KR101548841B1 - 피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법 - Google Patents

피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101548841B1
KR101548841B1 KR1020137020618A KR20137020618A KR101548841B1 KR 101548841 B1 KR101548841 B1 KR 101548841B1 KR 1020137020618 A KR1020137020618 A KR 1020137020618A KR 20137020618 A KR20137020618 A KR 20137020618A KR 101548841 B1 KR101548841 B1 KR 101548841B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vapor deposition
deposition
film
substrate
region
Prior art date
Application number
KR1020137020618A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130111626A (ko
Inventor
도오루 소노다
신이치 가와토
사토시 이노우에
사토시 하시모토
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20130111626A publication Critical patent/KR20130111626A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101548841B1 publication Critical patent/KR101548841B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C23C14/044—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks using masks to redistribute rather than totally prevent coating, e.g. producing thickness gradient
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
    • H10K71/233—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers by photolithographic etching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

피성막 기판(200)은 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역(24R·24G)의 각각에 증착막(23R·23G)이 형성된 피성막 기판이며, 증착막(24R)은 피성막 기판(200)의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면(23s)을 갖고, 증착막(23R)의 상기 소정 방향의 폭이, 증착 영역(24R)의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역(24R·24G)간의 영역(29)의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 크다.

Description

피성막 기판, 유기 EL 표시 장치 및 증착 방법{SUBSTRATE TO WHICH FILM IS FORMED, ORGANIC EL DISPLAY DEVICE, AND VAPOR DEPOSITION METHOD}
본 발명은 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막이 형성된 피성막 기판, 유기 EL 표시 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 상품이나 분야에서 플랫 패널 디스플레이가 활용되고 있어, 플랫 패널 디스플레이의 더욱 대형화, 고화질화, 저소비 전력화가 요구되고 있다.
그러한 상황하에, 유기 재료의 전계 발광(Electroluminescence; 이하, "EL"이라고 기재함)을 이용한 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 표시 장치는, 전체 고체형으로, 저전압 구동, 고속 응답성, 자발광성 등의 점에서 우수한 플랫 패널 디스플레이로서 높은 주목을 받고 있다.
유기 EL 표시 장치는, 예를 들어 TFT(박막 트랜지스터)가 설치된 유리 기판 등을 포함하여 이루어지는 기판 위에, TFT에 접속된 유기 EL 소자가 설치된 구성을 갖고 있다.
유기 EL 소자는, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자이며, 제1 전극, 유기 EL층 및 제2 전극이, 이 순서대로 적층된 구조를 갖고 있다. 그 중, 제1 전극은 TFT와 접속되어 있다. 또한, 제1 전극과 제2 전극의 사이에는, 상기 유기 EL층으로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블로킹층, 발광층, 정공 블로킹층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 적층시킨 유기층이 설치되어 있다.
풀 컬러의 유기 EL 표시 장치는, 일반적으로 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 유기 EL 소자를 서브 화소로서 기판 위에 배열 형성하여 이루어지며, TFT를 사용하여, 이들 유기 EL 소자를 선택적으로 원하는 휘도로 발광시킴으로써 화상 표시를 행하고 있다.
이러한 유기 EL 표시 장치의 제조에 있어서는, 적어도 각 색으로 발광하는 유기 발광 재료를 포함하여 이루어지는 발광층이, 발광 소자인 유기 EL 소자마다 패턴 형성된다(예를 들어 특허문헌 1 내지 3 참조).
발광층의 패턴 형성을 행하는 방법으로는, 예를 들어, 섀도우 마스크라 칭해지는 증착용의 마스크를 사용한 진공 증착법, 잉크젯법, 레이저 전사법이 알려져 있다.
예를 들어, 저분자형 유기 EL 디스플레이(OLED)에서는, 종래, 섀도우 마스크를 사용한 증착법에 의해 유기층의 구분 도포 형성을 행하고 있다.
섀도우 마스크를 사용한 진공 증착법에서는, 기판의 증착 영역 전체에 증착할 수 있는 크기의 섀도우 마스크(밀착형 전체면 섀도우 마스크)가 사용된다. 일반적으로는, 섀도우 마스크로는, 기판과 동등 크기의 마스크가 사용된다.
도 26은, 섀도우 마스크를 사용한 종래의 증착 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
섀도우 마스크를 사용한 진공 증착법에서는, 도 26에 도시한 바와 같이, 기판(301)과 증착원(302)을 대향 배치시키고, 목적으로 하는 증착 영역 이외의 영역에 증착 입자가 부착되지 않도록, 섀도우 마스크(303)에, 증착 영역의 일부의 패턴에 대응한 개구부(304)를 형성하고, 상기 개구부(304)를 통해 증착 입자를 기판(301)에 증착시킴으로써 패턴 형성을 행한다.
기판(301)은 도시하지 않은 진공 챔버 내에 배치되고, 기판(301)의 하방에는 증착원(302)이 고정된다. 섀도우 마스크(303)는, 기판(301)에 대하여 접근(또는 밀착)시켜서 고정되거나, 또는, 진공 챔버의 내벽에 기판(301) 및 증착원(302)이 고정된 상태에서 기판(301)에 대하여 상대 이동된다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 로드 로크식의 증착원을 사용하여, 마스크와 기판의 위치 정렬을 행한 후, 제1 발광 재료를 기판의 바로 아래에서 진공 증착하여, 마스크의 개구부와 거의 동일한 형상의 제1 발광부의 배열을 형성한 후, 마스크를 이동하여 제2 발광 재료를 기판의 바로 아래에서 진공 증착하여 마스크의 개구부와 거의 동일한 형상의 제2 발광부의 배열을 형성하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 표시 전극이 설치된 기판 위에, 표시 전극을 둘러싸도록 기판 위에 돌출되는 격벽을 설치하고, 이 격벽의 상면에 마스크를 적재하여 격벽 내의 표시 전극 위에 유기 EL 매체를 퇴적시킨 후, 1개의 표시 전극 위로부터 인접하는 표시 전극 위에 마스크의 개구부가 위치하도록 마스크를 이동시킴으로써, 마스크의 개구부와 거의 동일한 형상의 발광층을 순차 형성하는 것이 개시되어 있다.
또한, 섀도우 마스크를 사용한 진공 증착법은, 발광층뿐만 아니라, 전극의 패턴 형성에도 사용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 4에는, 기판과 동등 크기의 마스크에, 소직경 또는 가늘고 긴 슬릿 구멍을, 마스크의 이동 방향에 대하여 교차하는 방향으로 배열하여, 소직경 또는 슬릿 구멍의 배열 방향을 따라 마스크를 이동시키면서 전극 재료를 증착시킴으로써 전극 패턴을 형성하는 것이 개시되어 있다.
이렇게 섀도우 마스크를 사용한 진공 증착법에서는, 섀도우 마스크는, 휨이나 왜곡을 억제하기 위해서, 장력을 가하여 마스크 프레임에 고정(예를 들어 용접)된다.
섀도우 마스크를 사용한 진공 증착법에서는, 이러한 섀도우 마스크를 기판에 접근(또는 밀착)시켜, 증착원으로부터, 섀도우 마스크의 개구부를 통해 기판의 원하는 위치에 증착 입자를 증착(부착)시킴으로써, 증착막인 발광층 또는 전극의 패턴 형성이 행해진다.
일본 공개 특허 공보 "일본 특허 공개 제2000-188179호 공보(공개일: 2000년 7월 4일)(대응 미국 특허 제6294892호(공고일: 2001년 9월 25일))" 일본 공개 특허 공보 "일본 특허 공개 평8-227276호 공보(공개일: 1996년 9월 3일)(대응 미국 특허 제5,7421,29호(공고일: 1998년 4월 21일))" 일본 공개 특허 공보 "일본 특허 공개 평9-167684호 공보(공개일: 1997년 6월 24일)(대응 미국 특허 제5,688,551호(공고일: 1997년 11월 18일))" 일본 공개 특허 공보 "일본 특허 공개 평10-102237호 공보(공개일: 1998년 4월 21일)"
그러나, 종래의 증착법에서는, 광의 혼색 또는 비발광이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 도 27의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판(301)과 마스크(303)를 접근시켜서 증착막(305)을 형성하는 종래의 증착법에서는, 도 27의 (b)에 도시한 바와 같이, 증착막(305)의 패턴 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 그리고 이 증착막(305)의 패턴 어긋남 때문에, (i) 화소(306a)의 발광 영역(307a) 위의 증착막(305)이 인접 화소(306b)의 발광 영역(307b)에 겹침으로 인한 혼색(즉 색이 섞이거나, 본래의 색이 발광하지 않게 되는 것) 또는 (ii) 당해 화소(306a)의 발광 영역(307a) 위의 증착막(305)의 일부 결락에 의한 비발광 또는 단락이 발생하였다.
보다 상세하게는, 종래의 증착법에서는, 도 27의 (b)에 도시한 바와 같이, 증착막(305)의 단부(305t)는 급준하게 되어 있다. 그로 인해, 상기 (i)과 같이 증착막(305)이 인접 화소(306b)의 발광 영역(307b)에 겹칠 때에는, 증착막(305)의 전체 막 두께가 인접 화소(306b)의 발광 영역(307b)에 겹치고, 한편, 상기 (ii)와 같이 당해 화소(306a)의 발광 영역(307a) 위의 증착막(305)이 일부 결락될 때에는, 증착막(305)이 완전히 존재하지 않게 된다.
즉, 이러한 문제가 발생한 경우에, 화소의 발광 특성에 대하여 증착막(305)의 전체 막 두께가 영향을 미치게 되어, 화질에 대한 영향이 크다.
따라서, 상기 (i)일 때에는, 인접 화소(306b)의 발광 특성을 크게 저해하고(즉 혼색이 되고), 한편, 상기 (ii)일 때에는, 당해 화소(306a)의 발광 영역(307a) 내에서, 비발광부가 형성되어 휘도 저하를 초래하는 동시에, 단락이 발생하여 휘도 저하, 소자의 손상 및 수명 열화가 발생한다.
그리고, 이러한 문제에 의해 제작 수율이 저하되고, 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 증착막의 패턴 어긋남이 발생해도, 화질에 대한 영향을 저감할 수 있는 피성막 기판, 유기 EL 표시 장치 및 증착 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 피성막 기판은, 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막이 형성된 피성막 기판이며, 상기 증착막은, 상기 소정 방향의 양측에, 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면을 갖고, 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 큰 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 증착 방법은, 피성막 기판에서 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막을 형성하는 증착 방법이며, 상기 증착 영역에 대응하는 개구부를 갖는 증착 마스크와, 상기 증착 마스크에 대향 배치된 증착원을 구비한 마스크 유닛을 준비하는 준비 공정과, 상기 증착 마스크와 상기 피성막 기판의 사이의 소정 방향의 상대적인 위치 관계를 맞추는 위치 정렬 공정과, 상기 증착원으로부터의 증착 입자를 상기 개구부를 통해 상기 피성막 기판에 증착시킴으로써, 상기 증착 영역에 상기 증착막을 형성하는 형성 공정을 구비하고, 상기 형성 공정에서는, 상기 증착막은, 그 대응하는 상기 증착 영역을 피복함과 함께, 그 상기 소정 방향의 양측에, 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면을 갖고, 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 피성막 기판 및 증착 방법에 의하면, 증착막의 소정 방향의 폭이, 증착 영역의 소정 방향의 폭과 각 증착 영역간의 영역의 소정 방향의 폭의 합보다 크므로, 증착막이 피성막 기판에 대하여 소정 방향으로 상대적으로 어긋난 경우에도, 어긋난 방향의 반대측의 경사 측면이 증착 영역을 피복한다. 따라서, 증착 영역에 증착막의 결락 및 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한 증착막은, 소정 방향의 양측에, 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면을 가지므로, 증착막이 피성막 기판에 대하여 상대적으로 어긋나서 증착막이 인접한 증착 영역과 겹쳐도, 증착막의 경사 측면만이 인접한 증착 영역에 겹친다. 따라서, 증착막의 전체 막 두께(즉 증착막의 평탄 부분의 막 두께)가 인접한 증착 영역에 겹치지 않으므로, 혼색의 정도를 저감할 수 있다.
따라서, 증착막이 피성막 기판에 대하여 상대적으로 어긋나도, 막의 결락 및 단락과, 혼색의 정도의 저감을 양립할 수 있다. 이에 의해, 증착막의 피성막 기판에 대한 상대적인 어긋남에 대하여 마진이 높은 증착이 가능하게 되어, 수율을 향상할 수 있고, 제조 비용을 저감할 수 있다. 따라서, 증착막의 패턴 어긋남이 발생해도 화질에 대한 영향을 저감할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 피성막 기판은, 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막이 형성된 피성막 기판이며, 상기 증착막은, 상기 소정 방향의 양측에, 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면을 갖고, 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 큰 것이다.
또한 본 발명에 따른 증착 방법은, 피성막 기판에서 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막을 형성하는 증착 방법이며, 상기 증착 영역에 대응하는 개구부를 갖는 증착 마스크와, 상기 증착 마스크에 대향 배치된 증착원을 구비한 마스크 유닛을 준비하는 준비 공정과, 상기 증착 마스크와 상기 피성막 기판의 사이의 소정 방향의 상대적인 위치 관계를 맞추는 위치 정렬 공정과, 상기 증착원으로부터의 증착 입자를 상기 개구부를 통해 상기 피성막 기판에 증착시킴으로써, 상기 증착 영역에 상기 증착막을 형성하는 형성 공정을 구비하고, 상기 형성 공정에서는, 상기 증착막은, 그 대응하는 상기 증착 영역을 피복함과 함께, 그 상기 소정 방향의 양측에, 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 경사 측면을 갖고, 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 커지도록 형성되는 것이다.
따라서, 증착막이 피성막 기판에 대하여 상대적으로 어긋나도, 막의 결락 및 단락과, 혼색의 정도의 저감을 양립할 수 있다. 따라서, 증착막의 패턴 어긋남이 발생해도 화질에 대한 영향을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 장치에서의 진공 챔버 내의 피성막 기판과 마스크 유닛을 피성막 기판의 이면측에서 본 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 장치에서의 진공 챔버 내의 주요 구성 요소의 조감도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 장치에서의 주요부의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 장치의 구성의 일부를 도시하는 블록도이다.
도 5의 (a) 내지 (c)는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 피성막 기판 및 증착 마스크의 얼라인먼트 마커의 형상의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은, 도 6에 나타내는 유기 EL 표시 장치를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 8은, 도 7에 나타내는 유기 EL 표시 장치에서의 TFT 기판의 A-A선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유기 EL 표시 장치의 제조 공정을 공정순으로 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 장치를 사용하여 TFT 기판에 소정의 패턴을 성막하는 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 얼라인먼트 조정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 증착 OFF시의 증착 제어의 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 증착 ON시의 증착 제어의 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 방법에서의 마스크 개구부의 폭과 발광 영역의 폭이 동일한 크기인 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 발광층의 경사 측면의 상한 및 하한을 설명하는 도면이다.
도 16의 (a)는 발광층의 경사 측면이 평면일 경우의 노즐 개구의 형상의 일례를 나타내는 도이며, (b)는 발광층의 경사 측면이 곡면일 경우의 노즐 개구의 형상의 일례를 나타내는 도이다.
도 17은 노즐 개구의 형상과 경사 측면의 관계를 설명한다.
도 18은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 방법에서의 마스크 개구부의 폭이 발광 영역의 폭보다 큰 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 19는 종래의 증착 방법에서의 마스크 개구부의 폭이 표준적인 크기인 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 20은 종래의 증착 방법에서의 마스크 개구부의 폭이 약간 작은 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 21은 종래의 증착 방법에서의 마스크 개구부의 폭이 약간 큰 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 방법에서의 발광층의 경사 측면이 곡면인 경우이며, (a)는 발광층의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 발광층의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
도 23은 발광층의 경사 측면이 코사인 함수일 경우의 발광층의 막 두께와 폭의 관계를 설명하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 증착 장치의 구성 개략도이다.
도 25는 도 24의 XXV- XXV 단면도이다.
도 26은 섀도우 마스크를 사용한 종래의 증착 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 27은 종래의 증착 방법이며, (a)는 증착막의 패턴 어긋남이 없는 상태의 단면도이고, (b)는 증착막의 패턴 어긋남이 있는 상태의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
(실시 형태 1)
본 발명의 실시의 일 형태에 대하여 도 1 내지 도 21에 기초하여 설명하면 이하와 같다.
본 실시 형태에서는, 본 실시 형태에 관한 증착 장치를 사용한 증착 방법의 일례로서, TFT 기판측으로부터 광을 취출하는 보텀 에미션형으로 RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.
우선, 상기 유기 EL 표시 장치의 전체 구성에 대하여 이하에 설명한다.
도 6은, RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 7은, 도 6에 나타내는 유기 EL 표시 장치를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도이며, 도 8은, 도 7에 나타내는 유기 EL 표시 장치에서의 TFT 기판의 A-A선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서 제조되는 유기 EL 표시 장치(1)는, TFT(12)(도 8 참조)가 설치된 TFT 기판(10) 위에 TFT(12)에 접속된 유기 EL 소자(20), 접착층(30), 밀봉 기판(40)이 이 순서대로 설치된 구성을 갖고 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(20)는, 상기 유기 EL 소자(20)가 적층된 TFT 기판(10)을 접착층(30)을 사용하여 밀봉 기판(40)과 접합함으로써, 이들 한 쌍의 기판(TFT 기판(10), 밀봉 기판(40))사이에 봉입되어 있다.
상기 유기 EL 표시 장치(1)는, 이렇게 유기 EL 소자(20)가 TFT 기판(10)과 밀봉 기판(40)의 사이에 봉입되어 있음으로써, 유기 EL 소자(20)에 대한 산소나 수분의 외부로부터의 침입이 방지되어 있다.
TFT 기판(10)은 도 8에 도시한 바와 같이, 지지 기판으로서, 예를 들어 유리 기판 등의 투명한 절연 기판(11)을 구비하고 있다. 절연 기판(11) 위에는, 도 7에 도시한 바와 같이, 수평 방향으로 부설된 복수의 게이트선과, 수직 방향으로 부설되어, 게이트선과 교차하는 복수의 신호선을 포함하여 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.
유기 EL 표시 장치(1)는, 풀 컬러의 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치이며, 절연 기판(11) 위에는, 이들 배선(14)으로 둘러싸인 영역에, 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 유기 EL 소자(20)를 포함하여 이루어지는 각 색의 서브 화소(2R·2G·2B)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
즉, 이들 배선(14)으로 둘러싸인 영역이 1개의 서브 화소(도트)이며, 서브 화소마다 R, G, B의 발광 영역(증착 영역)(24R·24G·24B)이 구획 형성되어 있다.
화소(2)(즉, 1 화소)는, 적색의 광을 투과하는 적색의 서브 화소(2R), 녹색의 광을 투과하는 녹색의 서브 화소(2G), 청색의 광을 투과하는 청색의 서브 화소(2B)의 3개의 서브 화소(2R·2G·2B)에 의해 구성되어 있다.
각 서브 화소(2R·2G·2B)에는, 각 서브 화소(2R·2G·2B)에서의 발광을 담당하는 각 색의 발광 영역(24R·24G·24B)으로서, 스트라이프 형상의 각 색의 발광층(증착막)(23R·23G·23B)에 의해 덮인 개구부(15R·15G·15B)가 각각 형성되어 있다. 또한, 각 발광 영역(24R·24G·24B)은, 스트라이프 형상으로 형성되어 있고, 각 발광층(23R·23G·23B)은 각각, 그 대응하는 발광 영역(24R·24G·24B) 위에 형성됨으로써, 스트라이프 형상으로 형성되어 있다.
이들 발광층(23R·23G·23B)은, 각 색마다 증착에 의해 패턴 형성되어 있다. 또한, 개구부(15R·15G·15B)에 대해서는 후술한다.
이들 서브 화소(2R·2G·2B)에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)에 접속된 TFT(12)가 각각 설치되어 있다. 각 서브 화소(2R·2G·2B)의 발광 강도는, 배선(14) 및 TFT(12)에 의한 주사 및 선택에 의해 결정된다. 이와 같이, 유기 EL 표시 장치(1)는 TFT(12)를 사용하여, 유기 EL 소자(20)를 선택적으로 원하는 휘도로 발광시킴으로써 화상 표시를 실현하고 있다.
이어서, 상기 유기 EL 표시 장치(1)에서의 TFT 기판(10) 및 유기 EL 소자(20)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
우선, TFT 기판(10)에 대하여 설명한다.
TFT 기판(10)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 유리 기판 등의 투명한 절연 기판(11) 위에 TFT(12)(스위칭 소자), 층간막(13)(층간 절연막, 평탄화막), 배선(14), 에지 커버(15)가 이 순서대로 형성된 구성을 갖고 있다.
상기 절연 기판(11) 위에는, 배선(14)이 설치되어 있음과 함께, 각 서브 화소(2R·2G·2B)에 대응하여 각각 TFT(12)가 설치되어 있다. 또한, TFT의 구성은 종래 잘 알려져 있다. 따라서, TFT(12)에서의 각 층의 도시 및 설명은 생략한다.
층간막(13)은 각 TFT(12)를 덮도록, 상기 절연 기판(11) 위에 상기 절연 기판(11)의 전체 영역에 걸쳐서 적층되어 있다.
층간막(13) 위에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)이 형성되어 있다.
또한, 층간막(13)에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)이 형성되어 있다. 이에 의해, TFT(12)는, 상기 콘택트 홀(13a)을 통해 유기 EL 소자(20)에 전기적으로 접속되어 있다.
에지 커버(15)는, 제1 전극(21)의 패턴 단부에서 유기 EL층이 얇아지거나 전계 집중이 일어남으로써, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)과 제2 전극(26)이 단락되는 것을 방지하기 위한 절연층이다.
에지 커버(15)는, 층간막(13) 위에 제1 전극(21)의 패턴 단부를 피복하도록 형성되어 있다.
에지 커버(15)에는, 서브 화소(2R·2G·2B)마다 개구부(15R·15G·15B)가 형성되어 있다. 이 에지 커버(15)의 개구부(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.
또한, 도 8에서는, 일례로서 에지 커버(15)가 각 서브 화소(2R·2G·2B)를 구획하는 소자 분리막으로서 기능하는 경우로 도시되지만, 반드시, 에지 커버(15)가 소자 분리막으로서 기능할 필요는 없다. 이하에서는, 에지 커버(15)가 소자 분리막으로서 기능하지 않도록 얇게 형성되는 경우를 상정하여 설명한다. 또한, 이 경우, 에지 커버(15)를 생략해도 상관없다.
이어서, 유기 EL 소자(20)에 대하여 설명한다.
유기 EL 소자(20)는, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자이며, 제1 전극(21), 유기 EL층, 제2 전극(26)이 이 순서대로 적층되어 있다.
제1 전극(21)은, 상기 유기 EL층에 정공을 주입(공급)하는 기능을 갖는 층이다. 제1 전극(21)은 상기한 바와 같이 콘택트 홀(13a)을 통해 TFT(12)와 접속되어 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(26)의 사이에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 유기 EL층으로서, 제1 전극(21)측으로부터, 정공 주입층겸 정공 수송층(22), 발광층(23R·23G·23B), 전자 수송층(24), 전자 주입층(25)이 이 순서대로 형성된 구성을 갖고 있다.
또한, 상기 적층순은, 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 한 것이며, 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 하는 경우에는, 유기 EL층의 적층순은 반전된다.
정공 주입층은, 발광층(23R·23G·23B)에 대한 정공 주입 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 또한, 정공 수송층은, 발광층(23R·23G·23B)에 대한 정공 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 정공 주입층겸 정공 수송층(22)은, 제1 전극(21) 및 에지 커버(15)를 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 균일하게 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 정공 주입층 및 정공 수송층으로서, 정공 주입층과 정공 수송층이 일체화된 정공 주입층겸 정공 수송층(22)을 설치한 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 정공 주입층과 정공 수송층은 서로 독립된 층으로서 형성되어 있어도 된다.
정공 주입층겸 정공 수송층(22) 위에는, 발광층(23R·23G·23B)이 에지 커버(15)의 개구부(15R·15G·15B)를 덮도록, 각각 서브 화소(2R·2G·2B)에 대응하여 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 색소, 금속 착체 등의 발광 효율이 높은 재료로 형성되어 있다.
전자 수송층(24)은, 제2 전극(26)으로부터 발광층(23R·23G·23B)에 대한 전자 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 또한, 전자 주입층(25)은, 제2 전극(26)로부터 전자 수송층(24)에 대한 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) 위에 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다. 또한, 전자 주입층(25)은, 전자 수송층(24)을 덮도록, 전자 수송층(24) 위에 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다.
또한, 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은, 상기한 바와 같이 서로 독립된 층으로서 형성되어 있어도 되고, 서로 일체화되어 설치되어 있어도 된다. 즉, 상기 유기 EL 표시 장치(1)는, 전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25) 대신에, 전자 수송층겸 전자 주입층을 구비하고 있어도 된다.
제2 전극(26)은, 상기와 같은 유기층으로 구성되는 유기 EL층에 전자를 주입하는 기능을 갖는 층이다. 제2 전극(26)은, 전자 주입층(25)을 덮도록, 전자 주입층(25) 위에 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다.
또한, 발광층(23R·23G·23B) 이외의 유기층은 유기 EL층으로서 필수적인 층이 아니라, 요구되는 유기 EL 소자(20)의 특성에 따라서 적절히 형성하면 된다. 또한, 유기 EL층에는, 필요에 따라서 캐리어 블로킹층을 추가할 수도 있다. 예를 들어, 발광층(23R·23G·23B)과 전자 수송층(24)의 사이에 캐리어 블로킹층으로서 정공 블로킹층을 추가함으로써, 정공이 전자 수송층(24)으로 빠지는 것을 저지하여 발광 효율을 향상할 수 있다.
상기 유기 EL 소자(20)의 구성으로는, 예를 들어 하기 (1) 내지 (8)에 나타낸 바와 같은 층 구성을 채용할 수 있다.
(1) 제1 전극/발광층/제2 전극
(2) 제1 전극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/제2 전극
(3) 제1 전극/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층(캐리어 블로킹층)/전자 수송층/제2 전극
(4) 제1 전극/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극
(5) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극
(6) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/제2 전극
(7) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극
(8) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/전자 블로킹층(캐리어 블로킹층)/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극
또한, 상기한 바와 같이, 예를 들어 정공 주입층과 정공 수송층은, 일체화되어 있어도 된다. 또한, 전자 수송층과 전자 주입층은 일체화되어 있어도 된다.
또한, 유기 EL 소자(20)의 구성은, 상기 예시한 층 구성에 한정되는 것이 아니라, 상기한 바와 같이, 요구되는 유기 EL 소자(20)의 특성에 따라서 원하는 층 구성을 채용할 수 있다.
이어서, 상기 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법에 대하여 이하에 설명한다.
도 9는, 상기 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 공정을 공정순으로 나타내는 흐름도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법은, 예를 들어 TFT 기판·제1 전극 제작 공정(S1), 정공 주입층·정공 수송층 증착 구성(S2), 발광층 증착 공정(S3), 전자 수송층 증착 공정(S4), 전자 주입층 증착 공정(S5), 제2 전극 증착 공정(S6), 밀봉 공정(S7)을 구비하고 있다.
이하에, 도 9에 나타내는 흐름도에 따라, 도 6 및 도 8을 참조하여 상기한 각 공정에 대하여 설명한다.
단, 본 실시 형태에 기재되어 있는 각 구성 요소의 치수, 재질, 형상 등은 어디까지나 일 실시 형태에 지나지 않으며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정 해석되어서는 안된다.
또한, 상기한 바와 같이, 본 실시 형태에 기재된 적층순은, 제1 전극(21)을 양극, 제2 전극(26)을 음극으로 한 것이며, 반대로 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 하는 경우에는, 유기 EL층의 적층순은 반전된다. 마찬가지로, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)을 구성하는 재료도 반전된다.
우선, 도 8에 도시한 바와 같이, 공지된 기술로 TFT(12) 및 배선(14) 등이 형성된 유리 등의 절연 기판(11) 위에 감광성 수지를 도포하고, 포토리소그래피 기술에 의해 패터닝을 행함으로써, 절연 기판(11) 위에 층간막(13)을 형성한다.
상기 절연 기판(11)으로는, 예를 들어 두께가 0.7 내지 1.1mm이며, y축 방향의 길이(세로 길이)가 400 내지 500mm이며, x축 방향의 길이(가로 길이)가 300 내지 400mm인 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용된다. 또한, 본 실시 형태에서는 유리 기판을 사용하였다.
층간막(13)으로는, 예를 들어 아크릴 수지나 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 아크릴 수지로는, 예를 들어 JSR 가부시끼가이샤 제조의 옵트머 시리즈를 들 수 있다. 또한, 폴리이미드 수지로는, 예를 들어 도레이 가부시끼가이샤 제조의 포토니스 시리즈를 들 수 있다. 단, 폴리이미드 수지는 일반적으로 투명이 아니라 유색이다. 이로 인해, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 유기 EL 표시 장치(1)로서 보텀 에미션형의 유기 EL 표시 장치를 제조하는 경우에는, 상기 층간막(13)으로는, 아크릴 수지 등의 투명성 수지가 보다 적합하게 사용된다.
상기 층간막(13)의 막 두께로는, TFT(12)에 의한 단차를 보상할 수 있으면 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 약 2㎛로 하였다.
이어서, 층간막(13)에, 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)을 형성한다.
이어서, 도전막(전극막)으로서, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide: 인듐 주석 산화물)막을, 스퍼터링법 등에 의해 100nm의 두께로 성막한다.
계속해서, 상기 ITO막 위에 포토레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용하여 패터닝을 행한 후, 염화 제2철을 에칭액으로 해서 상기 ITO막을 에칭한다. 그 후, 레지스트 박리액을 사용하여 포토레지스트를 박리하고, 또한 기판 세정을 행한다. 이에 의해, 층간막(13) 위에 제1 전극(21)을 매트릭스 형상으로 형성한다.
또한, 상기 제1 전극(21)에 사용되는 도전막 재료로는, 예를 들어 ITO, 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 수 있다.
또한, 상기 도전막의 적층 방법으로는, 스퍼터링법 이외에, 진공 증착법, CVD(chemical vapor deposition, 화학 증착)법, 플라즈마 CVD법, 인쇄법 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 전극(21)의 두께로는 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기한 바와 같이, 예를 들어 100nm의 두께로 할 수 있다.
이어서, 층간막(13)과 마찬가지로 하여, 에지 커버(15)를 예를 들어 약 1㎛의 막 두께로 패터닝 형성한다. 에지 커버(15)의 재료로는, 층간막(13)과 마찬가지의 절연 재료를 사용할 수 있다.
이상의 공정에 의해, TFT 기판(10) 및 제1 전극(21)이 제작된다(S1).
이어서, 상기와 같은 공정을 거친 TFT 기판(10)에 대하여 탈수를 위한 감압 베이크 및 제1 전극(21)의 표면 세정으로서 산소 플라즈마 처리를 실시한다.
계속해서, 종래의 증착 장치를 사용하여, 상기 TFT 기판(10) 위에 정공 주입층 및 정공 수송층(본 실시 형태에서는 정공 주입층겸 정공 수송층(22))을 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S2).
구체적으로는, 표시 영역 전체면이 개구된 오픈 마스크를, TFT 기판(10)에 대하여 얼라인먼트 조정을 행한 후에 밀착해서 접합하여, TFT 기판(10)과 오픈 마스크를 함께 회전시키면서, 증착원으로부터 비산된 증착 입자를, 오픈 마스크의 개구부를 통해 표시 영역 전체면에 균일하게 증착한다.
여기서 표시 영역 전체면에 대한 증착이란, 인접한 색이 서로 다른 서브 화소간에 걸쳐서 도중에 끊어지지 않게 증착하는 것을 의미한다.
정공 주입층 및 정공 수송층의 재료로는, 예를 들어 벤진, 스티릴 아민, 트리페닐아민, 포르피린, 트리아졸, 이미다졸, 옥사디아졸, 폴리아릴알칸, 페닐렌디아민, 아릴아민, 옥사졸, 안트라센, 플루오레논, 히드라존, 스틸벤, 트리페닐렌, 아자 트리페닐렌 및 이들의 유도체, 폴리실란계 화합물, 비닐카르바졸계 화합물, 티오펜계 화합물, 아닐린계 화합물 등의 쇄상식 공액계의 단량체, 올리고머 또는 중합체 등을 들 수 있다.
정공 주입층과 정공 수송층은, 상기한 바와 같이 일체화되어 있어도 되고, 독립된 층으로서 형성되어 있어도 된다. 각각의 막 두께로는, 예를 들어 10 내지 100nm이다.
본 실시 형태에서는, 정공 주입층 및 정공 수송층으로서, 정공 주입층겸 정공 수송층(22)을 설치함과 함께, 정공 주입층겸 정공 수송층(22)의 재료로서, 4,4'-비스 [N-(1-나프틸)-N-페닐 아미노]비페닐(α-NPD)을 사용하였다. 또한, 정공 주입층겸 정공 수송층(22)의 막 두께는 30nm로 하였다.
이어서, 상기 정공 주입층겸 정공 수송층(22) 위에 에지 커버(15)의 개구부(15R·15G·15B)를 덮도록, 서브 화소(2R·2G·2B)에 대응하여 발광층(23R·23G·23B)을 각각 구분 도포 형성(패턴 형성)한다(S3).
상기한 바와 같이, 발광층(23R·23G·23B)에는, 저분자 형광 색소, 금속 착체 등의 발광 효율이 높은 재료가 사용된다.
발광층(23R·23G·23B)의 재료로는, 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 막 두께로는, 예를 들어 10 내지 100nm이다.
본 실시 형태에 관한 증착 방법 및 증착 장치는, 이러한 발광층(23R·23G·23B)의 구분 도포 형성(패턴 형성)에 특히 적절하게 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 증착 방법 및 증착 장치를 사용한 발광층(23R·23G·23B)의 구분 도포 형성에 대해서는, 상세히 후술한다.
이어서, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 전자 수송층(24)을 상기 정공 주입층겸 정공 수송층(22) 및 발광층(23R·23G·23B)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S4).
계속해서, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 전자 주입층(25)을 상기 전자 수송층(24)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S5).
전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 재료로는, 예를 들어 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄 착체, 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 페닐 퀴녹살린 유도체, 실롤 유도체 등을 들 수 있다.
구체적으로는, Alq(트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄), 안트라센, 나프탈렌, 페난트렌, 피렌, 안트라센, 페릴렌, 부타디엔, 쿠마린, 아크리딘, 스틸벤, 1,10-페난트롤린 및 이들의 유도체나 금속 착체, LiF 등을 들 수 있다.
상기한 바와 같이 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은, 일체화되어 있거나 독립된 층으로서 형성되어 있어도 된다. 각각의 막 두께로는, 예를 들어 1 내지 100nm이다. 또한, 전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 합계 막 두께는, 예를 들어 20 내지 200nm이다.
본 실시 형태에서는, 전자 수송층(24)의 재료에 Alq를 사용하고, 전자 주입층(25)의 재료에는 LiF를 사용하였다. 또한, 전자 수송층(24)의 막 두께는 30nm로 하고, 전자 주입층(25)의 막 두께는 1nm로 하였다.
이어서, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 제2 전극(26)을 상기 전자 주입층(25)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S6).
제2 전극(26)의 재료(전극 재료)로는, 일함수가 작은 금속 등이 적절하게 사용된다. 이러한 전극 재료로는, 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 100nm이다.
본 실시 형태에서는, 제2 전극(26)으로서 알루미늄을 50nm의 막 두께로 형성하였다. 이에 의해, TFT 기판(10) 위에 상기한 유기 EL층, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)을 포함하여 이루어지는 유기 EL 소자(20)를 형성하였다.
계속해서, 도 6에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(20)가 형성된 상기 TFT 기판(10)과, 밀봉 기판(40)을 접착층(30)으로 접합하여, 유기 EL 소자(20)의 봉입을 행하였다.
상기 밀봉 기판(40)으로는, 예를 들어 두께가 0.4 내지 1.1mm인 유리 기판 또는 플라스틱 기판 등의 절연 기판이 사용된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 유리 기판을 사용하였다.
또한, 밀봉 기판(40)의 세로 길이 및 가로 길이는, 목적으로 하는 유기 EL 표시 장치(1)의 크기에 따라 적절히 조정해도 되고, TFT 기판(10)에서의 절연 기판(11)과 대략 동일한 크기의 절연 기판을 사용하여 유기 EL 소자(20)를 밀봉한 후에, 목적으로 하는 유기 EL 표시 장치(1)의 크기에 따라서 분단해도 된다.
또한, 유기 EL 소자(20)의 밀봉 방법으로는, 상기한 방법에 한정되지 않는다. 다른 밀봉 방식으로는, 예를 들어 홈이 나있는 유리를 밀봉 기판(40)으로서 사용하여, 밀봉 수지나 프릿 유리 등에 의해 프레임 형상으로 밀봉을 행하는 방법이나, TFT 기판(10)과 밀봉 기판(40)의 사이에 수지를 충전하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법은, 상기 밀봉 방법에 의존하지 않고, 모든 밀봉 방법을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 제2 전극(26) 위에는, 상기 제2 전극(26)을 덮도록, 산소나 수분이 외부로부터 유기 EL 소자(20) 내에 침입하는 것을 저지하는, 도시하지 않은 보호막이 설치되어 있어도 된다.
상기 보호막은, 절연성이나 도전성의 재료로 형성된다. 이러한 재료로는, 예를 들어 질화 실리콘이나 산화 실리콘을 들 수 있다. 또한, 상기 보호막의 두께는, 예를 들어 100 내지 1000nm이다.
상기의 공정에 의해 유기 EL 표시 장치(1)가 완성된다.
이러한 유기 EL 표시 장치(1)에서, 배선(14)으로부터의 신호 입력에 의해 TFT(12)를 ON(온) 시키면, 제1 전극(21)에서 유기 EL층으로 정공이 주입된다. 한편으로, 제2 전극(26)에서 유기 EL층으로 전자가 주입되어, 정공과 전자가 발광층(23R·23G·23B) 내에서 재결합한다. 재결합한 정공 및 전자가 에너지를 실활할 때에 광으로서 출사된다.
상기 유기 EL 표시 장치(1)에서는, 각 서브 화소(2R·2G·2B)의 발광 휘도를 제어함으로써 소정의 화상이 표시된다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 증착 장치의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 증착 장치에서의 진공 챔버 내의 피성막 기판과 마스크 유닛을 피성막 기판의 이면측(즉 증착면과는 반대측)에서 본 평면도이다. 또한, 도시의 편의상, 도 1에서, 피성막 기판은 이점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 2는, 본 실시 형태에 관한 증착 장치에서의 진공 챔버 내의 주요 구성 요소의 조감도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 관한 증착 장치에서의 주요부의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 3은, 도 1에 도시하는 B-B선 화살표 방향 단면에서 보았을 때의 증착 장치의 단면에 상당한다. 도 4는, 본 실시 형태에 관한 증착 장치의 구성의 일부를 도시하는 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 증착 장치(50)는, 진공 챔버(60)(성막 챔버), 기판 이동 기구(70)(기판 이동 수단, 이동 수단), 마스크 유닛(80), 이미지 센서(90) 및 제어 회로(100)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
상기 진공 챔버(60) 내에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판 이동 기구(70) 및 마스크 유닛(80)이 설치되어 있다.
또한, 상기 진공 챔버(60)에는, 증착시에 상기 진공 챔버(60) 내를 진공 상태로 유지하기 위해서, 상기 진공 챔버(60)에 설치된 도시하지 않은 배기구를 통해 진공 챔버(60) 내를 진공 배기하는 도시하지 않은 진공 펌프가 설치되어 있다.
상기 기판 이동 기구(70)는, 예를 들어 피성막 기판(200)(예를 들어 TFT 기판(10))을 유지하는 기판 유지 부재(71)(기판 유지 수단)와, 모터(72)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
상기 기판 이동 기구(70)는, 기판 유지 부재(71)에 의해 피성막 기판(200)을 유지함과 함께, 후술하는 모터 구동 제어부(103)(도 4 참조)에 의해 모터(72)를 구동시킴으로써, 피성막 기판(200)을 유지하여 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 상기 기판 이동 기구(70)는, x축 방향 및 y축 방향의 어느 곳으로도 이동 가능하게 설치되어 있어도 되고, 어느 하나의 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있어도 된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, x축 방향은, 기판 주사 방향을 따른 방향이며, y축 방향은, 기판 주사 방향에 직교하는 방향(이후, 주사 직교 방향이라 칭함)을 따른 방향이다.
상기 기판 유지 부재(71)에는 정전 척이 사용된다. 피성막 기판(200)은, 상기 정전 척에 의해, 자중에 의한 휨이 없는 상태에서, 상기 마스크 유닛(80)에서의 후술하는 섀도우 마스크(81)와의 사이의 간극(g1)(공극, 수직간 거리)이 소정의 간격으로 유지되어 있다.
여기에서는, 간극(g1)은, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 각 발광층(23R·23B·23G)에서의 주사 직교 방향(소정 방향)의 양측 측면이 각각 피성막 기판(200)의 법선 방향에 대하여 완만한 경사 측면(23s)이 되도록, 소정의 간격으로 유지되어 있다(또한, 도 14에서는, 작도 편의상, 발광층(23R)만이 도시되지만, 각 발광층(23G·23B)에 대해서도 마찬가지임). 즉, 본 실시 형태에서는, 증착원(85)으로부터 사출되는 증착 입자는 임의의 넓이를 갖고 사출되는 것을 이용하여, 간극(g1)을 소정의 간격으로 조정함으로써, 경사 측면(23s)이 완만한 경사가 되도록 하고 있다.
이 소정의 간극(g1) 하에서는, 경사 측면(23s)의 경사는, 도 15에 도시하는 바와 같이 설정된다. 즉, 경사 측면(23s)에서의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭을 B라 하고, 발광층(23R·23B·23G)에서의 경사 측면(23s)을 제외한 평탄 부분(23t)의 최대 막 두께를 H라 하면, 경사 측면(23s)의 경사(H/B)는, 그 절대값이 1/200 이하가 되도록 설정된다. 또한, 도 15에서는, 경사 측면(23s)의 경사가 균일적으로 H/B인 경우가 도시되어 있다. 즉 이 H/B는, 경사 측면(23s)의 경사가 취할 수 있는 범위의 상한을 나타내고 있다. 이 상한은, H=500Å(MAX), B=10㎛일 때, H/B=1/200이 된다.
또한, 경사 측면(23s)의 경사의 하한은, 특별히 없지만, 평균적인 경사의 현실적 하한은, 예를 들어 발광 영역(예를 들어 24R)과 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)의 사이의 비발광 영역(비 증착 영역)(29)(도 14 참조)에서의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭을 C라 하면, H/C에 의해 결정된다. 평균적인 경사의 하한이 이것을 초과하면, 인접한 발광 영역 내에 증착막이 반드시 형성되게 된다.
또한, 폭(B)의 길이는, 예를 들어 비발광 영역(29)의 폭(C)(여기에서는 C=20㎛)보다 작게 설정되어 있다(보다 상세하게는 여기에서는, 폭(B)의 길이는, 폭(C)의 1/2배보다 크고 또한 폭(C)보다 작은 길이(예를 들어 15㎛)로 설정되어 있음).
상기 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 간극(g1)은, 50㎛ 이상, 3mm 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200㎛ 정도다.
한편, 상기 간극(g1)이 3mm를 초과하면, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)를 통과한 증착 입자가 퍼쳐서, 형성되는 증착막(211)의 패턴 폭이 너무 넓어진다. 예를 들어 상기 증착막(211)이 발광층(23R)일 경우, 상기 간극(g1)이 3mm를 초과하면, 인접 서브 화소인 서브 화소(2G·2B)의 개구부(15G·15B)에도 발광층(23R)의 재료가 증착되어버릴 우려가 있다.
또한, 상기 간극(g1)이 200㎛ 정도이면, 피성막 기판(200)이 섀도우 마스크(81)에 접촉할 우려도 없고, 또한, 증착막(211)의 패턴 폭의 확대도 충분히 작게 할 수 있다.
또한, 마스크 유닛(80)은 도 3에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)(증착 마스크)와, 증착원(85)과, 마스크 유지 부재(87)(유지 수단)와, 마스크 텐션 기구(88)와, 셔터(89)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
상기 섀도우 마스크(81)로는, 예를 들어 금속제의 마스크가 사용된다.
상기 섀도우 마스크(81)는 예를 들어 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)보다 면적이 작고, 그 적어도 1변이, 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)의 폭보다 짧게 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 섀도우 마스크(81)로서, 이하의 크기를 갖는 직사각 형상(띠 형상)의 섀도우 마스크를 사용한다. 상기 섀도우 마스크(81)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 그 길이 방향(장축 방향)의 길이인 긴 변(81a)의 폭(d1)이, 표시 영역(210)에서의, 상기 섀도우 마스크(81)의 긴 변(81a)에 대향하는 변(도 1에 도시하는 예에서는 표시 영역(210)의 긴 변(210a))의 폭(d3)보다 길어지도록 형성되어 있다. 또한, 상기 섀도우 마스크(81)는, 그 짧은 방향(단축 방향)의 길이인 짧은 변(81b)의 폭(d2)이, 표시 영역(210)에서의, 상기 섀도우 마스크(81)의 짧은 변(81b)에 대향하는 변(도 1에 도시하는 예에서는 표시 영역(210)의 짧은 변(210b))의 폭(d4)보다 짧아지도록 형성되어 있다.
상기 섀도우 마스크(81)에는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 띠 형상(스트라이프 형상)의 개구부(82)(관통구)가 일차원 방향으로 복수 배열하여 형성되어 있다. 상기 개구부(82)는, 피성막 기판(200)에 대한 증착막(211)(도 3 참조)의 패턴 형성으로서, 예를 들어 TFT 기판(10)에서의 발광층(23R·23G·23B)의 구분 도포 형성을 행하는 경우, 이들 발광층(23R·23G·23B)의 동색 열의 크기와 피치에 맞춰서 형성되어 있다.
즉, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭은, 발광층(23R·23G·23B)이 형성되는 발광 영역(24R·24G·24B)의 주사 직교 방향의 폭과 동일한 폭으로 형성되어 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 발광층(23R·23G·23B)에서의 경사 측면(23s)을 제외한 평탄 부분(23t)에서의 주사 직교 방향의 폭은, 발광 영역(24R·24G·24B)의 동일 방향의 폭과 동일한 크기로 형성된다(도 14 참조).
또한, 상기 섀도우 마스크(81)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 피성막 기판(200)의 주사 방향(기판 주사 방향)을 따라, 얼라인먼트 마커부(83)가 형성되어 있고, 상기 얼라인먼트 마커부(83)에, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 위치 정렬(얼라인먼트)을 행하기 위한 얼라인먼트 마커(84)(도 3 참조)가 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 얼라인먼트 마커부(83)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 섀도우 마스크(81)의 짧은 변(81b)(단축)을 따라 형성되어 있다.
또한, 상기한 바와 같이 섀도우 마스크(81)로서, 그 긴 변(81a)의 폭(d1)이, 표시 영역(210)에서의 대향하는 변의 폭(d3)보다 길고, 짧은 변(81b)의 폭(d2)이, 표시 영역(210)에서의 대향하는 변의 폭(d4)보다 짧은 섀도우 마스크를 사용함으로써, 그 길이 방향 양측부(즉, 양쪽 짧은 변(81b·81b))에 얼라인먼트 마커부(83)를 형성할 수 있다. 따라서, 얼라인먼트를 용이하면서도 또한 보다 정밀하게 행할 수 있다.
한편, 피성막 기판(200)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 표시 영역(210)의 외측에, 피성막 기판(200)의 주사 방향(기판 주사 방향)을 따라 얼라인먼트 마커부(220)가 형성되어 있고, 상기 얼라인먼트 마커부(220)에, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 위치 정렬을 행하기 위한 얼라인먼트 마커(221)(도 3 참조)가 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 얼라인먼트 마커부(220)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)의 짧은 변(210b)(단축)을 따라 형성되어 있다.
또한, 후술(즉 도 14)하는 바와 같이, 얼라인먼트 마커(84·221)에 의해, 각 발광층(23R·23G·23B)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과, 각 발광층(23R·23G·23B)에 대응하는 발광 영역(24R·24G·24B)의 주사 직교 방향의 폭의 중심이 대략 일치하도록, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 상대적인 위치 정렬이 행해진다.
본 실시 형태에서는, 상기 스트라이프 형상의 개구부(82)는, 기판 주사 방향인 섀도우 마스크(81)의 짧은 변 방향으로 연장되어 있음과 함께, 기판 주사 방향에 직교하는 섀도우 마스크(81)의 긴 변 방향으로 복수 나란히 형성되어 있다.
증착원(85)은 예를 들어 내부에 증착 재료를 수용하는 용기이며, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)와의 사이에 일정한 간극(g2)(공극)을 갖고(즉, 일정 거리 이격해서) 대향 배치되어 있다.
또한, 상기 증착원(85)은 용기 내부에 증착 재료를 직접 수용하는 용기이어도 되고, 로드 로크식의 배관을 갖는 용기이어도 된다.
상기 증착원(85)은, 예를 들어 상방을 향해 증착 입자를 사출하는 기구를 갖고 있다.
상기 증착원(85)은, 섀도우 마스크(81)와의 대향면에, 상기 증착 재료를 증착 입자로서 사출(비산)시키는 복수의 사출구(86)를 갖고 있다.
여기에서는, 사출구(즉 노즐 개구)(86)의 형상은, 발광층(23R·23G·23B)의 경사 측면(23s)이 평면이 되도록, 도 16에 도시한 바와 같이, 한쪽의 대변이 주사 직교 방향(y축 방향)을 따른 직사각 형상으로 형성되어 있다.
즉, 도 17에 도시한 바와 같이, 증착원(85)으로부터 표시 영역(210) 위의 각 지점 A·B에 도달하는 증착 입자를 생각한다. 각 지점 A·B에서는, 섀도우 마스크(81)에 의해 증착 입자의 입사 각도(αA·αB)가 각각 제한된다. 따라서, 증착원(85)으로부터 입사 각도 αA 이상의 각도로 사출되는 증착 입자만이 지점 A에 입사하고, 증착원(85)으로부터 입사 각도 αB 이상의 각도로 사출되는 증착 입자만이 지점 B에 입사하게 된다. 즉, 도 17에서는, 지점 A에 대해서는, 증착원(85)의 지점 A'보다 좌측으로부터 사출되는 증착 입자만이 도달하고, 지점 B에 대해서는, 지점 B'보다 좌측으로부터 사출되는 증착 입자만이 도달한다.
따라서, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이, 증착원(85)의 사출구(86)의 형상이 직사각형을 하고 있고, 각 지점 A'·B'가 사출구(86) 위에 도 16의 (a)와 같이 위치하고 있을 경우(즉, 각 지점 A'·B'가, 각각 노즐 개구 길이(86x)의 방향을 따라서 직선 형상으로 신장하여 배치되고, 또한 서로 노즐 개구 폭(86y)의 방향(즉 주사 직교 방향(y축 방향))으로 늘어서도록 배열하고 있는 경우)은 지점 A의 발광층(예를 들어 23R)의 성막에 공헌할 수 있는 사출구(86)의 유효 범위는 NA의 범위가 되고, 이 유효 범위 NA로부터 사출되는 증착 입자만이 지점 A에 도달한다. 마찬가지로, 지점 B에 대해서는, 유효 범위 NB로부터 사출되는 증착 입자만이 지점 B에 도달한다.
여기에서는, 노즐 개구 길이(86x)가 일정하므로, 지점 A에서 지점 B로 지점이 변화함에 따라, 그 지점에 대한 상기의 유효 범위의 면적은 일률적으로 감소한다. 그 결과, 도 17에 도시한 바와 같이, 표시 영역(210)에서 입사 각도가 섀도우 마스크(81)에 의해 제한된 영역(210s)에서는, 발광층(23R·23G·23B)의 막 두께는, 지점 B측의 단부(210s1)로부터 지점 A측의 단부(210s2)로 진행함에 따라서 일률적으로 얇아진다. 이렇게 일률적으로 얇아지는 부분이 경사 측면(23s)이 된다. 이러한 이유에서, 증착원(85)의 사출구(86)의 형상을 직사각 형상으로 하면, 경사 측면(23s)은 평면 형상의 경사면이 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 경사 측면(23s)은 평면 형상의 경사면으로 형성되지만(즉 경사 측면(23s)의 경사 형상은 직선 형상으로 형성되지만), 곡면 형상의 경사면으로 형성되어도 된다(즉 경사 측면(23)의 경사 형상은 곡선 형상으로 형성되어도 된다). 예를 들어 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이, 사출구(86)를 직사각형의 네 코너를 예를 들어 원호 형상으로 모따기한 형상으로 한 경우에는, 각 유효 범위(NA·NB)에서 노즐 개구 폭(86y)이 일정하게 되지 않으므로, 지점 A에서 지점 B로 지점이 변화했을 때에, 그 지점에서의 유효 범위의 면적은 일률적으로 감소하지 않는다(이 경우, 상기의 원호 형상에 따라서 감소함). 따라서, 이 경우의 경사 측면(23s)의 경사 형상은 곡선 형상이 된다.
이로부터, 사출구(86)의 형상을 적절한 형상으로 설정함으로써, 경사 측면(23s)의 경사 형상을 원하는 형상으로 형성할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 이러한 방법에 한하지 않고, 다른 방법을 사용하여 경사 측면(23s)의 경사 형상을 원하는 형상으로 형성해도 된다.
본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 증착원(85)이 피성막 기판(200)의 하방에 배치되어 있고, 피성막 기판(200)이, 상기 표시 영역(210)이 하방을 향하고 있는 상태에서 기판 유지 부재(71)에 의해 유지된다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 증착원(85)은 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)를 통해 증착 입자를 하방에서부터 상방을 향해 피성막 기판(200)에 증착(업 데포지션, 이하, "디포 업"이라고 기재함)시킨다.
상기 사출구(86)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)의 개구 영역에서 개구되도록, 각각 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)에 대향하여 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 상기 사출구(86)는, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)에 대향하여, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 병설 방향을 따라 1차원 배열되어 있다.
이로 인해, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 피성막 기판(200)의 이면측에서 보았을 때에(즉 평면에서 보아), 상기 증착원(85)에서의 섀도우 마스크(81)와의 대향면(즉, 사출구(86)의 형성면)은, 예를 들어 직사각 형상(띠 형상)의 섀도우 마스크(81)의 형상에 맞추어 직사각 형상(띠 형상)으로 형성되어 있다.
상기 마스크 유닛(80)에 있어서, 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)은 상대적으로 위치가 고정되어 있다. 즉, 상기 섀도우 마스크(81)와 상기 증착원(85)의 사출구(86)의 형성면의 사이의 간극(g2)은, 항상 일정하게 유지되어 있는 동시에, 상기 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 위치와 상기 증착원(85)의 사출구(86)의 위치는, 항상 동일 위치 관계를 갖고 있다.
또한, 상기 증착원(85)의 사출구(86)는, 상기 마스크 유닛(80)을 상기 피성막 기판(200)의 이면에서 보았을 때에(즉, 평면에서 보아), 상기 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 중앙에 위치하도록 배치되어 있다.
상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)은, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 마스크 텐션 기구(88)를 통해 상기 섀도우 마스크(81) 및 증착원(85)을 유지·고정하는 마스크 유지 부재(87)(예를 들어 동일한 홀더)에 구비되고, 이에 의해 일체화됨으로써, 그 상대적인 위치가 유지·고정되어 있다.
또한 섀도우 마스크(81)는, 마스크 텐션 기구(88)에 의해, 텐션(장력)이 가해져, 자중에 의한 휨이나 성장이 발생하지 않도록 적절히 조정되어 있다.
상기한 바와 같이, 상기 증착 장치(50)에서는, 피성막 기판(200)이 기판 유지 부재(71)(정전 척)로 흡착판에 흡착됨으로써 자중에 의한 휨이 방지되어 있고, 마스크 텐션 기구(88)에 의해 섀도우 마스크(81)에 텐션이 가해지고 있음으로써, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)가 평면상에서 겹치는 영역의 전체면에 걸쳐, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 거리가 일정하게 유지되어 있다.
또한, 셔터(89)는, 증착 입자의 섀도우 마스크(81)에 대한 도달을 제어하기 위해 필요에 따라서 사용된다. 셔터(89)는, 후술하는 증착 ON/OFF 제어부(104)(도 4 참조)로부터의 증착 OFF 신호 또는 증착 ON 신호에 기초하여 셔터 구동 제어부(105)(도 4 참조)에 의해 폐쇄 또는 개방된다.
상기 셔터(89)는, 예를 들어 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 사이에 진퇴 가능(삽입 가능)하게 설치되어 있다. 셔터(89)는, 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 사이에 삽입됨으로써 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)를 폐쇄한다. 이와 같이, 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 사이에 셔터(89)를 적절히 끼움으로써, 쓸데없는 부분(비 증착 영역)에 대한 증착을 방지할 수 있다.
또한, 상기 증착 장치(50)에서, 증착원(85)으로부터 비산된 증착 입자는 섀도우 마스크(81) 내에 비산되도록 조정되어 있고, 섀도우 마스크(81) 밖으로 비산되는 증착 입자는, 부착 방지판(차폐판) 등으로 적절히 제거되는 구성으로 해도 된다.
또한, 상기 진공 챔버(60)의 외측에는, 촬상 수단(화상 판독 수단)으로서 예를 들어 CCD를 구비한 이미지 센서(90)(도 4 참조)가 설치되어 있음과 함께, 제어 수단으로서, 상기 이미지 센서(90)에 접속된 제어 회로(100)가 설치되어 있다.
상기 이미지 센서(90)는, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 위치 정렬(섀도우 마스크(81)의 각 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과, 피성막 기판(200)의 각 발광 영역(24R·24G·24B)의 주사 직교 방향의 폭의 중심을 일치시키기 위한 위치 정렬)을 행하기 위한 위치 검출 수단으로서 기능한다.
또한, 제어 회로(100)는, 화상 검출부(101), 연산부(102), 모터 구동 제어부(103), 증착 ON/OFF 제어부(104) 및 셔터 구동 제어부(105)를 구비하고 있다.
상기한 바와 같이, 피성막 기판(200)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 표시 영역(210)의 외측에, 예를 들어 기판 주사 방향을 따라서 얼라인먼트 마커부(220)가 형성되어 있고, 상기 얼라인먼트 마커부(220)에, 얼라인먼트 마커(221)가 설치되어 있다.
화상 검출부(101)는, 이미지 센서(90)로 도입된 화상으로부터, 피성막 기판(200)에 설치된 얼라인먼트 마커(221) 및 섀도우 마스크(81)의 얼라인먼트 마커(84)의 화상 검출을 행함과 함께, 피성막 기판(200)에 설치된 얼라인먼트 마커(221)에서의, 표시 영역(210)의 시단부를 나타내는 시단부 마커, 및, 표시 영역(210)의 종단부를 나타내는 종단부 마커로부터, 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)의 시단부 및 종단부를 검출한다.
또한, 상기 시단부 마커와 종단부 마커는, 동일한 것이어도 된다. 이 경우, 기판 주사 방향에서, 표시 영역(210)의 시단부인지 종단부인지를 판단한다.
또한, 상기 연산부(102)는, 화상 검출부(101)에서 검출된 화상으로부터, 피성막 기판(200)과 섀도우 마스크(81)의 상대적인 이동량(예를 들어 섀도우 마스크(81)에 대한 피성막 기판(200)의 이동량)을 결정한다. 예를 들어, 상기 연산부(102)는, 얼라인먼트 마커(221)와 얼라인먼트 마커(84)의 어긋남 양(x축 방향 및 y축 방향에서의 어긋남 성분, 및 xy 평면에서의 회전 성분)을 계산해서, 피성막 기판(200)의 기판 위치의 보정값을 연산하여 결정한다. 즉, 상기 보정값은, 기판 주사 방향에 대하여 수직인 방향 및 피성막 기판(200)의 회전 방향에 대하여 연산함으로써 결정된다.
또한, 여기서, 피성막 기판의 회전 방향이란, 피성막 기판(200)의 피성막면의 중심에서의 z축(즉 x축 및 y축의 양쪽에 직교하는 축)을 회전축으로 한, xy 평면 내에서의 회전의 방향을 나타낸다.
상기 보정값은, 보정 신호로서 모터 구동 제어부(103)에 출력되고, 모터 구동 제어부(103)는, 상기 연산부(102)로부터의 보정 신호에 기초하여, 기판 유지 부재(71)에 접속된 모터(72)를 구동함으로써, 피성막 기판(200)의 기판 위치를 보정한다.
또한, 얼라인먼트 마커(84·221)를 사용한 기판 위치 보정에 대해서는, 얼라인먼트 마커(84·221)의 형상 예와 함께 후술한다.
모터 구동 제어부(103)는, 모터(72)를 구동함으로써, 섀도우 마스크(81)의 각 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과, 각 발광 영역(24R·24G·24B)의 주사 직교 방향의 폭의 중심을 일치시킨 상태에서, 피성막 기판(200)을 상기한 바와 같이 수평 방향(x축 방향)으로 이동시킨다.
증착 ON/OFF 제어부(104)는, 화상 검출부(101)에서 표시 영역(210)의 종단부가 검출되면, 증착 OFF(오프) 신호를 발생시키고, 화상 검출부(101)에서 표시 영역(210)의 시단부가 검출되면, 증착 ON(온) 신호를 발생시킨다.
셔터 구동 제어부(105)는, 상기 증착 ON/OFF 제어부(104)로부터 증착 OFF 신호가 입력되면, 셔터(89)를 폐쇄하는 한편, 상기 증착 ON/OFF 제어부(104)로부터 증착 ON 신호가 입력되면, 셔터(89)를 개방한다.
이어서, 얼라인먼트 마커(84·221)를 사용한 기판 위치 보정 및 얼라인먼트 마커(84·221)의 형상 예에 대하여 설명한다.
도 5의 (a) 내지 (c)에, 상기 얼라인먼트 마커(84·221)의 형상의 일례를 나타낸다. 또한, 도 5의 (b)·(c)는, 각각 도시의 사정상, 병렬해서 배치된 얼라인먼트 마커(84·221) 중 2개만을 발췌하여 나타내고 있다.
연산부(102)는, 화상 검출부(101)에서 검출한 얼라인먼트 마커(84·221)의 화상으로부터, x축 방향에서의 얼라인먼트 마커(84·221)의 단부(외측 테두리부)간의 거리(r) 및 y축 방향에서의 얼라인먼트 마커(84·221)의 단부(외측 테두리부)간의 거리(q)를 측정(산출)함으로써, 얼라인먼트의 어긋남 양을 계산하여 기판 위치의 보정값을 연산한다.
예를 들어, 기판 주사 방향이 x축 방향일 경우, 도 5의 (a) 내지 (c) 중, r이 기판 주사 방향에서의 상기 단부간의 거리이며, q가, 기판 주사 방향에 수직인 방향의 상기 단부간의 거리이다. 연산부(102)는 거리(r)와 거리(q)를, 예를 들어 피성막 기판(200)에서의 표시 영역(210)의 양측에서 측정(산출)함으로써, 기판 주사시에서의 얼라인먼트의 어긋남 양을 계산한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 피성막 기판(200)을 주사하면서 섀도우 마스크(81)와 피성막 기판(200)의 얼라인먼트를 행하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정하지 않고, 기판 주사 전에 충분한 얼라인먼트를 행하고, 기판 주사 중에는 얼라인먼트를 행하지 않는 것도 가능하다.
예를 들어, 피성막 기판(200)을 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)의 1변(예를 들어, 도 5의 (a) 내지 (c) 중, y축 방향)을 따라 이동시킨 후, 상기 변에 직교하는 변(예를 들어, 도 5의 (a) 내지 (c) 중, x축 방향)을 따라 이동시키는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 도 5의 (a) 내지 (c) 중, r이, 기판 주사 방향에 수직인 방향의 상기 단부간의 거리이며, q는, 피성막 기판(200)의 이동 방향(시프트 방향)의 상기 단부간의 거리를 나타낸다.
이 경우, 연산부(102)는 네 코너의 얼라인먼트 마커에서의, 거리(r)와 거리(q)를 측정함으로써, 기판 주사 개시시에서의 얼라인먼트의 어긋남 양과 피성막 기판(200)의 이동(시프트)시의 얼라인먼트의 어긋남 양을 계산한다.
또한, 도 5의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 마커(84·221)의 형상은, 띠 형상이어도 되고, 정사각형 등의 사각 형상이어도 되고, 프레임 형상, 십자 형상 등이어도 된다. 얼라인먼트 마커(84·221)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기한 바와 같이, 기판 주사 전에 충분한 얼라인먼트를 행하고, 기판 주사 중에는 얼라인먼트를 행하지 않는 경우, 피성막 기판(200)의 표시 영역(210)의 측면을 따라 얼라인먼트 마커(221)가 배치되어 있을 필요는 없고, 피성막 기판(200)의 네 코너 등에 배치되어 있으면 된다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 상기 증착 장치(50)를 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 장치로서 사용하여, 유기 EL층을 패턴 형성하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 설명에서는, 상기한 바와 같이, 피성막 기판(200)으로서, 상기 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)이 종료한 단계에서의 TFT 기판(10)을 사용하고, 유기 EL층의 패턴 형성으로서, 발광층 증착 공정(S3)에서 발광층(23R·23G·23B)의 구분 도포 형성을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 증착원(85)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 간극(g2)(즉, 증착원(85)의 사출구(86) 형성면과 섀도우 마스크(81)의 사이의 거리)을 100mm로 하고, 피성막 기판(200)인 상기 TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 거리를 200㎛로 하였다.
상기 TFT 기판(10)의 기판 크기는, 주사 방향이 320mm, 주사 방향에 수직인 방향이 400mm로 하고, 표시 영역의 폭은, 주사 방향의 폭(폭(d4))을 260mm, 주사 방향에 수직인 방향의 폭(폭(d3))을 310mm로 하였다.
또한, 상기 TFT 기판(10)에서의 각 서브 화소(2R·2G·2B)의 개구부(15R·15G·15B)의 폭은, 360㎛(주사 방향)×140㎛(주사 방향에 수직인 방향)로 하였다. 또한, 상기 개구부(15R·15G·15B)간의 피치는 480㎛(주사 방향)×160㎛(주사 방향에 수직인 방향)로 하였다. 또한, 상기 개구부(15R·15G·15B)간의 피치(화소 개구부간 피치)는 인접하는 서브 화소(2R·2G·2B)에서의 각각의 개구부(15R·15G·15B)간의 피치를 나타내고 있으며, 동색 서브 화소간의 피치가 아니다.
또한, 섀도우 마스크(81)에는, 긴 변(81a)(장축 방향)의 폭(d1)(주사 방향에 수직인 방향의 폭)이 600mm, 짧은 변(81b)(단축 방향)의 폭(d2)(주사 방향의 폭)이 200mm인 섀도우 마스크를 사용하였다. 또한, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 개구 폭은, 150mm(장축 방향의 폭(d5); 도 1 참조)×140㎛(단축 방향의 폭(d6); 도 1 참조)로 하고, 인접하는 개구부(82·82)사이의 간격(d8)(도 1 참조)은 340㎛로 하고, 인접하는 개구부(82·82)의 중심간의 피치(p)(도 1 참조)는 480㎛로 하였다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 섀도우 마스크(81)의 짧은 변(81b)의 폭(d2)(짧은 변 길이)으로는, 200mm 이상인 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같다.
즉, 증착 레이트는 10nm/s 이하가 바람직하고, 이것을 초과하면, 증착된 막(증착막)의 균일성이 저하되어, 유기 EL 특성이 저하한다.
또한, 증착막의 막 두께는 일반적으로 100nm 이하이다. 100nm 이상이 되면, 필요한 인가 전압이 높아져, 결과적으로, 제조된 유기 EL 표시 장치의 소비 전력이 증가한다. 따라서, 증착 레이트와 증착막의 막 두께로부터, 필요한 증착 시간은 10초라고 어림잡을 수 있다.
한편, 처리 능력(택트 타임)의 제한에 의해, 예를 들어 폭 2m의 유리 기판에 대하여 증착을 150초 동안에 완료하기 위해서는, 적어도, 주사 속도를 13.3mm/s 이상으로 할 필요가 있다. 처리 시간 150초는, 약 1일당 570장을 처리할 수 있는 택트 타임이다.
상기 주사 속도로, 상기한 바와 같이 10초의 증착 시간을 얻기 위해서는, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)는, 주사 방향으로 적어도 133mm 이상 개구되어 있을 필요가 있다.
개구부(82)의 단부로부터 섀도우 마스크(81)의 단부까지의 거리(마진 폭(d7); 도 1 참조)를 30mm 정도가 타당하다고 상정했을 경우, 섀도우 마스크(81)의 주사 방향의 폭은, 133+30+30≒200mm가 필요해진다.
따라서, 섀도우 마스크(81)의 짧은 변 길이(폭(d2))는 200mm 이상인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 단, 증착 레이트나 증착막의 막 두께, 택트 타임의 허용량이 변화하면 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서, 상기 TFT 기판(10)의 주사 속도는 30mm/s로 하였다.
도 10은, 본 실시 형태에 관한 증착 장치(50)를 사용하여 TFT 기판(10)에 소정의 패턴을 성막하는 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
이하에, 상기 증착 장치(50)를 사용하여 도 10에 나타내는 발광층(23R·23G·23B)을 성막하는 방법에 대해서, 도 10에 도시하는 플로우를 따라 구체적으로 설명한다.
우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 마스크 유지 부재(87)를 사용하여, 마스크 텐션 기구(88)를 통해, 섀도우 마스크(81)를 진공 챔버(60) 내의 증착원(85) 위에 설치(고정)하여, 자중에 의한 휨이나 성장이 발생하지 않도록, 마스크 텐션 기구(88)로 텐션을 걸어서 수평하게 유지한다. 이때, 증착원(85)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 거리를, 마스크 유지 부재(87)에 의해 일정하게 유지하는 동시에, 기판 주사 방향과 섀도우 마스크(81)에 형성된 스트라이프 형상의 개구부(82)의 장축 방향이 일치하도록, 섀도우 마스크(81)의 얼라인먼트 마커(84)를 사용하여 위치 정렬함으로써, 마스크 유닛(80)을 조립한다(마스크 유닛의 준비).
이어서, 상기 진공 챔버(60)에 TFT 기판(10)을 투입하고, 상기 TFT 기판(10)의 동색 서브 화소열의 방향이 기판 주사 방향에 일치하도록, 피성막 기판(200)인 TFT 기판(10)의 얼라인먼트 마커(221)를 사용하여, 도 10에 도시하는 바와 같이 조 얼라인먼트를 행한다(S11). TFT 기판(10)은 자중에 의한 휨이 발생하지 않도록, 기판 유지 부재(71)에 의해 유지한다.
계속해서, TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)의 조 얼라인먼트를 행하고(S12), TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 간극(g1)(기판-마스크 갭)이 일정해지도록 갭 조정을 행함과 함께, TFT 기판(10) 위의 발광 영역(24R)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭의 중심이 일치하도록, TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)를 대향 배치시킴으로써, TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)의 위치 정렬을 행한다(S13). 본 실시 형태에서는, TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)의 사이의 간극(g1)이, TFT 기판(10) 전체에 걸쳐서 대략 200㎛가 되도록 갭 조정하였다.
이어서, 상기 TFT 기판(10)을 30mm/s로 주사하면서, 상기 TFT 기판(10)에, 적색의 발광층(23R)의 재료를 증착시켰다.
이때, 상기 TFT 기판(10)이, 상기 섀도우 마스크(81) 위를 통과하도록 기판 주사를 행하였다. 또한, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)가, 적색의 서브 화소(2R)열에 일치하도록(즉 개구부(82)에서의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심이, 서브 화소(2R)의 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭의 중심에 일치하도록), 상기 얼라인먼트 마커(84·221)를 사용하여, 주사와 동시에 정밀한 얼라인먼트를 행했다(S14).
상기 발광층(23R)은, 그 재료에, 3-페닐-4(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸(TAZ)(호스트 재료)과, 비스(2-(2'-벤조 [4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C3')이리듐(아세틸아세토네이트)(btp2Ir(acac))(적색 발광 도펀트)를 사용하고, 각각의 증착 속도를 5.0nm/s, 0.53nm/s로 해서, 이들 재료(적색 유기 재료)를 공증착시킴으로써 형성하였다.
증착원(85)으로부터 사출된 상기 적색 유기 재료의 증착 입자는, 상기 TFT 기판(10)이 섀도우 마스크(81) 위를 통과할 때에, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)를 통해, TFT 기판(10)에서의 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)에 대향하는 위치(즉 발광 영역(24R))에 증착된다. 본 실시 형태에서는, 상기 TFT 기판(10)이 섀도우 마스크(81) 위를 완전히 통과한 후에는, 상기 적색 유기 재료가, 막 두께 25nm로 상기 TFT 기판(10)의 발광 영역(24R)에 증착되었다.
여기서, 상기 S14에서의 얼라인먼트의 조정 방법에 대해서, 도 11을 참조하여 이하에 설명한다.
도 11은, 얼라인먼트 조정 방법을 나타내는 흐름도이다. 얼라인먼트의 조정은, 도 11에 도시하는 플로우에 따라서 행해진다.
우선, 피성막 기판(200)인 상기 TFT 기판(10)의 기판 위치를, 이미지 센서(90)로 도입한다(S21).
이어서, 상기 이미지 센서(90)로 도입된 화상으로부터, 화상 검출부(101)에서, 상기 TFT 기판(10)의 얼라인먼트 마커(221) 및 섀도우 마스크(81)의 얼라인먼트 마커(84)의 화상 검출을 행한다(S22).
그 후, 상기 화상 검출부(101)에서 검출된 얼라인먼트 마커(221·84)의 화상으로부터, 연산부(102)에서, 얼라인먼트 마커(221)와 얼라인먼트 마커(84)의 어긋남 양을 계산하여, 기판 위치의 보정값을 연산하여 결정한다(S23).
계속해서, 모터 구동 제어부(103)가 상기 보정값에 기초하여 모터(72)를 구동함으로써, 기판 위치를 보정한다(S24).
계속해서, 보정 후의 기판 위치를 다시 이미지 센서(90)로 검출하여 S21 내지 S25의 공정(스텝)을 반복한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 반복 기판 위치를 이미지 센서(90)로 검출하여 기판 위치를 보정함으로써, 기판 주사하면서, 기판 위치를, TFT 기판(10) 위의 발광 영역(24R)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭의 중심이 일치하도록 보정하는 것이 가능하여, TFT 기판(10)과 섀도우 마스크(81)를 정밀 얼라인먼트하면서 성막할 수 있다.
상기 발광층(23R)의 막 두께는, 왕복 주사(즉, TFT 기판(10)의 왕복 이동) 및 주사 속도에 의해 조정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, S14에 의한 주사 후, TFT 기판(10)의 주사 방향을 반전시켜, S14와 마찬가지의 방법으로, S14에서의 상기 적색 유기 재료의 증착 위치에, 상기 적색 유기 재료를 더 증착시켰다(S16). 이에 의해, 막 두께 50nm의 발광층(23R)을 형성하였다.
또한, S14 내지 S16에서, TFT 기판(10)에서의 비증착 영역이 섀도우 마스크(81)의 개구부(82) 위에 위치할 때(예를 들어, S14에 나타내는 스텝 종료 후, S16에서 주사 방향이 반전될 때까지의 동안)는, 증착원(85)과 섀도우 마스크(81)의 사이에 셔터(89)를 삽입하여, 비증착 영역에 증착 입자가 부착되는 것을 방지했다(S15).
여기서, 상기 S15에서의, 셔터(89)를 사용한 증착 제어에 대해서, 도 12 및 도 13을 참조하여 이하에 설명한다.
도 12는, 증착 OFF시의 증착 제어의 플로우를 나타내는 흐름도이다. 또한, 도 13은, 증착 ON시의 증착 제어의 플로우를 나타내는 흐름도이다.
우선, 증착 OFF시의 플로우에 대하여 설명한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 피성막 기판(200)인 상기 TFT 기판(10)의 기판 위치는, 도 11에서 설명한 바와 같이, 증착 처리 동안에, 이미지 센서(90)에 의해 끊임없이 도입되고 있다(S31).
도 11에서 설명한 바와 같이, 화상 검출부(101)는, 상기 이미지 센서(90)로 도입된 화상으로부터, TFT 기판(10)의 얼라인먼트 마커(221) 및 섀도우 마스크(81)의 얼라인먼트 마커(84)의 화상 검출을 행하고 있다. 화상 검출부(101)는, TFT 기판(10)의 얼라인먼트 마커(221)로서, 표시 영역(210)의 종단부를 나타내는 종단부 마커를 검출함으로써, 도 12에 도시한 바와 같이, 표시 영역(210)의 종단부를 검출한다(S32).
상기한 바와 같이 화상 검출부(101)에서 표시 영역(210)의 종단부가 검출되면, 증착 ON/OFF 제어부(104)는 증착 OFF 신호를 발생시킨다(S33).
셔터 구동 제어부(105)는, 증착 ON/OFF 제어부(104)로부터 증착 OFF 신호가 입력되면, 셔터(89)를 폐쇄한다(S34). 셔터(89)가 폐쇄되면, 증착 입자가 마스크에 도달하지 않게 되어, 증착 OFF가 된다(S35).
이어서, 증착 ON시의 플로우에 대하여 설명한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 피성막 기판(200)인 상기 TFT 기판(10)의 기판 위치가, 증착 처리 동안에 이미지 센서(90)에 의해 끊임없이 도입되고 있는 것은, 상기한 바와 같다(S41).
화상 검출부(101)는, TFT 기판(10)의 얼라인먼트 마커(221)로서, 표시 영역의 시단부를 나타내는 시단부 마커를 검출함으로써, 표시 영역(210)의 시단부를 검출한다(S42).
화상 검출부(101)에서 표시 영역(210)의 시단부가 검출되면, 증착 ON/OFF 제어부(104)는 증착 ON 신호를 발생시킨다(S43).
셔터 구동 제어부(105)는, 증착 ON/OFF 제어부(104)로부터 증착 ON 신호가 입력되면, 셔터(89)를 개방한다(S44). 셔터(89)가 개방되면, 증착 입자가 마스크에 도달하게 되어, 증착 ON이 된다(S45).
또한, 상기 S16에서의 왕복 주사는, 이하와 같이 하여 행해진다. 우선, S21 내지 S24에 나타내는 스텝에서 정밀 얼라인먼트를 행하면서 TFT 기판(10)을 주사하고, 화상 검출부(101)에서 표시 영역(210)의 종단부가 검출되면, 모터 구동 제어부(103)에 의해 모터(72)를 구동하여 TFT 기판(10)을 반전시킨다. 그동안에, S31 내지 S35에 나타내는 스텝에 의해 증착 OFF 하고, S21 내지 S24에 나타내는 스텝에서 TFT 기판(10)의 위치 보정을 행하고, S41 내지 S45에 나타내는 스텝에 의해 표시 영역(210)의 시단부에서 증착 ON한다. 그리고, S21 내지 S24에 나타내는 스텝에서 다시, 정밀 얼라인먼트를 행하면서 TFT 기판(10)을 주사한다.
이와 같이 하여, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 주사 직교 방향(y축 방향)의 양측 측면이 완만한 경사 측면(23s)으로 된 발광층(23R)이, 발광 영역(24R)을 완전히 피복하도록 형성된다. 보다 상세하게는, 발광층(23R)은, 그 양측의 경사 측면(23s)을 제외한 평탄 부분(23t)의 주사 직교 방향의 폭이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭과 동일한 크기로 형성되고, 또한 그 경사 측면(23s)의 동일 방향의 폭이, 당해 경사 측면(23s)과 동측의 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)과 발광 영역(24R)의 사이의 비발광 영역(29)의 동일 방향의 폭(C)(예를 들어 C=20㎛) 이하의 폭(예를 들어 폭(C) 이하의 폭이고 또한 폭(C)의 1/2배 이상의 폭(예를 들어 15㎛))으로 형성되어 있다. 또한, 도 14의 (a)에서는, 작도 편의상, 발광 영역(24R)의 일방측의 인접한 발광 영역(24G)만이 도시되지만, 발광 영역(24R)의 타방측에도 인접한 발광 영역이 존재한다.
또한, 도 14의 (a)에서는, 발광층(23R)은, 발광 영역(24R)을 완전히 피복하는 동시에 그 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭의 중심과 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심이 일치하도록 형성되는데, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향으로 상대적으로 소정 거리(구체적으로는, 상정되는 최대 어긋남 양(예를 들어 15㎛) 이하의 거리) 어긋난 경우에는, 도 14의 (b)와 같이, 발광층(23R)은, 그 주사 직교 방향의 폭의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심으로부터 동일 방향으로 상기 소정 거리 어긋나서 형성되지만, 여전히, 발광 영역(24R)을 완전히 피복하도록 형성된다.
환언하면, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 상대적으로 어긋나서 발광층(23R)의 동일 방향의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 상기 일방측으로 상기 소정 거리 어긋난 경우에도, 발광층(23R)은, 발광 영역(24R)의 전체를 피복하도록, 그 주사 직교 방향의 타방측의 단부가 상기 타방측으로 연장 설치되어 있다. 마찬가지로, 발광층(23R)의 주사 직교 방향의 상기 일방측의 단부도 상기 일방측으로 연장 설치되어 있다. 또한 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 상기 일방측으로 상대적으로 어긋나서 발광층(23R)이 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)과 겹치는 경우에는, 발광층(23R)에서의 상기 일방측의 경사 측면(23s)의 부분만이 인접한 발광 영역(24G)에 겹치도록, 상기 일방측의 경사 측면(23s)의 주사 직교 방향의 폭(B)의 길이가 설정되어 있다. 마찬가지로, 상기 타방측의 경사 측면(23s)의 주사 직교 방향의 폭(B)도 설정되어 있다.
또한, 이러한 설정의 예로서, 발광층(23R)의 주사 직교 방향의 폭이, 발광 영역(24R)의 주사 직교 방향의 폭과 각 발광 영역(24R·24G)간의 영역(29)의 주사 직교 방향의 폭의 합보다 크게 설정된 것을 생각할 수 있다.
본 실시 형태에서는, S16에 나타내는 스텝 후, 상기 발광층(23R)이 형성된 TFT 기판(10)을 상기 진공 챔버(60)로부터 취출해서(S17), 녹색의 발광층(23G) 형성용의 마스크 유닛(80) 및 진공 챔버(60)를 사용하여, 상기 발광층(23R)의 성막 처리와 마찬가지로 해서 녹색의 발광층(23G)을 성막하였다.
또한, 이와 같이 하여 발광층(23G)을 형성한 후, 청색의 발광층(23B) 형성용의 마스크 유닛(80) 및 진공 챔버(60)를 사용하여, 상기 발광층(23R·23G)의 성막 처리와 마찬가지로 해서 청색의 발광층(23B)을 성막하였다.
즉, 상기 발광층(23G·23B)의 성막 처리에서는, 이들 발광층(23G·23B)에 상당하는 위치에 개구부(82)를 갖는 섀도우 마스크(81)를 각각 준비하였다. 그리고, 각각의 섀도우 마스크(81)를, 발광층(23G·23B) 형성용의 각 진공 챔버(60)에 설치하고, 각각의 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)가 각 서브 화소(2G·2B)열에 일치하도록 얼라인먼트를 행하면서, TFT 기판(10)을 주사하여 증착을 행하였다.
상기 발광층(23G)은, 그 재료에, (TAZ)(호스트 재료)와, Ir(ppy)3(녹색 발광 도펀트)을 사용하고, 각각의 증착 속도를 5.0nm/s, 0.67nm/s로 해서, 이들 재료(녹색 유기 재료)를 공증착시킴으로써 형성하였다.
또한, 발광층(23B)은, 그 재료에, TAZ(호스트 재료)와, 2-(4'-t-부틸페닐)-5-(4"-비페닐일)-1,3,4-옥사디아졸(t-Bu PBD)(청색 발광 도펀트)을 사용하고, 각각의 증착 속도를 5.0nm/s, 0.67nm/s로 해서, 이들 재료(청색 유기 재료)를 공증착시킴으로써 형성하였다.
또한, 상기 발광층(23G·23B)의 막 두께는, 각각 50nm로 하였다.
이상의 공정에 의해, 발광층(23R·23G·23B)이 적(R), 녹(G), 청(B)으로 패턴 형성된 TFT 기판(10)을 얻었다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 상기한 증착 장치(50)를 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 장치로서 사용하고, 상기한 증착 방법을 사용하여 유기 EL 표시 장치(1)를 제조함으로써, 종래에 비해, 발광층(23R·23G·23B)이 인접한 발광 영역과 겹쳤을 경우에도 혼색의 정도를 저감할 수 있고, 또한 발광층(23R·23G·23B)의 패턴 어긋남이 발생한 경우에도 막(발광층)의 결락을 방지할 수 있는 유기 EL 표시 장치(1)를 제공할 수 있다.
즉, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 발광층(예를 들어 23R)은 발광층(23R)에서의 그 양측의 경사 측면(23s)을 제외한 평탄 부분(23t)에서의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭과 동일한 길이로 형성되고, 또한 그 양측 측면은 완만한 경사 측면(23s)으로 형성되고, 그 경사 측면(23s)의 주사 직교 방향의 폭(B)이 비발광 영역(29)의 동일 방향의 폭(C)(예를 들어 C=20㎛) 이하의 폭(예를 들어 폭(C) 이하의 폭이고 또한 폭(C)의 1/2배 이상의 폭(예를 들어 15㎛))으로 형성되어 있다.
따라서, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 중심과 발광 영역(24R)의 중심이 일치하는 경우(즉 발광층(23R)의 패턴 어긋남이 없을 경우)는, 발광층(23R)은, 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)과 겹치지 않고, 발광 영역(24R)을 전체 막 두께로 완전히 피복한다. 따라서, 혼색 및 막의 결락은 발생하지 않는다.
이에 반해, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 소정 거리(예를 들어 12㎛) 어긋나서 발광층(23R)의 패턴이 어긋난 경우에도, 발광층(23R)은, 발광 영역(24R)을 완전히 피복하므로, 불완전 혼색 영역(F1) 및 막 두께 저하 영역(F2)은 발생하지만, 막의 결락 및 완전 혼색은 발생하지 않는다.
또한, 불완전 혼색 영역(F1)은, 발광층(23R)의 일방측의 경사 측면(23s)의 부분이 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)에 겹치는 영역인데, 이 영역(F1)에서는, 경사 측면(23s)에서의 막 두께는 발광층(23R·23G·23B)의 전체 막 두께(즉 평탄 부분(23t)의 막 두께)보다 얇기 때문에, 혼색에 대한 영향이 종래의 경우에 비해 보다 작다.
또한, 막 두께 저하 영역(F2)은, 발광층(23R)의 타방측의 경사 측면(23s)이 발광 영역(24R)에 겹치는 영역인데, 이 영역(F2)에서는, 발광 영역(24R)은, 발광층(23R)의 경사 측면(23s)에 의해 피복되기 때문에, 발광층(23R)에 의해 전체 막 두께로 피복되는 경우와 동일한 특성(발광 특성)은 얻어지지 않지만, 막의 결락이 아니기 때문에, 비발광으로는 되지 않고, 또한 누설 전류도 발생하지 않는다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 발광층(23R)의 패턴 어긋남이 발생해도, 혼색의 정도를 저감할 수 있고 또한 막의 결락을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭과 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭이 동일한 크기인 경우(즉 발광층(23R)의 주사 직교 방향의 폭과 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭이 동일한 크기인 경우)에 대하여 설명했지만, 그와 같이 한정되지 않는다. 예를 들어 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭이 발광 영역의 동일 방향의 폭보다 큰 경우(즉 발광층(23R)의 주사 직교 방향의 폭이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭보다 큰 경우)이어도 된다. 또한, 도 18의 (a)에서는, 발광층(23R)의 단부가 인접한 발광 영역(24G)에 접하고 있다.
여기서, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 중심이 발광 영역의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 소정 거리(예를 들어 12㎛) 어긋나서 발광층(23R)의 패턴이 어긋나면, 도 18의 (b)와 같이 된다. 이 경우, 도 14의 (b)에 비해, 불완전 혼색 영역(F1)의 폭은 증대하고, 막 두께 저하 영역(F2)의 폭은 감소한다. 즉, 개구부(82)의 폭을 바꿈으로써, 각 영역(F1·F2)의 비율을 변화시키고, 이에 의해, 발광층(23R)의 특성 저하의 영향이 가장 작은 조건을 선택할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 발광층(23R)은, 예를 들어 하기와 같이 형성되면, 어떠한 치수이어도 된다. 즉, 발광층(23R)의 평탄 부분(23t)의 주사 직교 방향의 폭은, 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭 이상의 크기로 형성되고, 발광층(23R)의 경사 측면(23s)의 주사 직교 방향의 폭(B)은, 당해 경사 측면(23s)과 동측의 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)과 발광 영역(24R)의 사이의 비발광 영역(29)의 동일 방향의 폭(C)보다 작은 폭(예를 들어 폭(C)보다 작은 폭이고 또한 폭(C)의 절반보다 큰 폭)으로 형성되고, 발광층(23R)의 주사 직교 방향의 폭은, 발광 영역(24R)의 동일 방향의 폭과, 발광 영역(24R)의 양측의 비발광 영역(29)의 동일 방향의 폭의 각각을 더한 폭 이하로 형성된다.
또한, 상기의 설명에서는 발광층(23R)의 경우로 설명했지만, 발광층(23G·23B)에 대해서도 마찬가지이다.
이에 반해, 종래의 증착 방법을 사용하여 제조된 유기 EL 표시 장치에서는, 발광층(23R·23G·23B)의 주사 직교 방향의 단부가 급준하게 형성되므로, 막의 결락의 방지와 혼색의 정도의 저감 모두를 동시에 실현할 수 없다.
즉, 예를 들어 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭이 표준적인 크기인 경우(즉 개구부(82)의 주사 직교 방향의 단부가 비발광 영역(29)의 동일 방향의 폭의 중심에 위치하는 경우)이며, 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭의 중심과 발광 영역(예를 들어 24R)의 동일 방향의 폭의 중심이 일치하는 경우에는, 발광 영역(24R)은 발광층(23R)에 의해 전체 막 두께로 피복된다. 또한, 이 경우에는, 비발광 영역(29)의 주사 직교 방향의 폭(C)은 20㎛이므로, 발광층(23R)과 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)의 사이의 마진은 10㎛가 된다.
이 경우에 반해 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 소정 거리(예를 들어 12㎛) 어긋나서 발광층(23R)의 패턴이 어긋난 경우에는, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이, 완전 혼색 영역(F3)과 완전 결락 영역(F4)이 발생한다. 완전 혼색 영역(F3)은, 발광층(23R)이 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)에 전체 막 두께로 겹치는 영역이며, 완전 결락 영역(F4)은, 발광층(23R)이 완전히 결락하는 영역이다.
완전 혼색 영역(F3)에서는, 발광층(23R)이 인접한 발광 영역(24G)에 전체 막 두께로 겹치기 때문에, 혼색의 영향이 강하게 나타난다. 한편, 완전 결락 영역(F4)에서는, 발광층(23R)이 존재하지 않기 때문에, 그 영역(F4)을 흐르는 전류는 누설 전류가 된다. 누설 전류는, 발광에 기여하는 전류를 적게 하여, 화소의 휘도가 저하될 뿐만 아니라, 전극간의 단락이나 발열에 의해 화소의 점등 불량도 발생시킨다. 따라서, 유기 EL 표시 장치의 신뢰성이 저하된다.
완전 혼색 영역(F3)을 없애기 위해서, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭을 좁게 하는 경우를 생각한다. 이 경우에는, 개구부(82)의 주사 직교 방향의 중심과 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심은 일치하고 있고, 발광층(23R)과 인접한 발광 영역(24G)의 사이의 마진은 예를 들어 15㎛이다.
이 경우에 반해 도 20의 (b)에 도시한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 소정 거리(예를 들어 12㎛) 어긋나서 발광층(23R)의 패턴이 어긋나면, 발광층(23R)과 인접한 발광 영역(24G)의 사이에는 마진이 존재하므로, 완전 혼색 영역(F3)은 발생하지 않지만, 발광 영역(24R)의 타방측의 부분에서는, 도 19의 (b)에 비해, 완전 결락 영역(F4)이 확대되어 악화한다.
한편, 완전 결락 영역(F4)을 없애기 위해서, 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 폭을 넓게 하는 경우를 생각한다. 이 경우에는, 개구부(82)의 주사 직교 방향의 중심과 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심은 일치하고 있으며, 발광층(23R)과 인접한 발광 영역(24G)의 사이의 마진은 예를 들어 5㎛이다.
이 경우에 반해 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 개구부(82)의 주사 직교 방향(y축 방향)의 중심이 발광 영역(24R)의 동일 방향의 중심에 대하여 동일 방향의 일방측으로 소정 거리(예를 들어 12㎛) 어긋나서 발광층(23R)의 패턴이 어긋나면, 발광 영역(24R)에는 완전 결락 영역(F4)은 발생하지 않지만, 인접한 발광 영역(24G)에서는, 도 19의 (b)에 비해, 완전 혼색 영역(F3)의 폭이 확대되어 악화한다. 또한, 상기의 설명에서는 발광층(23R)의 경우로 설명했지만, 발광층(23G·23B)에 대해서도 마찬가지이다.
이상과 같이, 종래의 증착 방법을 사용하여 제조된 유기 EL 표시 장치에서는, 개구부(82)의 발광 영역(24R·24G·24B)에 대한 상대적인 어긋남이 비발광 영역(29)의 폭(C)의 1/2배 이상인 경우에는, 개구부(82)의 주사 직교 방향의 폭을 어떻게 조정해도, 완전 혼색 영역(F3) 및 완전 결락 영역(F4)이라는 문제가 발생한다. 그러나 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 불완전 혼색 영역(F1)은 발생하지만, 완전 혼색 영역(F3) 및 완전 결락 영역(F4)이라는 문제는 발생하지 않는다.
발광층(23R·23G·23B)이 어긋나는 양은, 섀도우 마스크(81)와 피성막 기판(200)(TFT 기판(10))의 위치 정렬 정밀도 및 각각의 치수 정밀도를 합산한 것이 된다. 즉, 상기 문제를 개선하기 위해서는, (1) 상기 정밀도를 향상시키거나, (2) 비발광 영역의 폭을 넓게 하는 2개의 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 상기 (1)의 방법은, 제조 장치의 성능에 의존하여, 향상시키는 것은 용이하지 않다. 상기 (2)의 방법에 관해서는, 발광 영역의 폭을 작게 함으로써 대응할 수 있지만, 그만큼 발광 면적이 작아지기 때문에, 동일 휘도를 얻기 위해서는, 보다 큰 전류 밀도를 필요로 한다. 전류 밀도가 커지면 수명이 짧아지기(즉 발광 강도의 경시 열화가 빨라지기) 때문에, 유기 EL 표시 장치의 신뢰성이 저하된다. 나아가, 발광 영역간의 거리가 넓어지기 때문에, 입도감이 있는 표시 화상(즉 균일한 면 형상이 아니라, 입자의 집합과 같이 보이는 상태)으로 되어버린다. 따라서, 표시 품위가 저하되게 된다.
본 실시 형태에서는, 상기 (1)과 같이, 제조 장치의 성능에 의존하지 않으므로, 용이하게 행할 수 있고, 또한 상기 (2)와 같이, 비발광 영역의 폭을 넓게 하지 않으므로, 표시 품위의 저하를 초래하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, 발광층(증착막)(23R·23G·23B)의 측면의 정의를, "개구부(82)의 주사 직교 방향의 일방측의 단부(즉 발광층(23R·23G·23B)의 평탄 부분(23t)의 일방측의 단부)에서부터 동측의 발광층(23R·23G·23B)의 단부(즉 막 두께 제로가 되는 지점)까지의 영역"이라고 설명했지만, 이러한 정의에 한정되지 않는다. 예를 들어, "발광층(23R·23G·23B)의 단부의 막 두께가 저하된 영역"이라고 정의해도 되고, 또한 "X% 막 두께가 저하된 곳을 측면의 시단부로 한다"라고 정의해도 된다. 또한, 상기 "시단부"란, 발광층(23R·23G·23B)의 평탄 부분(23t)과 경사 측면(23s)의 경계 부분이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 섀도우 마스크(81)와 피성막 기판(200)(TFT 기판(10))의 사이의 간극(g1)을 조정함으로써, 발광층(23R·23G·23B)의 경사 측면(23s)을 상술한 바와 같이 완만한 경사면으로 형성했지만, 섀도우 마스크(81)의 두께(d81)(도 3 참조)를 조정함으로써, 발광층(23R·23G·23B)의 경사 측면(23s)을 상술한 바와 같이 완만한 경사면으로 형성해도 된다. 즉, 두께(d81)를 크게 하면, 기판 직교 방향(y축 방향)으로 큰 속도 성분을 가진 증착 입자가 개구부(82)를 통과하기 어려워지므로, 경사 측면(23s)의 폭(B)은 작아지고, 두께(d81)을 작게 하면, 기판 직교 방향(y축 방향)으로 큰 속도 성분을 가진 증착 입자가 개구부(82)를 통과하기 쉬워지므로, 경사 측면(23s)의 폭(B)은 커진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 마스크 유닛(80)이 진공 챔버(60) 내에 고정 배치된 구성으로 했지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 증착 장치(50)는, 상기 기판 이동 기구(70) 대신에, 피성막 기판(200)을 고정하는 기판 유지 부재(71)(예를 들어 정전 척)를 구비함과 함께, 상기 마스크 유닛(80)을 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 상대적인 위치를 유지한 채 피성막 기판(200)에 대하여 상대 이동시키는 마스크 유닛 이동 기구(마스크 유닛 이동 수단)를 구비하고 있어도 된다. 또는, 기판 이동 기구(70) 및 마스크 유닛 이동 기구의 양쪽을 구비하고 있어도 된다.
즉, 상기 피성막 기판(200) 및 마스크 유닛(80)은 그 적어도 한쪽이 상대 이동 가능하게 설치되어 있으면 되고, 어느 것을 이동시키는 경우에든, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 피성막 기판(200)에 대하여 마스크 유닛(80)을 상대 이동시키는 경우, 상기 마스크 유닛(80)은, 예를 들어 마스크 유지 부재(87)(예를 들어 동일한 홀더) 전체를, 섀도우 마스크(81) 및 증착원(85)을 피성막 기판(200)에 대하여 상대 이동시킨다. 이에 의해, 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 상대적인 위치를 유지한 채 피성막 기판(200)에 대하여 상기 마스크 유닛(80)을 상대 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 피성막 기판(200)에 대하여 마스크 유닛(80)을 상대 이동시키는 경우에는, 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)은, 예를 들어 동일한 홀더(유지 부재, 유지 수단)로 유지됨으로써, 일체화되어 있는 것이 바람직하다.
단, 상기한 바와 같이 마스크 유닛(80)에 대하여 피성막 기판(200)을 상대 이동시키는 경우에는, 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)은, 상대적으로 위치가 고정되어 있으면 반드시 일체화되어 있을 필요는 없다.
예를 들어, 상기 마스크 유닛(80)은, 증착원(85)이 진공 챔버(60)의 내벽에서의 예를 들어 저벽에 고정됨과 함께, 마스크 유지 부재(87)가, 상기 진공 챔버(60)의 내벽 중 어느 하나에 고정됨으로써, 상기 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 상대적인 위치가 고정되어 있어도 상관없다.
또한, 상기 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)는, 상기 증착원(85)에서의 사출구(86)의 배치에 맞추어, 각 사출구(86)가, 평면에서 보아 어느 하나의 개구부(82) 내에 위치함과 함께, 개구부(82)와 사출구(86)가 1대 1로 대응하여 설치되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는, 이것에 한정되는 것은 아니다. 개구부(82)와 사출구(86)는, 반드시 대향 배치되어 있을 필요는 없고, 또한, 반드시 1대 1로 대응하고 있지 않아도 된다.
구체적으로는, 개구부(82)의 피치(p)와 사출구(86)의 피치는 일치하지 않아도 된다. 또한, 개구부(82)의 폭(d5) 또는 폭(d6)과 사출구(86)의 개구 폭(개구 직경)은 일치하지 않아도 된다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 예에서, 사출구(86)의 개구 직경은, 개구부(82)의 폭(d6)보다 크거나 작아도 상관없다. 또한, 하나의 개구부(82)에 대하여 복수의 사출구(86)가 형성되어 있어도 되고, 복수의 개구부(82)에 대하여 하나의 사출구(86)가 형성되어 있어도 된다. 또한, 복수의 사출구(86) 중 일부(적어도 하나)의 사출구(86), 또는 사출구(86)의 일부 영역이, 비개구부(즉, 섀도우 마스크(81)에서의 개구부(82) 이외의 영역(예를 들어 개구부(82·82)사이의 영역))에 대향하여 형성되어 있어도 상관없다.
또한, 재료 이용 효율 향상의 관점에서는, 개구부(82)와 사출구(86)가 1대 1로 대응하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82) 및 증착원(85)의 사출구(86)가 1차원으로 배열되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)와 증착원(85)의 사출구(86)는, 각각 서로 대향하여 배치되어 있으면 되고, 2차원으로 배열되어 있어도 상관없다.
또한, 본 실시 형태에서는, 섀도우 마스크(81)의 개구부(82) 및 증착원(85)의 사출구(86)가 각각 복수 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 상기 섀도우 마스크(81)는, 개구부(82)를 적어도 1개 구비하고 있으면 되고, 증착원(85)은 사출구(86)를 적어도 1개 구비하고 있으면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 섀도우 마스크(81)가, 슬릿 형상의 개구부(82)를 갖고 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 상기 개구부(82)의 형상은, 원하는 증착 패턴이 얻어지도록 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기판 이동 기구(70)가, 기판 유지 부재(71)로서 정전 척을 구비하고 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이와 같이, 피성막 기판(200)이 정전 척에 의해 유지되어 있음으로써, 피성막 기판(200)의 자중에 의한 휨의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니라, 피성막 기판(200)의 크기에 따라서는, 예를 들어 상기 기판 유지 부재(71)로는, 기판에 텐션을 걸어 기계적으로 끼워서 유지하는 롤러 등의 유지 부재를 사용해도 상관없다.
또한, 본 실시 형태에서는, 셔터(89)로서, 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 사이에 진퇴 가능한 셔터가 설치되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 증착원(85)으로서, ON/OFF 전환이 가능한 증착원(85)을 사용하여, 피성막 기판(200)에서의, 증착 불필요한 부분이 섀도우 마스크(81)의 개구 영역(즉, 개구부(82)에 대향하는 영역)에 위치하는 경우에는, 증착을 OFF로 하여, 증착 분자가 비상하지 않도록 해도 된다.
예를 들어, 셔터(89)로서, 증착원(85)의 사출구(86)를 폐쇄함으로써 증착 입자의 사출(방출)을 멈추는 셔터(89)가 증착원(85)에 설치되어 있는 구성으로 해도 된다.
또는, 상기 사출구(86)에 셔터(89)를 설치하는 대신에, 증착 ON 신호 또는 증착 OFF 신호에 기초하여, 증착원(85)의 전원을 ON/OFF함으로써, 증착 입자의 발생 그 자체를 정지시키는 구성으로 해도 상관없다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, TFT 기판(10)측으로부터 광을 취출하는 보텀 에미션형의 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 밀봉 기판(40)측으로부터 광을 취출하는 톱 에미션형의 유기 EL 표시 장치(1)에도 적절하게 적용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, TFT 기판(10) 및 밀봉 기판(40)의 지지 기판으로서 유리 기판을 사용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.
이들 TFT 기판(10) 및 밀봉 기판(40)에서의 각 지지 기판으로는, 유기 EL 표시 장치(1)가 보텀 에미션형의 유기 EL 표시 장치일 경우, 유리 기판 이외에, 예를 들어 플라스틱 기판 등의 투명 기판을 사용할 수도 있다. 한편, 상기 유기 EL 표시 장치(1)가 톱 에미션형의 유기 EL 표시 장치일 경우에는, 상기 지지 기판으로는, 상기한 바와 같은 투명 기판 이외에, 예를 들어 세라믹스 기판 등의 불투명한 기판을 사용할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 양극(본 실시 형태에서는, 제1 전극(21))이 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 상기 양극으로는, 유기 EL층에 정공을 공급하는 전극으로서의 기능을 갖고 있으면, 그 형상, 재질, 및 크기는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 스트라이프 형상으로 형성되어 있어도 상관없다. 단, 유기 EL 소자의 성질상, 양극 및 음극 중 적어도 한쪽은 투명한 것이 바람직하다. 일반적으로는, 투명한 양극이 사용된다.
(실시 형태 2)
본 발명의 실시의 다른 형태에 대하여 도 22 및 도 23에 기초해서 설명하면 이하와 같다.
실시 형태 1에서는, 발광층(23R·23G·23B)의 경사 측면(23s)은 균일한 경사면으로 형성되었지만, 이 실시 형태에서는, 경사 측면(23s)은 불균일한 경사면으로 형성된다.
보다 상세하게는, 본 실시 형태에서의 경사 측면(23s)은 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 그 주사 직교 방향(y축 방향)의 양단부(23p·23r)의 경사가 보다 완만한 경사로 되어 있고, 그 주사 직교 방향의 중앙부(23q)의 경사가 가장 큰 경사가 되도록 형성되어 있다.
이 경사 측면(23s)에서는, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 양단부(23p·23r)의 경사가 보다 완만하고 중앙부(23q)에 걸쳐서 경사가 커지기 때문에, 발광층(23R)의 패턴이 어긋나서, 불완전 혼색 영역(F1) 및 막 두께 저하 영역(F2)이 발생해도, 실시 형태 1에 비해, 그 각 영역(F1·F2)의 영향을 보다 완화할 수 있다.
즉, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 불완전 혼색 영역(F1)에서는, 발광 영역(24R)에 형성된 발광층(23R)의 일방측의 경사 측면(23s)의 동측의 단부(23p)는 인접한 발광 영역(예를 들어 24G)에 겹치는데, 당해 단부(23p)에서는, 그 경사는 실시 형태 1의 경우보다 완만하기 때문에, 그 막 두께는 보다 얇아져, 불완전 혼색의 영향을 보다 완화한다. 한편, 막 두께 저하 영역(F2)에서는, 발광 영역(24R)에서, 타방측의 경사 측면(23s)에 의해 막 두께 저하가 발생하는데, 그 경사 측면(23s)의 일방측의 단부(23r)에서는, 그 경사가 실시 형태 1의 경우보다 완만하기 때문에 막 두께의 저하는 보다 작아져, 막 두께 저하의 영향을 보다 완화한다.
따라서, 본 실시 형태에서의 경사 측면(23s)에 의하면, 실시 형태 1보다 발광층(23R)의 패턴 어긋남에 의한 영향을 보다 작게 할 수 있어, 보다 높은 신뢰성의 유기 EL 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 상기의 설명에서는 발광층(23R)의 경우로 설명했지만, 발광층(23G·23B)에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 도 22의 (a)에 도시한 바와 같은 경사 측면(23s)의 경사 형상으로는, 양단부(23p·23r)의 경사가 완만하고 중앙부(23q)에 걸쳐서 경사가 커지면, 자유로운 형상을 선택할 수 있다. 일례로는 정현 함수 형상이 있다.
예를 들어 도 23에 도시한 바와 같이, 발광층(23R)의 평탄 부분(즉 경사 측면(23s)을 제외했던 부분)(23t)의 최대 막 두께를 H0이라 하고, 경사 측면(23s)의 주사 직교 방향의 폭을 B라 하고, 경사 측면(23s)의 시단부(T1)측(평탄 부분(23t)측)에서부터 종단부(T2)측(평탄 부분(23t)의 반대측)으로 주사 직교 방향(y축 방향)을 따라 x만큼 이격된 위치에서의 발광층(23R)의 막 두께를 H(x)라 하면, H(x)는 식 1에 의해 표현된다.
Figure 112013070513598-pct00001
식 1에서, 경사의 절대값의 최대(kmax)는, 식 2가 된다.
Figure 112013070513598-pct00002
kmax는, 실시 형태 1의 도 15에서의 경사 측면(23s)의 경사에 비해, π/2배로 되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서의 경사 측면(23s)의 경사 형상을 사용하는 경우에는, 경사 측면(23s)의 경사 형상은, 그 경사의 절대값의 최대가 (π/2)×1/200 이하인 것이라고 환언할 수 있다.
(실시 형태 3)
본 발명의 실시의 다른 형태에 대하여 도 24 및 도 25에 기초해서 설명하면 이하와 같다.
실시 형태 1에서는, 섀도우 마스크(81)와 피성막 기판(200)의 사이의 간극(g1)을 조정함으로써, 경사 측면(23s)의 폭(B)(따라서 경사(H/B))을 조정했지만, 이 실시 형태에서는, 또한 제한판을 사용하여 경사 측면(23s)의 폭(B)을 조정한다. 이하, 도 24 및 도 25를 사용하여, 이 실시 형태에 따른 증착 방법 및 증착 장치를 설명한다.
이 실시 형태에 따른 증착 장치(150)는, 도 24에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1의 증착 장치(50)에서, 제한판(300)을 더 구비하고 있다. 제한판(300)은 섀도우 마스크(81)와 증착원(85)의 사이에서, 섀도우 마스크(81)에 대하여 평행하게 배치되고 또한 증착원(85)에 대하여 소정 간격의 간극(g3)(도 25 참조)을 두고 배치되어 있으며, 섀도우 마스크(81) 및 증착원(85)에 대하여 상대적으로 고정되어 있다.
제한판(300)은 예를 들어 평면에서 보아 직사각 형상으로 소정의 두께(d300)의 판상으로 형성되어 있다. 제한판(300)의 긴 변(300a)의 폭(d300a)은, 예를 들어 섀도우 마스크(81)의 긴 변(81a)의 폭(d1)과 동일 정도의 크기로 형성되고, 제한판(300)의 짧은 변(300b)의 폭(d300b)은, 예를 들어 섀도우 마스크(81)의 짧은 변(81b)의 폭(d2)과 동일 정도의 크기로 형성되어 있다. 또한, 제한판(300)과 섀도우 마스크(81)의 각각의 긴 변(300a·81a)은 서로 평행하게 배치되고, 제한판(300)과 섀도우 마스크(81)의 각각의 짧은 변(300b·81b)은 서로 평행하게 배치되어 있다.
제한판(300)에는, 복수의 개구부(300A)가 형성되어 있다. 각 개구부(300A)는 각각, 평면에서 보아 제한판(300)의 짧은 변(300b)을 따라 신장한 직사각 형상으로 형성되어 있고, 증착원(85)의 각 사출구(86)에 대향 배치하도록, 제한판(300)의 긴 변(300a)을 따라 일정 간격으로 배치되어 있다.
이 증착 장치 및 증착 방법에서는, 도 25에 도시한 바와 같이, 증착원(85)의 각 사출구(86)로부터 사출된 증착 입자는, 그것이 사출된 사출구(86)에 대향 배치하는 개구부(300A)를 통과하고, 또한 섀도우 마스크(81)의 개구부(82)를 통과하여 피성막 기판(200)에 증착해서 증착막(211)(예를 들어 발광층(23R))을 형성한다. 또한, 증착막(211)을 형성하는 증착 입자가 반드시 각 개구부(300A·82)를 통과하도록, 제한판(300) 및 섀도우 마스크(81)가 설계되어 있다.
그때, 증착원(85)의 각 사출구(86)로부터 사출된 증착 입자는, 어떤 넓이를 갖고 사출되는데, 이 증착 입자가 개구부(300A)에 입사하면, 주사 직교 방향(y축 방향)의 속도 성분이 큰 증착 입자는, 제한판(300)에 부착되어 개구부(82)에 도달할 수 없다. 즉 제한판(300)은 개구부(82)에 입사하는 증착 입자의, 주사 직교 방향(y축 방향)을 따라 본 입사 각도를 제한한다. 여기에서는, 개구부(82)에 입사하는 증착 입자의 상기 입사 각도는, 증착 입자의 비상 방향의 z축에 대한 각도에 의해 정의된다.
또한, 제한판(300)의 각 개구부(300A)의 기판 주사 방향(x축 방향)의 폭(d301b)은 충분히 크게 설정되므로, 개구부(82)에 입사하는 증착 입자의, 기판 주사 방향(x축 방향)을 따라 본 입사 각도는 제한되지 않는다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 제한판(300)에 의해, 큰 입사 각도(정확하게는 주사 직교 방향을 따라 본 입사 각도)로 개구부(82)에 입사하는 증착 입자가 제한된다. 따라서, 제한판(300)의 각 개구부(300A)의 폭(d301a), 제한판(300)의 두께(d300) 및 증착원(85)과 제한판(300)의 간극(g3)을 각각 조정함으로써, 증착막(211)(즉 발광층(23R·23G·23B))의 경사 측면(23s)의 폭(B)(도 23 참조)을 조정할 수 있다. 즉, 폭(d301a)을 크게 하고, 또는 두께(d300)를 작게 하고 또는 간극(g3)을 작게 하면, 경사 측면(23s)의 폭(B)은 커지고, 한편, 폭(d301a)을 작게 하고 또는 두께(d300)를 크게 하고 또는 간극(g3)을 크게 하면, 경사 측면(23s)의 폭(B)은 작아진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 제한판(300)의 개구부(300A)의 폭(d301a), 제한판(300)과 증착원(85)의 간극(g3) 및 제한판(300)의 두께(d300) 중 어느 하나가 조정됨으로써, 간단하게 증착막(211)을 그 측면이 완만한 경사 측면(23s)이 되도록 형성할 수 있다.
또한, 상기의 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 증착 방법 및 증착 장치를 발광층(23R·23G·23B)의 형성에 적용했지만, 제1 전극(21), 제2 전극(26), 정공 주입층겸 정공 수송층(22), 전자 수송층(24), 전자 주입층(25), 정공 주입층(27), 정공 수송층(28R·28G·28B) 등의 형성에도 적용 가능하다.
(요점 개요)
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 경사 측면을 제외한 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭은, 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭 이상인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 경사 측면을 제외한 증착막(즉 증착막의 평탄 부분)의 소정 방향의 폭은, 증착 영역의 소정 방향의 폭 이상이므로, 경사 측면을 제외한 증착막의 소정 방향의 폭에 관해서, 증착 영역의 소정 방향의 폭의 전체에 증착막의 전체 막 두께를 겹치기 위해 최저한으로 필요한 폭을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭은, 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭 이하인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 경사 측면의 소정 방향의 폭은, 각 증착 영역간의 영역의 소정 방향의 폭 이하이므로, 증착막의 피성막 기판에 대한 상대적인 어긋남이 발생해도, 증착막의 경사 측면이 인접한 증착 영역에 겹치는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 증착막의 상기 소정 방향의 중심과 상기 증착 영역의 상기 소정 방향의 중심의 상기 소정 방향의 최대 어긋남 양은, 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 1/2배의 길이 이상인 것이다.
상기의 구성에 의하면, 증착막의 소정 방향의 중심과 증착 영역의 소정 방향의 중심의 소정 방향의 최대 어긋남 양은, 각 증착 영역간의 영역의 소정 방향의 폭의 1/2배의 길이 이상이다. 따라서, 이러한 경우에도, 증착 영역에 증착막의 결락 및 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있음과 함께 혼색의 정도를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭을 B라 하고, 상기 증착막에서의 상기 경사 측면을 제외한 부분의 막 두께를 H라 하면, 상기 경사 측면의 경사(H/B)는 1/200 이하인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 경사 측면의 경사는 1/200 이하이므로, 경사 측면이 평면인 경우에 있어서, 증착막에서의 경사 측면의 부분이 인접한 증착 영역에 겹쳤을 때의 혼색을 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 경사 측면의 경사는, 그 상기 소정 방향의 중앙에서 최대가 되고, 그 상기 소정 방향의 양단에서 완만해지는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 경사 측면의 경사는, 그 소정 방향의 중앙에서 최대가 되고, 그 소정 방향의 양단에서 완만해지므로, 경사 측면에서의 소정 방향의 시단부(즉 증착막의 평탄 부분측의 단부)측에서는, 증착막의 막 두께가 그다지 얇아지지 않고, 한편, 경사 측면에서의 소정 방향의 종단부(즉 증착막의 평탄 부분측과 반대측의 단부)측에서는, 증착막의 막 두께는 보다 얇아진다. 따라서, 증착막의 경사 측면의 상기 시단부측이 증착 영역에 겹쳤을 때는, 당해 시단부측에서의 막 두께의 감소를 억제할 수 있고, 또한 증착막의 경사 측면의 상기 종단부측이 인접한 증착 영역에 겹쳤을 때는, 당해 종단부측에 의한 혼색을 보다 한층 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭을 B라 하고, 상기 증착막에서의 상기 경사 측면을 제외한 부분의 막 두께를 H라 하면, 상기 경사 측면의 경사(H/B)는 (π/2)×1/200 이하인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 증착막의 경사 측면의 소정 방향의 폭을 B라 하고, 증착막에서의 경사 측면을 제외한 부분의 막 두께를 H라 하면, 경사 측면의 경사는 (π/2)×1/200 이하이므로, 경사 측면이 곡면인 경우에, 증착막의 경사 측면이 인접한 증착 영역에 겹쳤을 때의 혼색을 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 경사 측면의 경사는, 코사인 함수에 의해 규정되는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 경사 측면의 경사는 코사인 함수에 의해 규정되므로, 기지의 함수를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 증착막에서의 상기 경사 측면을 제외한 부분의 최대 막 두께를 H0이라 하고, 상기 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭을 B라 하고, 상기 경사 측면의 상기 부분측의 단부에서부터 반대측으로 상기 소정 방향을 따라 x만큼 이격된 위치에서의 상기 증착막의 막 두께를 H(x)라 하면, H(x)는 식 1에 의해 표현되는 것이 바람직하다.
[수학식 1]
Figure 112013070513598-pct00003
상기의 구성에 의하면, 경사 측면의 경사는 대략 코사인 함수에 의해 규정되므로, 기지의 함수를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 적어도 1개의 상기 증착막은, 그 한쪽의 상기 경사 측면이 상기 하나의 증착 영역의 인접한 증착 영역과 겹치는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 증착막이 피성막 기판에 대하여 소정 방향으로 상대적으로 어긋남으로써, 증착막은, 그 일방측의 경사 측면이 증착 영역의 인접한 증착 영역과 겹치지만, 경사 측면 때문에 혼색의 정도가 저감된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 피성막 기판은, 상기 증착막은, 그 대응하는 상기 증착 영역의 전체를 피복하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 증착막은, 그 대응하는 증착 영역의 전체를 피복하므로, 증착 영역에 증착막의 결락 및 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태 관한 유기 EL 표시 장치는, 상기 중 어느 하나에 기재된 피성막 기판을 사용한 유기 EL 표시 장치이며, 상기 피성막 기판 위에, 적어도 제1 전극과, 발광층을 포함하는 유기층과, 제2 전극을 이 순서대로 구비하고, 상기 유기층 중 적어도 1개의 층이 상기 증착막인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 상기 유기층 중 적어도 1개의 층에 관하여 상기 피성막 기판의 효과를 발휘하는 유기 EL 표시 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 증착 방법 및 증착 장치는, 예를 들어 유기 EL 표시 장치에서의 유기층의 구분 도포 형성 등의 성막 프로세스에 사용되는, 유기 EL 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법 등에 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 증착 방법 및 증착 장치는, 패턴 형성된 막이 어긋남으로써 다른 영역에 영향을 주는 피성막 기판을 제조하는 경우에도 적용할 수 있다.
1 : 유기 EL 표시 장치 2 : 화소
2R·2G·2B : 서브 화소 10 : TFT 기판(피성막 기판)
20 : 유기 EL 소자
23R·23G·23B : 발광층(유기층, 증착막)
23s : 경사 측면 23t : 평탄 부분
80 : 마스크 유닛 81 : 섀도우 마스크(증착 마스크)
86 : 사출구 86x : 노즐 개구 길이
86y : 노즐 개구 폭 210 : 표시 영역
210s : 입사각이 제한된 영역 210s1·210s2 : 영역(210s)의 단부
211 : 증착막 H : 평탄 부분의 막 두께
B : 경사 측면의 폭 NA·NB : 유효 범위
x : 기판 주사 방향을 따른 방향
y : 기판 주사 방향에 직교하는 방향을 따른 방향(소정 방향)

Claims (17)

  1. 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역의 각각에 증착막이 형성된 피성막 기판이며,
    상기 증착막은, 상기 소정 방향의 양측에, 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대하여 경사진 제1 경사 측면 및 제2 경사 측면을 갖고,
    상기 증착막 중에서 상기 소정 방향의 상기 증착막의 폭의 중심이, 상기 복수의 증착 영역 중의 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 중심으로부터 상기 소정 방향의 일방측으로 소정 거리 어긋나 형성된 증착막에 있어서,
    상기 제1 경사 측면의 상기 증착막의 막 두께가 제로(0)가 되는 측의 단부는, 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 한쪽에 위치하고,
    상기 제1 경사 측면의 다른쪽 단부는, 상기 소정의 증착 영역과 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 상기 한쪽과의 사이의 영역에 위치하고,
    상기 제2 경사 측면의 상기 증착막의 막 두께가 제로(0)가 되는 측의 단부는, 상기 소정의 증착 영역과 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 다른쪽과의 사이의 영역에 위치하고,
    상기 제2 경사 측면의 다른쪽 단부는, 상기 소정의 증착 영역에 위치하고,
    상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 큰 것을 특징으로 하는,
    피성막 기판.
  2. 증착원으로부터 사출된 증착 입자를, 피성막 기판에서 소정 방향으로 배열된 복수의 증착 영역 각각에 증착시켜 증착막을 형성하는 증착 방법이며,
    상기 증착원에는 사출구가 구비되어 있고,
    상기 사출구는 상기 소정 방향에서 대향하는 적어도 한 쌍의 코너가 모따기한 형상으로 형성되어 있고,
    상기 사출구를 통해 사출된 증착 입자를 상기 피성막 기판에 증착시켜 증착막을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 증착막을 형성하는 공정에서,
    상기 증착막은 상기 소정 방향의 양측에 상기 피성막 기판의 법선 방향에 대해 경사진 제1 경사 측면 및 제2 경사 측면을 갖고,
    상기 각 경사 측면의 경사는 상기 각 경사 측면의 상기 소정 방향의 중앙에서 최대가 되고, 상기 각 경사 측면의 상기 소정 방향의 양단에서 상기 중앙의 경사보다 완만하게 되도록 형성되고,
    상기 증착막 중에서 상기 소정 방향의 상기 증착막의 폭의 중심이, 상기 복수의 증착 영역 중의 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 중심으로부터 상기 소정 방향으로 소정 거리 어긋나 형성된 증착막에 있어서,
    상기 제1 경사 측면의 상기 소정 방향의 한쪽의 단부는 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 한쪽에 위치하고, 다른쪽 단부는 상기 소정의 증착 영역과 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 상기 한쪽과의 사이의 영역에 위치하고,
    상기 제2 경사 측면의 상기 소정 방향의 한쪽의 단부는 상기 소정의 증착 영역에 위치하고, 다른쪽 단부는 상기 소정의 증착 영역과 상기 소정의 증착 영역에 인접하는 2개의 증착 영역 중의 다른쪽과의 사이의 영역에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사출구는 사각형이며 네 코너가 모따기한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 코너는 원호 형상으로 모따기한 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭을 B라 하고, 상기 증착막에서의 상기 각 경사 측면을 제외한 부분의 최대 막 두께를 H라 하면, 상기 각 경사 측면의 경사(H/B)는 (π/2)×1/200 이하인 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각 경사 측면의 경사는 코사인 함수에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 증착막에서의 상기 각 경사 측면을 제외한 부분의 최대 막 두께를 H0이라 하고, 상기 각 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭을 B라 하고, 상기 각 경사 측면의 상기 부분측의 단부에서부터 반대측으로 상기 소정 방향을 따라 x만큼 이격된 위치에서의 상기 증착막의 막 두께를 H(x)라 하면, H(x)는 수학식 1에 의해 표현되는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112015028645263-pct00032
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭이, 상기 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭과 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 합보다 큰 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각 경사 측면을 제외한 상기 증착막의 상기 소정 방향의 폭은, 상기 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 폭 이상인 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 각 경사 측면의 상기 소정 방향의 폭은, 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭 이하인 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 증착막의 상기 소정 방향의 중심과 상기 소정의 증착 영역의 상기 소정 방향의 중심의 상기 소정 방향의 최대 어긋남 양은, 상기 각 증착 영역간의 영역의 상기 소정 방향의 폭의 1/2배의 길이 이상인 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  12. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    적어도 1개의 상기 증착막은, 한쪽의 상기 각 경사 측면이 상기 증착막이 형성되어 있는 증착 영역의 인접한 증착 영역과 겹치는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  13. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 증착막은, 대응하는 상기 소정의 증착 영역의 전체를 피복하는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  14. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 소정의 증착 영역에 대응하는 개구부를 갖는 증착 마스크와, 상기 증착 마스크에 대향 배치된 상기 사출구를 갖는 증착원을 구비한 마스크 유닛을 준비하는 준비 공정을 포함하고,
    상기 증착막을 형성하는 공정에 있어서,
    상기 사출구를 통해 사출된 증착 입자는, 상기 증착 마스크의 개구부를 통해, 상기 피성막 기판에 증착되는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  15. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 소정의 증착 영역에 대응하는 개구부를 갖는 증착 마스크와 상기 피성막 기판과의 사이에 상기 소정 방향의 상대적인 위치 관계를 맞추는 위치 정렬 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  16. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 증착막을 형성하는 공정에서, 상기 소정의 증착 영역에 대응하는 개구부를 갖는 증착 마스크와 상기 피성막 기판 중 적어도 하나를 상기 소정 방향에 수직인 방향으로 상대 이동시켜 상기 증착막을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    증착막을 형성하는 증착 방법.
  17. 제2항 또는 제3항의 증착막을 형성하는 증착 방법으로 증착막이 형성된 피성막 기판을 사용한 유기 EL 표시 장치이며,
    상기 피성막 기판 위에, 적어도 제 1 전극과, 발광층을 포함하는 유기층과, 제 2 전극을 이 순서대로 구비하고,
    상기 유기층의 적어도 1개의 층이 상기 증착막인 것을 특징으로 하는,
    유기 EL 표시 장치.
KR1020137020618A 2011-01-19 2012-01-13 피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법 KR101548841B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-009182 2011-01-19
JP2011009182 2011-01-19
PCT/JP2012/050616 WO2012099019A1 (ja) 2011-01-19 2012-01-13 被成膜基板、有機ｅｌ表示装置および蒸着方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130111626A KR20130111626A (ko) 2013-10-10
KR101548841B1 true KR101548841B1 (ko) 2015-08-31

Family

ID=46515647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137020618A KR101548841B1 (ko) 2011-01-19 2012-01-13 피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8907445B2 (ko)
JP (1) JPWO2012099019A1 (ko)
KR (1) KR101548841B1 (ko)
CN (1) CN103314464B (ko)
TW (1) TWI535870B (ko)
WO (1) WO2012099019A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101959975B1 (ko) * 2012-07-10 2019-07-16 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
JP2014088594A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 V Technology Co Ltd 蒸着マスク
JP2015069806A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 株式会社ジャパンディスプレイ 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
US9978812B2 (en) 2014-01-14 2018-05-22 Sharp Kabushiki Kaisha Organic electroluminescent display panel
CN103864008B (zh) * 2014-03-10 2016-01-20 中国电子科技集团公司第五十五研究所 采用硅片作为掩膜版控制薄膜沉积形貌的工艺方法
CN103864009B (zh) * 2014-03-11 2016-08-24 中国电子科技集团公司第五十五研究所 利用介质膜掩膜板实现具有斜坡状边缘金属薄膜图形方法
WO2015186796A1 (ja) * 2014-06-05 2015-12-10 シャープ株式会社 蒸着方法及び蒸着装置
KR102352280B1 (ko) * 2015-04-28 2022-01-18 삼성디스플레이 주식회사 마스크 프레임 조립체 제조 장치 및 이를 이용한 마스크 프레임 조립체 제조 방법
JP6329711B1 (ja) * 2017-07-05 2018-05-23 堺ディスプレイプロダクト株式会社 有機ｅｌ表示装置および有機ｅｌ表示装置の製造方法
CN108130519A (zh) * 2018-01-31 2018-06-08 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司 一种基板支撑结构及蒸镀设备
US11145844B2 (en) 2019-02-27 2021-10-12 Int Tech Co., Ltd. Method for manufacturing electroluminescent device
KR20210018742A (ko) * 2019-08-10 2021-02-18 캐논 톡키 가부시키가이샤 마스크 얼라인먼트 방법, 성막 방법, 마스크 얼라인먼트 장치, 및 성막 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004508927A (ja) * 2000-09-22 2004-03-25 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ コンビナトリアルコーティング装置及び方法
JP2005222853A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Canon Inc 有機ｅｌ素子アレイ
JP2008518094A (ja) * 2004-10-25 2008-05-29 イーストマン コダック カンパニー 複数の開口部を有する蒸着源

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3401356B2 (ja) 1995-02-21 2003-04-28 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルとその製造方法
US5688551A (en) 1995-11-13 1997-11-18 Eastman Kodak Company Method of forming an organic electroluminescent display panel
JPH10102237A (ja) 1996-09-25 1998-04-21 Casio Comput Co Ltd 電極形成方法
US5937272A (en) * 1997-06-06 1999-08-10 Eastman Kodak Company Patterned organic layers in a full-color organic electroluminescent display array on a thin film transistor array substrate
JP3019095B1 (ja) 1998-12-22 2000-03-13 日本電気株式会社 有機薄膜ｅｌデバイスの製造方法
US20030168013A1 (en) 2002-03-08 2003-09-11 Eastman Kodak Company Elongated thermal physical vapor deposition source with plural apertures for making an organic light-emitting device
JP4266648B2 (ja) * 2003-01-21 2009-05-20 三洋電機株式会社 エレクトロルミネッセンス表示装置
JP4455165B2 (ja) * 2004-05-28 2010-04-21 オプトレックス株式会社 有機ｅｌ表示装置用基板および有機ｅｌ表示装置
JP4479704B2 (ja) * 2006-08-31 2010-06-09 凸版印刷株式会社 液晶表示装置用カラーフィルター及びそれを用いた液晶表示装置
JP5595678B2 (ja) * 2009-06-18 2014-09-24 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102482760B (zh) * 2009-09-15 2014-07-02 夏普株式会社 蒸镀方法和蒸镀装置
US20130199445A1 (en) * 2010-10-19 2013-08-08 Sharp Kabushiki Kaisha Vapor deposition device, vapor deposition method, and method for producing organic electroluminescence display device
CN103270815B (zh) * 2010-12-27 2015-11-25 夏普株式会社 蒸镀方法、蒸镀膜和有机电致发光显示装置的制造方法
WO2012098994A1 (ja) * 2011-01-18 2012-07-26 シャープ株式会社 被成膜基板、有機ｅｌ表示装置
KR101399729B1 (ko) * 2011-01-20 2014-05-28 샤프 가부시키가이샤 피성막 기판, 유기 el 표시 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004508927A (ja) * 2000-09-22 2004-03-25 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ コンビナトリアルコーティング装置及び方法
JP2005222853A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Canon Inc 有機ｅｌ素子アレイ
JP2008518094A (ja) * 2004-10-25 2008-05-29 イーストマン コダック カンパニー 複数の開口部を有する蒸着源

Also Published As

Publication number Publication date
CN103314464A (zh) 2013-09-18
WO2012099019A1 (ja) 2012-07-26
KR20130111626A (ko) 2013-10-10
JPWO2012099019A1 (ja) 2014-06-09
TWI535870B (zh) 2016-06-01
TW201235488A (en) 2012-09-01
CN103314464B (zh) 2016-05-25
US8907445B2 (en) 2014-12-09
US20130299810A1 (en) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101548841B1 (ko) 피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법
KR101477946B1 (ko) 피성막 기판, 제조 방법 및 유기 el 표시 장치
JP5623598B2 (ja) 蒸着装置、蒸着方法、並びに、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
KR101539874B1 (ko) 피성막 기판, 유기 el 표시 장치
US8664023B2 (en) Deposition method, deposition film, and method for producing organic electroluminescence display device
KR101399729B1 (ko) 피성막 기판, 유기 el 표시 장치
US9614155B2 (en) Vapor deposition apparatus, vapor deposition method, and method for producing organic electroluminescent element

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant