겹친다. 기판(10)의 피증착면(10e)은 이 영역 내에 설치된다. 도 12에서 설명한 것과 마찬가지로, 본 실시 형태에 있어서도, 피증착면(10e)을 X축 방향에 있어서 겹침도가 일정한 위치나, 제어판(80)으로부터 가능한 한 먼 위치에 배치하면, 피막(90)의 두께 균일성이 향상되므로 바람직하다.

증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 더욱 많은 제어 공간(81)을 통과하는 경우도, 상기와 마찬가지로 생각할 수 있다.

본 실시 형태 3에 대응한 실시예 3을 나타낸다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.

도 18에, 증착원 개구(61)의 일부 및 제어판(80)의 일부를 확대해서 나타낸다. 본 실시예 3은, 1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81)을 통과한다는 점에서, 실시 형태 1의 실시예 1(도 13) 및 실시 형태 2의 실시예 2(도 15)와 상이하다. 본 실시예 3에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어판(80)을 사이에 끼우는 2개의 제어 공간(81)보다도 더욱 외측의 제어 공간(81)을 통과할 수는 없다. 본 실시예 3의 상기 이외의 구성은, 제어판(80)의 치수 및 배치 위치를 제외하고, 실시예 1과 동일하다. 증착 장치의 구조, 유기 증착막의 패턴 형성 프로세스 등도, 실시예 1과 동일하다.

도 18에 도시하고 있는 바와 같이, Y축 방향을 따라 보았을 때, X축 방향으로 인접하는 한 쌍의 제어판(80) 중 한쪽의 제어판(80)의 다른 쪽에 대향하는 측의 면의 하단부와, 상기 다른 쪽의 제어판(80)의 상기 한쪽에 대향하는 측의 면의 상단부를 연결하는 직선이 X축 방향에 대하여 이루는 각도를 γ라 하면,

tanγ=L/(P-T)=10

증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 P, 개구 형상, 개구 직경 Dn, 증착 입자의 최대 출사 각도φ(도 8 참조)는 실시예 1과 동일하게 하였다. 실시예 1과 달리, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 X축 방향 위치를 동일하게 하였다. 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz는 20㎜로 하였다.

증착원 개구(61)로부터 확산성을 갖고 방출된 증착 입자는, 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어판(80)의 양측의 복수의 제어 공간(81)에 입사하였다. 그러나, 본 실시예에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81) 이외의 제어 공간(81)에 입사한 증착 입자는, 제어판(80)에 충돌하고 포착되어 제어 공간(81)을 통과할 수 없다. 이것을 실현하기 위한 조건은,

tanγ≥2Lz/(2P-Dn+T) …(3-1)

이다.

본 실시예에서는, 상기 부등식의 우변은 4.8이기 때문에, 상기 부등식을 만족하고 있었다.

제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 도 18에 도시하는 확대 각도θ는,

2Lz/(Dn+T)>L/(P-T) …(3-2)

의 진위에 따라 상이하다. 부등식(3-2)이 진짜일 때,

cotθ=2×(L+Lz)/(2P+Dn-T) …(3-3)

이며, 부등식(3-2)이 가짜일 때,

cotθ=L/(P-T) …(3-4)

이다.

본 실시예에서는, 부등식(3-2)의 좌변은 8.9이며, 우변은 10이었다. 따라서, 부등식(3-2)은 가짜가 되고, 식(3-4)로부터 θ=5.7°가 되고, θ=γ'이다. 따라서, 본 실시예에서는, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)은 확대 각도γ' 및 상기 확대 각도θ에 의존하고, 5.7°이었다.

제어판(80)의 상단부로부터 기판(10)의 피증착면(10e)까지의 거리를 165㎜로 하였다. 증착 마스크(70)와 기판(10)의 피증착면(10e) 사이의 간격 H는 실시예 1과 동일하게 하였다.

화소 패턴 및 증착 속도는 실시예 1과 동일하게 하였다.

이상과 같은 구성에 의해, 기판(10)을 Y축 방향으로 1왕복 주사시킴으로써, 유기 재료로 이루어지는 증착막을 원하는 화소 패턴으로 형성하여, 발광층을 형성할 수 있었다. 즉, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자 중, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어판(80)의 양측에 위치하는 2개의 제어 공간(81)을 통과하고, 또한 마스크 개구(71)를 통과한 증착 입자만이 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되었다.

We=H×tanα=30㎛

1개의 증착원 개구(61)로부터 방출된, 피막(90)의 형성에 기여하는 증착 입자는, 실시 형태 1에서는 1개의 제어 공간(81)만을 통과한 것에 대해서, 본 실시 형태 3에서는 복수의 제어 공간(81)(실시예 3에서는 2개의 제어 공간(81))을 나뉘어 통과한다. 즉, 실시 형태 1에 비하여, 본 실시 형태에서는, 제어판(80)에 의해 소구분된 보다 다수의 증착 입자류가 형성되고, 기판(10) 상에서는, 보다 다수의 증착 입자류가 서로 겹쳐서 피막(90)이 형성된다. 따라서, 증착 입자류(92) 사이에서의 증착 입자 밀도의 편차 등이 평균화되어, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

증착원 개구(61)의 바로 위에 제어판(80)이 존재하지만, 그 두께 T를 얇게 설정하면, 실시 형태 2와 비교하면, 제어판(80)에서 차단되는 증착 입자의 양을 적게 할 수 있다. 따라서, 재료 이용 효율을 실시 형태 2에 비하여 높게 할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn은 제어판(80)의 두께 T보다도 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 18로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 제어판(80)의 바로 위의 영역에도, 당해 제어판(80)의 바로 아래의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가 돌아 들어가서 비상하기 때문에, 피막(90)의 두께의 불균일을 개선할 수 있다.

확대각θ가 식(3-4)에 따르는 경우에는, 확대각θ는, 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn 및 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz에 의존하지 않는다. 따라서, 뭉개짐 부분의 폭 We는, 개구 직경 Dn이나 간격 Lz의 정밀도에 영향을 받지 않기 때문에, 뭉개짐 부분의 폭 We를, 실시 형태 1보다도 고정밀도로 제어할 수 있다.

본 실시 형태 3은, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1과 동일하고, 실시 형태 1에서 설명한 것과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

상기한 실시예 3은 예시에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다.

예를 들어, 제어판(80)의 치수(특히, 길이 L 및 두께 T)는 상기한 실시예 3에 한정되지 않고, 자유롭게 설정할 수 있다. 단, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81)만을 통과한다는 조건을 만족시키기 위해서는, 상술한 식(3-1)을 만족할 필요가 있다. 따라서, 식(3-1)이 만족되는 범위 내에서 제어판(80)의 치수를 임의로 설계할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 가장 많은 증착 입자가 비상하는 증착원 개구(61)의 바로 위 방향에 제어판(80)이 설치되므로, 제어판(80)의 두께 T가 커지면, 제어판(80)에서 그 비상을 방해할 수 있는 증착 입자가 많아진다. 따라서, 제어판(80)의 두께 T는 가능한 한 작은 쪽이 바람직하다.

상기한 실시예 3에서는, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위의 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81)만을 통과했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 더욱 많은 제어 공간(81)을 통과해도 된다. 그 경우, 상기 부등식(3-1)의 우변을 적절히 변경할 필요가 있다. 예를 들어, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어판(80)의 양측의 2개의 제어 공간(81) 외에, 다시 그 양 외측의 2개의 제어 공간(81)도 통과하는(즉, 연속하는 4개의 제어 공간(81)을 통과하는) 경우에는, 상기 부등식(3-1)의 「2P」는 「4P」로 치환된다. 일반적으로, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자가, 당해 증착원 개구(61)의 바로 위에 위치하는 제어판(80)의 양측에 각각 순서대로 인접하는 n개(「n」은 자연수)의 제어 공간(81)(합계 2n개의 제어 공간(81))을 통과하는 경우에는, 부등식(3-1)의 「2P」는 「2n×P」로 치환된다. 또한, 식(3-3)의 「2P」는 「2n×P」로 치환된다.

단, 「n」이 커지면, 도 19로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 증착원 개구(61)로부터 본, 제어판(80)에 의해 차폐되는 각도 영역(83)이 증가하므로, 증착 레이트나 재료 이용 효율이 저하한다. 따라서, 그러한 문제점에서 보면 「n」은 작은 쪽이 바람직하고, 상기 실시예 3에 도시하는 바와 같이, n=1이 가장 바람직하다.

상기한 실시 형태 3 및 그 실시예 3에서는, 제어판(80)의 바로 아래에 증착원 개구(61)가 배치되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제어판(80)의 바로 아래의 위치로부터 X축 방향으로 어긋난 위치에 증착원 개구(61)를 배치할 수도 있다. 그 경우, 상기 식(3-1 내지 3-3)의 「Dn」은 다음과 같이 치환된다. 즉, Y축 방향을 따라서 본 도 18에 있어서, 제어판(80)의 X축 방향 중심에 대하여 거리x만큼 우측으로 어긋난 위치에 증착원 개구(61)가 배치된 경우를 생각한다. 이 경우, 증착원 개구(61)의 중심을 통하는 Z축과 평행한 직선에 대하여 우측의 부분에 대해서는 식(3-1)의 「Dn」을 「Dn+2x」로 치환하고, 식(3-2) 및 식(3-3)의 「Dn」을 「Dn-2x」로 치환하고, 좌측의 부분에 대해서는 식(3-1)의 「Dn」을 「Dn-2x」로 치환하고, 식(3-2) 및 식(3-3)의 「Dn」을 「Dn+2x」로 치환하여, 상기 식(2-1 내지 2-4)를 적용하면 된다. 증착원 개구(61)의 X축 방향 위치를, 제어판(80)의 바로 아래의 위치로부터 어긋나게 함으로써, 피막(90)의 X축 방향의 양측의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)를 상이하게 할 수 있다.

(실시 형태 4)

도 20은, 본 발명의 실시 형태 4에 따른 증착 장치의, 기판의 주사 방향을 따라서 본 정면도이다. 본 실시 형태 4에서는, 실시 형태 1 내지 3과 달리, 복수의 제어판(80)을 보유 지지하는 보유 지지체(85)가 슬라이드 기구(89)를 거쳐서 홀더(52)에 유지되어 있다. 슬라이드 기구(89)는 복수의 제어판(80)을 증착원(60) 및 증착 마스크(70)에 대하여 X축 방향을 따라서 왕복 운동시킨다. 본 실시 형태 4의 증착 장치의 구성은, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1 내지 3의 그것과 동일하다.

본 실시 형태 4에 대응한 실시예 4를 나타낸다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.

각 제어판(80)의 Z축 방향의 길이 L을 75㎜로 하고, 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz를 30㎜로 하고, 제어판(80)의 상단부로부터 기판(10)의 피증착면(10e)까지의 거리를 100㎜로 하는 것 이외는, 각 부의 치수는 실시예 1과 동일하게 하였다.

X축 방향으로 인접하는 한 쌍의 제어판(80)에 의해 규정되는 각도γ(도 13 참조)에 대해서 tanγ=10이기 때문에, γ=84.3°가 된다. 따라서, 인접하는 제어판(80)에 의해 결정되는 증착 입자의 확대 각도γ'(γ'=90°-γ)는 5.7°이었다. 즉, 복수의 제어판(80)에 의해, 제어 공간(81)을 출사하는 증착 입자의 출사 각도는 5.7° 이하로 제한된다.

실시예 1과 마찬가지로, 기판(10)을 Y축 방향을 따라서 30㎜/s로 주사시키면서 기판(10)의 피증착면(10e)에 유기 재료를 증착하였다. 증착 중에는, 슬라이드 기구(89)에 의해 복수의 제어판(80)을 X축 방향을 따라서 왕복 운동시켰다. 복수의 제어판(80)의 왕복 운동 이동량은, ±3P=±24㎜로 하였다(P는 증착원 개구(61) 및 제어판(80)의 X축 방향의 배치 피치임). 또한, 복수의 제어판(80)의 평균 이동 속도는 180㎜/s로 하였다.

본 실시예에서는, 제어판(80)이 X축 방향으로 왕복 운동하므로, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 상대적 위치 관계는 시시각각 변화한다. 따라서, 실시예 1 내지 3에서 설명한 조건은 순간적으로밖에 성립하지 않는다. 본 실시예에서는, 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 확대 각도θ는, 제어판(80)에 의해 결정되고,

cotθ≤L/(P-T) …(4-1)

로 된다.

식(4-1)로부터, 본 실시예에서는, 확대 각도θ는 5.7° 이하로 된다. 따라서, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)은 확대 각도θ에 의존하고, 5.7°이었다.

마스크 개구(71)의 애스펙트비 cotδ(도 8 참조)는 실시예 1과 동일한 약 1.7이기 때문에, δ>θ를 만족한다. 따라서, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는 상기 확대 각도θ에 의존하였다.

이상과 같은 구성에 의해, 제어판(80)을 X축 방향으로 왕복 운동시키면서, 기판(10)을 Y축 방향으로 1왕복 주사시킴으로써, 유기 재료로 이루어지는 증착막을 원하는 화소 패턴으로 형성하여, 발광층을 형성할 수 있었다. 즉, 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자는, 제어 공간(81)을 통과하고, 또한 마스크 개구(71)를 통과해서 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되었다.

본 실시예에서는, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는, 상기 확대 각도θ의 최대값과 동일한 5.7°이었다. 따라서, 피막의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)는,

We=H×tanα=30㎛

본 실시 형태에서는, 증착중에 제어판(80)을 왕복 운동시키므로, 제어판(80)과 증착원 개구(61)의 상대적 위치 관계에 기인하는, X축 방향에 있어서의 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 따라서, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

또한, 제어판(80)이 왕복 운동하고 있으므로, 기판(10)의 피증착면(10e) 상의 임의의 지점에 도달한 증착 입자의 선택에 관여한 제어판(80)이 시시각각 변화한다. 따라서, 각 제어판(80)의 치수 정밀도나 설치 정밀도의 편차에 기인하는, X축 방향에 있어서의 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 따라서, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

본 실시 형태에서는, 확대각θ가 (4-1)에 따르므로, 확대각θ는, 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn 및 증착원 개구(61)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz에 의존하지 않는다. 따라서, 뭉개짐 부분의 폭 We는, 개구 직경 Dn이나 간격 Lz의 정밀도에 영향을 받지 않기 때문에, 뭉개짐 부분의 폭 We를, 실시 형태 1보다도 고정밀도로 제어할 수 있다.

본 실시 형태에서 설명한, 증착 중에 복수의 제어판(80)을 X축 방향을 따라서 왕복 운동시키는 구성은, 실시 형태 1 내지 3 중 어느 것에 적용할 수도 있다.

본 실시 형태 4는, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1 내지 3과 동일하고, 실시 형태 1 내지 3에서 설명한 것과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

상기한 실시예 4는 예시에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다.

예를 들어, 상기한 실시예 4에서는, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 X축 방향 피치는 동일했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 양자가 상이해도 된다. 예를 들어, 증착원 개구(61) 및 제어판(80)의 X축 방향 위치를 랜덤하게 설정해도 된다. 실시 형태 1 내지 3과 달리, 증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 및 제어판(80)의 X축 방향 피치 중 한쪽이 다른 쪽의 정수배가 아닌 것에 기인하는, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 상대적 위치 관계의 X축 방향에 있어서의 불균일이, 제어판(80)을 왕복 운동시킴으로써 평균화된다. 따라서, X축 방향에 있어서, 기판(10) 상에 형성되는 피막(90)의 두께 불균일은 발생하기 어렵다.

상기한 실시예 4에서는, 제어판(80)의 왕복 운동 이동량을 ±24㎜으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 이것보다 커도 되고 작아도 된다. 단, 기판(10) 상에 형성되는 피막(90)의 두께 불균일을 적게 하기 위해서는, 제어판(80)의 왕복 운동 이동량은, 증착원 개구(61)의 X축 방향 피치 및 제어판(80)의 X축 방향 피치 중 큰 쪽보다도 큰 것이 바람직하고, 상기 큰 쪽의 정수배인 것이 더욱 바람직한다.

상기한 실시예 4에서는, 제어판(80)을 부동의 증착원(60) 및 증착 마스크(70)에 대하여 X축 방향으로 왕복 운동시켰지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어판(80) 및 증착 마스크(70)의 위치를 일정하게 하고, 증착원(60)을 X축 방향으로 왕복 운동시켜도 된다. 또는, 증착 마스크(70)의 위치를 일정하게 하고, 증착원(60) 및 제어판(80)을 X축 방향으로 왕복 운동시켜도 된다. 어느 쪽의 경우에도, 증착원 개구(61)와 제어판(80)의 상대적 위치 관계를 시시각각 변화시키면, 본 실시 형태의 상기한 효과가 얻어진다. 또는, 증착 마스크(70)의 위치를 일정하게 하고, 증착 마스크(70)에 대하여 제어판(80) 및 증착원(60)의 상대적 위치 관계를 고정하면서 협조시켜서 X축 방향으로 왕복 운동시켜도 된다. 이 경우에 있어서도, 증착 마스크(70)와 제어판(80) 및 증착원 개구(61)의 상대적 위치 관계가 시시각각 변화하므로, 당해 상대적 위치 관계에 기인하는, X축 방향에 있어서의 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 또한, 제어판(80) 및 증착원 개구(61)가 함께 왕복 운동하므로, 기판(10)의 피증착면(10e)의 임의의 지점에 도달하는 증착 입자가 유래하는 제어판(80) 및 증착원 개구(61)가 시시각각 변화한다. 따라서, 제어판(80)이나 증착원 개구(61)의 정밀도 편차에 기인하는, X축 방향에 있어서의 증착 입자의 밀도의 편차가 평균화된다. 따라서, 실시예 4와 마찬가지로 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다. 또한, 이 경우, 제어판(80) 및 증착원(60)의 상대적 위치 관계가 고정되어 있으므로, 증착 입자의 확대각θ는, 실시예 1 내지 3에서 나타낸 식을 따른다.

(실시 형태 5)

도 21은, 본 발명의 실시 형태 5에 따른 증착 장치의, 기판의 주사 방향을 따라서 본 정면도이다. 증착원(60)이 증착 입자를 방출하는 증착원 개구로서, 실시 형태 1 내지 4에서는 각각이 노즐 형상을 가진 복수의 증착원 개구(61)를 사용한 것에 대해서, 본 실시 형태 5에서는 슬롯 형상의 증착원 개구(62)를 사용한다. 증착원 개구(62)는 X축 방향을 따라서 연속되는 긴 구멍이다. 증착원 개구(62)의 상방에 복수의 제어판(80)이 배치되어 있다. 증착원 개구(62)의 X축 방향의 개구 직경은, 제어판(80)의 X축 방향 피치 P보다 크고, 피치 P의 2배보다도 큰 것이 바람직하다. 나아가서는, 증착원 개구(62)의 X축 방향의 양단은, 복수의 제어판(80) 중 양 외측의 제어판(80)보다도 X축 방향의 외측으로 밀려 나와 있는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1 내지 4와 마찬가지로, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 적어도 일부는, 서로 상이한 2 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자(91)에 의해 형성된다. 즉, X축 방향 위치가 상이한 복수의 제어 공간(81)을 각각 통과한 증착 입자(91)가 기판(10)의 피증착면(10e) 상의 동일 지점에 부착된다. 슬롯 형상의 증착원 개구(62)로부터 방출되는 증착 입자의 최대 출사 각도φ(도 8 참조)는 노즐 형상의 증착원 개구(61)로부터 방출되는 증착 입자의 최대 출사 각도φ보다도 일반적으로 크다. 따라서, 인접하는 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자류의 적어도 일부가 서로 겹치는 위치의 제어판(80)의 상단부로부터의 거리는, 노즐 형상의 증착원 개구(61)를 사용한 경우에 비하여, 슬롯 형상의 증착원 개구(62)를 사용한 경우 쪽이 일반적으로 짧아진다.

본 실시 형태 5의 증착 장치의 구성은, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1의 그것과 동일하다.

본 실시 형태 5에 대응한 실시예 5를 나타낸다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다.

도 22에, 일부의 증착원 개구(62) 및 제어판(80)을 확대해서 나타낸다.

각 제어판(80)의 Z축 방향의 길이 L을 75㎜로 하고, 증착원 개구(62)의 상단부로부터 제어판(80)의 하단부까지의 Z축 방향 간격 Lz를 30㎜로 하고, 제어판(80)의 상단부로부터 기판(10)의 피증착면(10e)까지의 거리를 100㎜로 하는 것 이외는, 각 부의 치수는 실시예 1과 동일하게 하였다.

X축 방향으로 인접하는 한 쌍의 제어판(80)에 의해 규정되는 각도γ에 관해서 tanγ=10이기 때문에, γ=84.3°가 된다. 따라서, 인접하는 제어판(80)에 의해 결정되는 증착 입자의 확대 각도γ'(γ'=90°-γ)는 5.7°이었다. 즉, 복수의 제어판(80)에 의해, 제어 공간(81)을 출사하는 증착 입자의 출사 각도는 5.7° 이하로 제한된다.

본 실시예에서는, 제어판(80)의 X축 방향 피치 P보다도 증착원 개구(62)의 X축 방향 길이가 크다. 따라서, 실시예 1 내지 3에 있어서 고려한 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn의 개념은 본 실시예에서는 존재하지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자의 확대 각도θ는, 단순하게 제어판(80)에 의해 결정되고,

cotθ=L/(P-T) …(5-1)

로 된다.

식(5-1)로부터, 본 실시예에서는, 확대 각도θ는 5.7°가 된다. 따라서, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(71)에 입사하는 증착 입자의 입사 각도의 최대값(최대 입사 각도)은 확대 각도θ에 의존하고, 5.7°이었다.

화소 패턴 및 증착 속도는 실시예 1과 동일하게 하였다.

이상과 같은 구성에 의해, 실시예 1과 마찬가지로 기판(10)을 Y축 방향으로 1왕복 주사시킴으로써, 유기 재료로 이루어지는 증착막을 원하는 화소 패턴으로 형성하여, 발광층을 형성할 수 있었다. 즉, 증착원 개구(62)로부터 방출된 증착 입자 중, 제어 공간(81) 및 마스크 개구(71)를 순서대로 통과한 증착 입자만이 기판(10)의 피증착면(10e)에 부착되었다.

본 실시예에서는, 증착 입자의 기판(10)에 대한 최대 입사 각도α는, 상기 확대 각도θ와 동일한 5.7°이었다. 따라서, 피막의 뭉개짐 부분의 폭 We(도 7 참조)는

We=H×tanα=30㎛

본 실시 형태에 따르면, 증착원 개구(62)가 슬롯 형상을 갖고 있으므로, 각각이 노즐 형상을 갖는 복수의 증착원 개구(61)에 비하여, 총 개구 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 증착 레이트의 향상을 도모할 수 있다.

실시 형태 1 내지 3과 같이 노즐 형상을 갖는 증착원 개구(61)를 사용한 경우에는, 증착원 개구(61)의 개구 직경 Dn이나, 증착원 개구(61)와 제어판의 상대적 위치 관계에 기인하여 X축 방향에 있어서 증착 입자 밀도 불균일이 발생하기 쉽다. 또한, 개구 직경 Dn의 치수 정밀도나, 증착원 개구(61)와 제어판의 상대적 위치 정밀도의 편차에 의해도, X축 방향에 있어서 증착 입자 밀도 불균일이 발생하기 쉽다. 이에 반해, 본 실시 형태에 따르면, 슬롯 형상의 증착원 개구(62)를 사용하므로, 상술한 원인에 의한 증착 입자 밀도 불균일은 발생하지 않는다. 따라서, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다.

본 실시 형태 5는, 상기한 것을 제외하고 실시 형태 1 내지 3과 동일하고, 실시 형태 1 내지 3에서 설명한 것과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

상기한 실시예 5는 예시에 불과하며, 적절히 변경할 수 있다.

예를 들어, 상기한 실시예 5에서는, 증착원(60)에 설치된 슬롯 형상의 증착원 개구(62)의 수는 1개이었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 복수의 슬롯 형상의 증착원 개구(62)를 증착원(60)에 설치해도 된다. 복수의 슬롯 형상의 증착원 개구(62)는 X축 방향과 평행한 일직선 상에 나열해도 되고, Y축 방향에 있어서 그 적어도 일부가 서로 겹치게 서로 다른 Y축 방향 위치에 배치해도 된다.

상술한 실시 형태 1 내지 5에서 설명한 바와 같이, 증착원(60)과 증착 마스크(70) 사이에 복수의 제어판(80)을 병렬 배치함으로써, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 뭉개짐을 억제할 수 있다. 그 결과, 이러한 증착 장치를 사용해서 발광층을 형성하면, 고품위, 고신뢰성의 유기 EL 표시 장치를 실현할 수 있다.

또한, 피막(90)의 적어도 일부는, 서로 상이한 2개 이상의 제어 공간(81)을 통과한 증착 입자에 의해 형성된다. 이에 의해, 피막(90)의 두께 균일성이 향상된다. 그 결과, 이러한 증착 장치를 사용해서 발광층을 형성하면, 발광 불균일이 억제되어, 고품위의 유기 EL 표시 장치를 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제어판(80)의 표면에 포착되어 부착된 증착 재료는, 예를 들어 복수의 제어판(80)을 보유 지지체(85)와 함께 증착 장치로부터 제거하고, 가열함으로써, 증착 재료를 융해 또는 승화시켜서 제어판(80)으로부터 탈리시켜, 회수할 수 있다. 그로 인해, 제어판(80)에 부착된 증착 재료도 낭비는 되지 않아, 종합적인 재료 이용 효율을 향상할 수 있다. 이에 반해, 구분 도포 증착에 사용되는 섀도우 마스크는, 일반적으로, 미소한 개구가 다수 형성된 100㎛ 정도의 두께의 금속판으로 이루어지고, 장력을 부여해서 프레임에 부착되어 있으므로, 본 발명의 제어판과 마찬가지로 가열하면, 섀도우 마스크는 왜곡을 발생해서 재사용이 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 섀도우 마스크에 부착된 증착 재료를 회수하는 것은 일반적으로 곤란하였다. 본 발명의 제어판은, 미세 가공은 실시되어 있지 않고, 또한, 장력도 부여되어 있지 않으므로, 섀도우 마스크에 있어서의 상기한 문제는 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에서는, 마스크 개구(71)에 증착 입자가 큰 입사 각도로 입사하지 않도록, 증착 마스크(70)의 전단에서 증착 입자의 일부를 제어판(80)에서 포착한다. 따라서, 본 발명에서는, 제어판(80)을 사용하지 않는 도 5에 도시한 새 증착법에 비하여, 증착 마스크(특히 그 마스크 개구의 내주면)에의 증착 재료의 부착량이 감소한다. 그로 인해, 마스크 개구의 구멍 막힘이 발생하기 어려워, 증착 재료의 부착에 의한 증착 마스크의 교환 빈도를 저감할 수 있다.

상기한 실시 형태 1 내지 5에서는, 적색, 녹색, 청색 중 어떠한 색의 유기 발광층 재료의 구분 도포 증착에 있어서도, 마찬가지로 설계된 제어판(80)을 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 제어판(80)의 설계를 색채로 바꾸어도 된다. 예를 들어, 녹색의 발광층 재료는 인접 화소에 약간 부착되어도 특성상 문제가 없는 경우에는, 녹색의 발광층 재료의 증착에 사용되는 제어판(80)에 대해서는, 그 Z축 방향의 길이 L을 짧게 해서, 증착 레이트나 재료 이용 효율을 향상시켜도 된다.

상기한 실시 형태 1 내지 5에서는, 복수의 제어판(80)은 그 주면이 YZ면과 평행하게 되도록 배치했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제어판(80)을 그 주면이 Y축과 평행하고 또한 기판(10)의 피증착면(10e)에 대하여 경사지게 해서 배치해도 된다. 복수의 제어판(80)은 서로 평행한 것이 바람직하다. 이와 같이, 복수의 제어판(80)을 경사지게 한 경우, 실시예 1 내지 5에서 설명한 각 식은, 그 변수에 실효적인 치수 등을 대입해서 적용하면 된다.

본 발명에서는, 제어판(80)을 냉각해도 된다. 제어판(80)을 냉각하기 위한 냉각 장치는, 제어판(80) 자신에 부착해도 되고, 또는, 제어판(80)을 보유 지지하는 보유 지지체(85)에 부착해서 열전도를 이용해서 제어판(80)을 냉각해도 된다. 냉각 장치로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 냉각 파이프 내에 냉매를 통과시키는 수냉 방법을 사용할 수 있다. 제어판(80)을 냉각함으로써, 제어판(80)의 온도 상승이 억제되므로, 제어판(80)에 충돌한 증착 입자를 보다 확실하게 포착할 수 있고, 또한, 제어판(80)으로부터의 증착 입자의 재증발을 방지할 수 있다. 또한, 증착원(60)으로부터의 복사열에 의해 제어판(80)이 가열되어 변형이나 치수 변화하는 등의 현상의 발생을 방지할 수도 있다.

또한, 제어판(80)의 온도를 소정 온도로 조정하는 온도 조절 장치를 설치해도 된다. 온도 조절 장치의 구성은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 제어판(80)을 가열하는 가열 장치와, 제어판(80)을 냉각하는 냉각 장치와, 제어판(80)의 온도를 검출하는 온도 검출기로 구성할 수 있다. 가열 장치 및 냉각 장치는, 제어판(80) 자신에 부착해도 되고, 또는, 제어판(80)을 보유 지지하는 보유 지지체(85)에 부착해서 열전도를 이용해서 제어판(80)을 가열 및 냉각해도 된다. 가열 장치로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 공지된 히터를 사용할 수 있다. 냉각 장치로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 냉각 파이프 내에 냉매를 통과시키는 수냉 방법을 사용할 수 있다. 제어판(80)의 온도를 적절하게 관리함으로써, 제어판(80)에 포착된 증착 입자를 재증발시켜서, 재료 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 단, 제어판(80)으로부터 재증발한 증착 입자는, 제어판(80)의 온도 등에 따라서는 여러 방향으로 비상할 가능성이 있다. 재증발한 증착 입자가 원하는 최대 입사 각도α보다도 큰 각도로 기판(10)에 입사하면, 피막의 단부 가장자리에 원하지 않는 뭉개짐 부분이 발생한다. 따라서, 제어판(80)의 온도를 조정해서 재증발하는 증착 입자의 양이나 비상 방향을 제어하는 것이 바람직하다.

노즐 형상을 갖는 증착원 개구(61)의 Z축 방향을 따라서 본 개구 형상은, 상기한 실시 형태 1 내지 4에서는 직경 Dn의 원형이었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 타원형, 직사각형, 정사각형, 각종 다각형 등이어도 된다. 개구 형상이 비원형인 경우, 실시예 1 내지 4에서 설명한 직경 Dn 대신에 당해 개구의 X축 방향의 개구 직경을 사용하면 된다. 일반적으로, 노즐 형상을 갖는 증착원 개구(61)의 개구 형상이나 치수를 바꾸면, 증착 입자의 최대 출사 각도φ(도 8)가 변화한다.

제어판(80)의 X축 방향을 따라서 본 형상은, 직사각형일 필요는 없고, 예를 들어 증착원(60)측의 변이 작고, 증착 마스크(70)측의 변이 큰, 대략 사다리꼴이어도 된다. 또한, 제어판(80)은 평평할 필요는 없고, 예를 들어 굴곡 또는 만곡되어 있어도 되고, 또는 파형판이어도 된다. 또한, 제어판(80)의 두께 T는 일정할 필요는 없고, 예를 들어 증착원(60)측에서 두껍고, 증착 마스크(70)측에서 얇은, 테이퍼 형상 단면을 갖고 있어도 된다.

복수의 제어판(80)의 작성 방법은 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 실시 형태 1 내지 5와 같이, 복수의 제어판(80)을 별개로 작성하고, 이것을 보유 지지체(85)에 용접 등에 의해 고정해도 된다. 또는, 후판 재료에 복수의 관통 구멍을 일직선상에 형성하고, 인접하는 관통 구멍간의 격벽을 제어판(80)으로서 이용해도 된다.

증착 마스크(70)에 형성한 마스크 개구(71)의 패턴은 상기한 실시예 1 내지 5에 한정되지 않는다. 모든 마스크 개구(71)의 형상 및 치수는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 마스크 개구(71)의 X축 방향 피치는 일정해도 되고, 상이해도 된다.

상기한 실시 형태 1 내지 5에 나타낸 증착 장치에서는, 증착원 개구(61, 62), 복수의 제한판(80), 복수의 마스크 개구(71)가 각각 X축 방향으로 일렬로 나열해서 배치되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 증착원 개구, 제한판, 마스크 개구 중 적어도 하나의 X축 방향을 따른 열이 Y축 방향으로 복수열 배치되어 있어도 된다. 그 경우, 당해 복수열간에서, 증착원 개구, 제한판, 마스크 개구 중 적어도 하나의 X축 방향 위치는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

상기한 실시 형태 1 내지 5에서는, 부동의 증착 유닛(50)에 대하여 기판(10)이 이동했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 증착 유닛(50) 및 기판(10) 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면 된다. 예를 들어, 기판(10)의 위치를 일정하게 하고, 증착 유닛(50)을 이동시켜도 되고, 또는, 증착 유닛(50) 및 기판(10)의 양쪽을 이동시켜도 된다.

상기한 실시 형태 1 내지 5에서는, 증착 유닛(50)의 상방에 기판(10)을 배치했지만, 증착 유닛(50)과 기판(10)의 상대적 위치 관계는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 증착 유닛(50)의 하방에 기판(10)을 배치해도 되고, 또는, 증착 유닛(50)과 기판(10)을 수평 방향으로 대향해서 배치해도 된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명의 증착 장치 및 증착 방법의 이용 분야는 특별히 제한은 없지만, 유기 EL 표시 장치의 발광층의 형성에 바람직하게 이용할 수 있다.

10 : 기판
10e : 피증착면
20 : 유기 EL 소자
23R, 23G, 23B : 발광층
50 : 증착 유닛
56 : 이동 기구
60 : 증착원
61, 62 : 증착원 개구
70 : 증착 마스크
71 : 마스크 개구
80 : 제어판
81 : 제어판간 공간(제어 공간)
90 : 피막
91 : 증착 입자
92 : 증착 입자류

Claims

기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하는 증착 방법으로서,
상기 기판 상에 증착 입자를 부착시켜서 상기 피막을 형성하는 증착 공정을 갖고,
상기 증착 공정은, 상기 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원과, 상기 증착원 개구와 상기 기판 사이에 배치된 증착 마스크와, 상기 증착원 개구와 상기 증착 마스크 사이에, 상기 기판의 법선 방향과 직교하는 제1 방향을 따라서 배치된 복수의 제어판을 구비한 증착 유닛을 사용하여, 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판의 법선 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라서 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서, 상기 제1 방향으로 인접하는 제어판간 공간 및 상기 증착 마스크에 형성된 복수의 마스크 개구를 통과한 상기 증착 입자를 상기 기판에 부착시키는 공정이며,
상기 복수의 제어판 각각의 면적이 최대인 주면은, 상기 제1 방향에 대해서 수직이고,
상기 증착원 개구는 상기 제1 방향을 따라서 복수 개 배치되어 있고, 상기 복수의 증착원 개구 각각은 노즐 형상을 갖고,
상기 복수의 증착원 개구는 상기 복수의 제어판과 동일 피치로 배치되어 있으며,
상기 제1 방향에서, 상기 증착원 개구는 서로 이웃하는 상기 제어판의 중앙에 배치되어 있고,
상기 증착원 개구로부터 방출되어 상기 제어판간 공간을 통과한 상기 증착 입자의 흐름인 증착 입자류를 상기 제2 방향을 따라서 보았을 때, 서로 겹치는 상기 증착 입자류의 수인 겹침도가 2 이상이고 또한 상기 제1 방향에서 상기 겹침도가 일정한 위치에 상기 기판의 피증착면을 배치하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 복수의 증착원 개구가 상기 복수의 제어판의 피치의 정수배의 피치로 배치되어 있는, 증착 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 증착원 개구가 상기 복수의 제어판의 피치의 정수분의 1의 피치로 배치되어 있는, 증착 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 위치하는 단 1개의 제어판간 공간만을 통과하는, 증착 방법.
제1항에 있어서,
상기 증착원 개구로부터 방출된 증착 입자는, 상기 증착원 개구의 바로 정면에 위치하는 1개의 제어판간 공간 및 이 제어판간 공간의 양쪽에 이웃하는 제어판간 공간만을 통과하는, 증착 방법.
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제1항에 있어서,
상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 증착원 개구 및 상기 복수의 제어판 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는, 증착 방법.
제1항에 있어서,
상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 증착원 개구 및 상기 복수의 제어판의 양쪽을 상기 증착 마스크에 대하여 상대적으로 이동시키는, 증착 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상대적으로 이동하는 방향은, 상기 제1 방향인, 증착 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상대적인 이동은 왕복 운동인, 증착 방법.
제16항에 있어서,
상기 왕복 운동의 이동량은, 상기 복수의 증착원 개구의 피치 및 상기 복수의 제어판의 피치 중 큰 쪽보다도 큰, 증착 방법.
제16항에 있어서,
상기 왕복 운동의 이동량은, 상기 복수의 증착원 개구의 피치 및 상기 복수의 제어판의 피치 중 큰 쪽의 정수배인, 증착 방법.
삭제
제1항, 제5항, 제6항, 제8항, 제9항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 제어판을 냉각하는, 증착 방법.
제1항, 제5항, 제6항, 제8항, 제9항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증착 공정에 있어서, 상기 복수의 제어판의 온도를 소정 온도로 조정하는, 증착 방법.
제1항, 제5항, 제6항, 제8항, 제9항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피막이 유기 EL 소자의 발광층인, 증착 방법.
제1항, 제5항, 제6항, 제8항, 제9항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항의 증착 방법을 사용해서 발광층을 형성하는 공정을 구비하는, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법.
제1항, 제5항, 제6항, 제8항, 제9항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항의 증착 방법을 사용해서 형성된 발광층을 구비하는, 유기 EL 표시 장치.
기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하는 증착 장치로서,
상기 피막을 형성하기 위한 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원, 상기 증착원 개구와 상기 기판 사이에 배치된 증착 마스크 및 상기 증착원 개구와 상기 증착 마스크 사이에, 상기 기판의 법선 방향과 직교하는 제1 방향을 따라서 배치된 복수의 제어판을 구비한 증착 유닛과,
상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판의 법선 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 구비하고,
상기 복수의 제어판 각각의 면적이 최대인 주면은, 상기 제1 방향에 대해서 수직이고,
상기 증착원 개구는 상기 제1 방향을 따라서 복수 개 배치되어 있고, 상기 복수의 증착원 개구 각각은 노즐 형상을 갖고,
상기 복수의 증착원 개구는 상기 복수의 제어판과 동일 피치로 배치되어 있으며,
상기 제1 방향에서, 상기 증착원 개구는 서로 이웃하는 상기 제어판의 중앙에 배치되어 있고,
상기 증착원 개구로부터 방출되어 상기 제1 방향으로 서로 이웃하는 제어판간 공간을 통과한 상기 증착 입자의 흐름인 증착 입자류를 상기 제2 방향을 따라서 보았을 때, 서로 겹치는 상기 증착 입자류의 수인 겹침도가 2 이상이고 또한 상기 제1 방향에서 상기 겹침도가 일정한 위치에 상기 기판의 피증착면을 배치하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.