WO2011148750A1

WO2011148750A1 - 蒸着マスク及びこれを用いた有機ｅｌ素子の製造方法と製造装置

Info

Publication number: WO2011148750A1
Application number: PCT/JP2011/060150
Authority: WO
Inventors: 井上智; 川戸伸一; 林信弘; 園田通
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2011-12-01
Also published as: KR20130030773A; KR101434084B1; US9580791B2; US20130064969A1

Abstract

　蒸着マスク（７０）は、第１層（７１）、第２層（７２）、及び第３層（７３）をこの順に備える。第１層、第２層、及び第３層には、それぞれ複数の第１開口（７１ｈ）、複数の第２開口（７２ｈ）、及び複数の第３開口（７３ｈ）が形成されている。第１開口、第２開口、及び第３開口が互いに連通してマスク開口（７５）を構成する。第２開口の開口寸法は、第１開口の開口寸法及び第３開口の開口寸法のいずれよりも大きい。これにより、蒸着粒子の付着によって、マスク開口の開口寸法が小さくなったりマスク開口が目詰まりしたりするのを防止することができる。

Description

蒸着マスク及びこれを用いた有機ＥＬ素子の製造方法と製造装置

　本発明は、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等に利用可能な有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置に関する。また、本発明は、有機ＥＬ素子の製造に好ましく使用することができる蒸着マスクに関する。

　近年、フラットパネルディスプレイの大型化、高画質化、低消費電力化が求められており、低電圧で駆動でき、高画質な有機ＥＬディスプレイは高い注目を浴びている。例えばフルカラーのアクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイでは、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が設けられた基板上に薄膜状の有機ＥＬ素子が設けられている。有機ＥＬ素子では、一対の電極の間に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光層を含む有機ＥＬ層が積層されている。一対の電極の一方にＴＦＴが接続されている。そして、一対の電極間に電圧を印加して各発光層を発光させることにより画像表示が行われる。

　有機ＥＬ素子を製造するためには、各色に発光する有機発光材料からなる発光層を所定パターンで形成する必要がある。

　発光層を所定パターンで形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、インクジェット法、レーザー転写法が知られている。例えば、低分子型有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）では、真空蒸着法が用いられることが多い。

　真空蒸着法では、所定パターンの開口が形成されたマスク（シャドウマスクとも称される）が使用される。マスクが密着固定された基板の被蒸着面を蒸着源に対向させる。そして、蒸着源からの蒸着粒子（成膜材料）を、マスクの開口を通して被蒸着面に蒸着させることにより、所定パターンの薄膜が形成される。蒸着は発光層の色ごとに行われる（これを「塗り分け蒸着」という）。

　例えば特許文献１，２には、基板に対してマスクを順次移動させて各色の発光層の塗り分け蒸着を行う方法が記載されている。このような方法では、基板と同等の大きさのマスクが使用され、蒸着時にはマスクは基板の被蒸着面を覆うように固定される。

特開平８－２２７２７６号公報特開２０００－１８８１７９号公報

　このような従来の塗り分け蒸着法では、基板が大きくなればそれに伴ってマスクも大型化する必要がある。しかしながら、マスクを大きくすると、マスクの自重撓みや延びにより、基板とマスクとの間に隙間が生じ易い。そのため、高精度なパターンニングを行うのが難しく、蒸着位置のズレや混色が発生して高精細化の実現が困難である。

　また、マスクを大きくすると、マスクやこれを保持するフレーム等が巨大になってその重量も増加するため、取り扱いが困難になり、生産性や安全性に支障をきたすおそれがある。また、蒸着装置やそれに付随する装置も同様に巨大化、複雑化するため、装置設計が困難になり、設置コストも高額になる。

　そのため、従来の塗り分け蒸着法では大型基板への対応が難しく、例えば、６０インチサイズを超えるような大型基板に対しては量産レベルで塗り分け蒸着できる方法が実現できていない。

　また、大型基板に蒸着する場合には、大型基板の被蒸着面に蒸着粒子を均一に到達させるために、一般に複数の蒸着源開口から蒸着粒子を放出させる。この場合、マスクの開口には様々な方向から飛来した蒸着粒子が入射する。その結果、開口の内周面に蒸着粒子が付着し、開口寸法が徐々に小さくなり、遂には開口が目詰まりしてしまうという問題がある。これを防ぐためには、頻繁にマスクを交換し又は清掃する必要があり、量産においてはスループットを低下させる。

　本発明の目的は、蒸着粒子の付着によって開口寸法が小さくなったり目詰まりしたりすることが低減された蒸着マスクを提供することにある。また、本発明の目的は、大型基板に有機ＥＬ素子を効率良く製造することができる、有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置を提供することにある。

　本発明の蒸着マスクは、蒸着粒子を基板に付着させて前記基板上に所定パターンの被膜を形成するための蒸着マスクである。前記蒸着マスクには前記蒸着粒子が通過する複数のマスク開口が形成されている。前記蒸着マスクは、第１層、第２層、及び第３層をこの順に備える。前記第１層、前記第２層、及び前記第３層には、それぞれ複数の第１開口、複数の第２開口、及び複数の第３開口が形成されている。前記第１開口、前記第２開口、及び前記第３開口が互いに連通して前記マスク開口を構成する。そして、前記第２開口の開口寸法は、前記第１開口の開口寸法及び前記第３開口の開口寸法のいずれよりも大きいことを特徴とする。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に所定パターンの被膜を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記基板上に蒸着粒子を付着させて前記被膜を形成する蒸着工程を有する。前記蒸着工程は、前記蒸着粒子を放出する蒸着源開口を備えた蒸着源と、前記蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスクとを備えた蒸着ユニットを用いて、前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させながら、前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した前記蒸着粒子を前記基板に付着させる工程である。そして、前記蒸着マスクとして上記の本発明の蒸着マスクを用いることを特徴とする。

　本発明の有機ＥＬ素子の製装置は、基板上に所定パターンの被膜を有する有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記被膜を形成するための蒸着粒子を放出する蒸着源開口を備えた蒸着源、及び、前記蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスクを備えた蒸着ユニットと、前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備える。そして、前記蒸着マスクが上記の本発明の蒸着マスクであることを特徴とする。

　本発明の蒸着マスクは、第１層の第１開口、第２層の第２開口、第３層の第３開口が連通してマスク開口を構成し、第２開口は第１開口及び第３開口よりも開口寸法が大きい。従って、第２開口の内周面に蒸着粒子が付着しても、マスク開口の有効な開口寸法はほとんど変化せず、また、目詰まりの発生を防ぐことができる。

　蒸着マスクを構成する第２層を厚くすることで蒸着マスクの厚さを厚くすれば、マスク開口を通過する蒸着粒子の出射角度を制限することができる。この蒸着マスクを、基板及び蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させながら蒸着マスクを介して蒸着を行う新蒸着法（詳細は後述する）に適用すれば、大型基板に対する塗り分け蒸着を効率良く行うことができる。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置は、上記新蒸着法を用いるので、基板より小さな蒸着マスクを使用することができる。従って、大型基板に対して塗り分け蒸着することができる。

　更に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置は、蒸着マスクとして本発明の上記の蒸着マスクを用いるので、マスク開口の開口寸法が小さくなったり、マスク開口が目詰まりしたりする可能性が低減され、有機ＥＬ素子を効率良く製造することができる。

図１は、有機ＥＬディスプレイの概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬディスプレイを構成する画素の構成を示す平面図である。図３は、図２のIII－III線に沿った有機ＥＬディスプレイを構成するＴＦＴ基板の矢視断面図である。図４は、有機ＥＬディスプレイの製造工程を工程順に示すフローチャートである。図５は、新蒸着法の基本概念を示した斜視図である。図６は、基板の走行方向に垂直な面での、図５に示した蒸着装置の断面図である。図７は、図５の新蒸着法において、被膜の端縁に生じるボヤケの発生原因を説明する断面図である。図８Ａ～図８Ｃは、高アスペクト比のマスク開口が蒸着材料によって目詰まりする過程を順に示した拡大断面図である。図９は、本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ素子の製造装置の概略構成を示した斜視図である。図１０は、図９のＸ－Ｘ線に沿った本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ素子の製造装置の拡大断面図である。図１１Ａ～図１１Ｃは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口の内周面に蒸着材料が付着する様子を順に示した拡大断面図である。図１２Ａは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口パターンの一例を示した平面図である。図１２Ｂは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口パターンの別の例を示した平面図である。図１２Ｃは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口パターンの更に別の例を示した平面図である。図１２Ｄは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口パターンの更に別の例を示した平面図である。図１２Ｅは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口パターンの更に別の例を示した平面図である。図１３Ａは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクのマスク開口及びその周辺部分を示した拡大断面図である。図１３Ｂ～図１３Ｅは、第１開口、第２開口、第３開口の内周面の別の断面形状の例を示した断面図である。図１４Ａ～図１４Ｄは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクの製造方法の一例を工程順に示した拡大断面図である。図１５は、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクを構成する第１層及び第３層の製造方法を示した概略図である。図１６Ａは、図１４Ｂに示した第２層の平面図である。図１６Ｂは、図１５に示した方法によって得られた第１層の平面図である。図１６Ｃは、図１４Ｃに示した、第２層上に第１層を貼り合わせた状態を示した平面図である。図１７Ａ～図１７Ｅは、本発明の実施形態１に係る蒸着マスクの製造方法の別の例を工程順に示した拡大断面図である。図１８Ａは、本発明の実施形態２に係る蒸着マスクのマスク開口を通過する蒸着粒子を示した拡大断面図である。図１８Ｂは、本発明の実施形態２に係る別の蒸着マスクのマスク開口を通過する蒸着粒子を示した拡大断面図である。図１９Ａ～図１９Ｆは、本発明の実施形態２に係る蒸着マスクの製造方法の一例を工程順に示した拡大断面図である。

　上記の本発明の蒸着マスクにおいて、前記第２層は、前記第１層及び前記第３層のいずれよりも厚いことが好ましい。これにより、蒸着マスクのマスク開口パターンの精度を確保しながら、蒸着マスクを厚くすることができる。蒸着マスクを厚くすることにより、蒸着マスクのマスク開口から出射する蒸着粒子の出射角度の上限を低くすることができるので、蒸着マスクと基板とが離間していても、被膜の端縁のボヤケの発生を抑えることができる。

　前記第１開口の開口寸法は前記第３開口の開口寸法と同じであってもよい。これにより、被膜の端縁のボヤケの発生を更に抑えることができる。

　あるいは、前記第１開口の開口寸法は前記第３開口の開口寸法と異なっていてもよい。これにより、蒸着マスクを少ない工程数で簡便に作成することができる場合がある。

　前記第１層及び前記第３層は同一の材料からなることが好ましい。これにより、蒸着時の熱により蒸着マスクが反るのを抑えることができる。

　蒸着マスクが１．２ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。蒸着マスクをこのように厚くすることにより、被膜の端縁のボヤケの発生を更に抑えることができる。

　前記第１層及び前記第３層の厚さは、いずれも０．１ｍｍ以下であることが好ましい。第１層及び第３層を薄くすることにより、第１層及び第３層に微小な開口寸法を有する第１開口及び第３開口を精度よく形成することができる。また、第１開口及び第３開口の内周面に蒸着粒子が付着するのを抑えることができるので、蒸着粒子が付着することによって、マスク開口の開口寸法が小さくなったり、マスク開口が目詰まりしたりするのを抑えることができる。

　前記被膜が有機ＥＬ素子を構成する発光層であることが好ましい。これにより、高開口率で発光ムラの少ない有機ＥＬ素子を製造することができる。

　以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

　（有機ＥＬディスプレイの構成）
　本発明を適用して製造可能な有機ＥＬディスプレイの一例を説明する。この有機ＥＬディスプレイは、ＴＦＴ基板側から光を取り出すボトムエミッション型で、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色からなる画素（サブ画素）の発光を制御することによりフルカラーの画像表示を行う有機ＥＬディスプレイである。

　まず、上記有機ＥＬディスプレイの全体構成について以下に説明する。

　図１は、有機ＥＬディスプレイの概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬディスプレイを構成する画素の構成を示す平面図である。図３は、図２のIII－III線に沿った有機ＥＬディスプレイを構成するＴＦＴ基板の矢視断面図である。

　図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ１は、ＴＦＴ１２（図３参照）が設けられたＴＦＴ基板１０上に、ＴＦＴ１２に接続された有機ＥＬ素子２０、接着層３０、封止基板４０がこの順に設けられた構成を有している。有機ＥＬディスプレイ１の中央が画像表示を行う表示領域１９であり、この表示領域１９内に有機ＥＬ素子２０が配置されている。

　有機ＥＬ素子２０は、当該有機ＥＬ素子２０が積層されたＴＦＴ基板１０を、接着層３０を用いて封止基板４０と貼り合わせることで、これら一対の基板１０，４０間に封入されている。このように有機ＥＬ素子２０がＴＦＴ基板１０と封止基板４０との間に封入されていることで、有機ＥＬ素子２０への酸素や水分の外部からの浸入が防止されている。

　ＴＦＴ基板１０は、図３に示すように、支持基板として、例えばガラス基板等の透明な絶縁基板１１を備える。但し、トップエミッション型の有機ＥＬディスプレイでは、絶縁基板１１は透明である必要はない。

　絶縁基板１１上には、図２に示すように、水平方向に敷設された複数のゲート線と、垂直方向に敷設され、ゲート線と交差する複数の信号線とからなる複数の配線１４が設けられている。ゲート線には、ゲート線を駆動する図示しないゲート線駆動回路が接続され、信号線には、信号線を駆動する図示しない信号線駆動回路が接続されている。絶縁基板１１上には、これら配線１４で囲まれた各領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の有機ＥＬ素子２０からなるサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、マトリクス状に配置されている。

　サブ画素２Ｒは赤色光を発射し、サブ画素２Ｇは緑色光を発射し、サブ画素２Ｂは青色光を発射する。列方向（図２の上下方向）には同色のサブ画素が配置され、行方向（図２の左右方向）にはサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂからなる繰り返し単位が繰り返して配置されている。行方向の繰り返し単位を構成するサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが画素２（すなわち、１画素）を構成する。

　各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、各色の発光を担う発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを備える。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、列方向（図２の上下方向）にストライプ状に延設されている。

　ＴＦＴ基板１０の構成を説明する。

　ＴＦＴ基板１０は、図３に示すように、ガラス基板等の透明な絶縁基板１１上に、ＴＦＴ１２（スイッチング素子）、配線１４、層間膜１３（層間絶縁膜、平坦化膜）、エッジカバー１５等を備える。

　ＴＦＴ１２はサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光を制御するスイッチング素子として機能するものであり、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂごとに設けられる。ＴＦＴ１２は配線１４に接続される。

　層間膜１３は、平坦化膜としても機能するものであり、ＴＦＴ１２及び配線１４を覆うように絶縁基板１１上の表示領域１９の全面に積層されている。

　層間膜１３上には、第１電極２１が形成されている。第１電極２１は、層間膜１３に形成されたコンタクトホール１３ａを介して、ＴＦＴ１２に電気的に接続されている。

　エッジカバー１５は、層間膜１３上に、第１電極２１のパターン端部を被覆するように形成されている。エッジカバー１５は、第１電極２１のパターン端部で有機ＥＬ層２７が薄くなったり電界集中が起こったりすることで、有機ＥＬ素子２０を構成する第１電極２１と第２電極２６とが短絡することを防止するための絶縁層である。

　エッジカバー１５には、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ毎に開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが設けられている。このエッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光領域となる。言い換えれば、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、絶縁性を有するエッジカバー１５によって仕切られている。エッジカバー１５は、素子分離膜としても機能する。

　有機ＥＬ素子２０について説明する。

　有機ＥＬ素子２０は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第１電極２１、有機ＥＬ層２７、第２電極２６をこの順に備える。

　第１電極２１は、有機ＥＬ層２７に正孔を注入（供給）する機能を有する層である。第１電極２１は、前記したようにコンタクトホール１３ａを介してＴＦＴ１２と接続されている。

　有機ＥＬ層２７は、図３に示すように、第１電極２１と第２電極２６との間に、第１電極２１側から、正孔注入層兼正孔輸送層２２、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ、電子輸送層２４、電子注入層２５をこの順に備える。

　本実施形態では、第１電極２１を陽極とし、第２電極２６を陰極としているが、第１電極２１を陰極とし、第２電極２６を陽極としてもよく、この場合は有機ＥＬ層２７を構成する各層の順序は反転する。

　正孔注入層兼正孔輸送層２２は、正孔注入層としての機能と正孔輸送層としての機能とを併せ持つ。正孔注入層は、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの正孔注入効率を高める機能を有する層である。正孔輸送層は、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの正孔輸送効率を高める機能を有する層である。正孔注入層兼正孔輸送層２２は、第１電極２１およびエッジカバー１５を覆うように、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面に一様に形成されている。

　本実施形態では、正孔注入層と正孔輸送層とが一体化された正孔注入層兼正孔輸送層２２を設けているが、本発明はこれに限定されず、正孔注入層と正孔輸送層とが互いに独立した層として形成されていてもよい。

　正孔注入層兼正孔輸送層２２上には、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、エッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを覆うように、それぞれ、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの列に対応して形成されている。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、第１電極２１側から注入されたホール（正孔）と第２電極２６側から注入された電子とを再結合させて光を出射する機能を有する層である。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、それぞれ、低分子蛍光色素や金属錯体等の発光効率が高い材料を含む。

　電子輸送層２４は、第２電極２６から発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの電子輸送効率を高める機能を有する層である。

　電子注入層２５は、第２電極２６から発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂへの電子注入効率を高める機能を有する層である。

　電子輸送層２４は、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂおよび正孔注入層兼正孔輸送層２２を覆うように、これら発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂおよび正孔注入層兼正孔輸送層２２上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。また、電子注入層２５は、電子輸送層２４を覆うように、電子輸送層２４上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。

　本実施形態では、電子輸送層２４と電子注入層２５とは互いに独立した層として設けられているが、本発明はこれに限定されず、両者が一体化された単一の層（即ち、電子輸送層兼電子注入層）として設けられていてもよい。

　第２電極２６は、有機ＥＬ層２７に電子を注入する機能を有する層である。第２電極２６は、電子注入層２５を覆うように、電子注入層２５上に、ＴＦＴ基板１０における表示領域１９の全面にわたって一様に形成されている。

　なお、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ以外の有機層は有機ＥＬ層２７として必須ではなく、要求される有機ＥＬ素子２０の特性に応じて取捨選択すればよい。また、有機ＥＬ層２７は、必要に応じて、キャリアブロッキング層を更に有していてもよい。例えば、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと電子輸送層２４との間にキャリアブロッキング層として正孔ブロッキング層を追加することで、正孔が電子輸送層２４に抜けるのを阻止し、発光効率を向上することができる。

　有機ＥＬ素子２０は、例えば、下記（１）～（８）に示すような層構成を採用することができる。
（１）第１電極／発光層／第２電極
（２）第１電極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極
（３）第１電極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／第２電極
（４）第１電極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／電子注入層／第２電極
（５）第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極
（６）第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／第２電極
（７）第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／電子注入層／第２電極
（８）第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロッキング層（キャリアブロッキング層）／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／電子注入層／第２電極
　上記の層構成において、例えば正孔注入層と正孔輸送層とは一体化された単一層であってもよい。また、電子輸送層と電子注入層とは一体化された単一層であってもよい。

　また、有機ＥＬ素子２０の構成は、上記例示の層構成（１）～（８）に限定されず、例えば有機ＥＬ素子２０に要求される特性に応じて所望の層構成を採用することができる。

　（有機ＥＬディスプレイの製造方法）
　次に、有機ＥＬディスプレイ１の製造方法について以下に説明する。

　図４は、上記の有機ＥＬディスプレイ１の製造工程を工程順に示すフローチャートである。

　図４に示すように、本実施形態にかかる有機ＥＬディスプレイ１の製造方法は、例えば、ＴＦＴ基板・第１電極の作製工程Ｓ１、正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２、発光層の形成工程Ｓ３、電子輸送層の形成工程Ｓ４、電子注入層の形成工程Ｓ５、第２電極の形成工程Ｓ６、封止工程Ｓ７をこの順に備えている。

　以下に、図４の各工程を説明する。但し、以下に示す各構成要素の寸法、材質、形状等はあくまで一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。また、本実施形態では第１電極２１を陽極とし、第２電極２６を陰極としており、これとは逆に第１電極２１を陰極とし、第２電極２６を陽極とする場合には、有機ＥＬ層の積層順は以下の説明と反転する。同様に、第１電極２１および第２電極２６を構成する材料も以下の説明と反転する。

　最初に、絶縁基板１１上に公知の方法でＴＦＴ１２及び配線１４等を形成する。絶縁基板１１としては、例えば透明なガラス基板あるいはプラスチック基板等を用いることができる。絶縁基板１１の厚さは例えば０．７～１．１ｍｍ、縦横寸法は例えば５００ｍｍ×４００ｍｍとすることができるが、これに限定されない。一実施例では、厚さが約１ｍｍ、縦横寸法が５００×４００ｍｍの矩形形状のガラス板を用いることができる。

　次いで、ＴＦＴ１２及び配線１４を覆うように絶縁基板１１上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングを行うことで、層間膜１３を形成する。層間膜１３の材料としては、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁性材料を用いることができる。アクリル樹脂としては、例えば、ＪＳＲ株式会社製のオプトマーシリーズが挙げられる。また、ポリイミド樹脂としては、例えば、東レ株式会社製のフォトニースシリーズが挙げられる。但し、ポリイミド樹脂は一般に透明ではなく、有色である。このため図３に示すようなボトムエミッション型の有機ＥＬディスプレイ１を製造する場合には、層間膜１３としてはアクリル樹脂等の透明性樹脂を用いることが好ましい。層間膜１３の厚さは、ＴＦＴ１２の上面の段差を解消することができればよく、特に限定されない。一実施例では、アクリル樹脂を用いて厚さ約２μｍの層間膜１３を形成することができる。

　次に、層間膜１３に、第１電極２１をＴＦＴ１２に電気的に接続するためのコンタクトホール１３ａを形成する。

　次に、層間膜１３上に、第１電極２１を形成する。即ち、層間膜１３上に導電膜（電極膜）として、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）膜を、スパッタ法等により、例えば１００ｎｍの厚さで成膜する。次いで、ＩＴＯ膜上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行った後、塩化第二鉄をエッチング液として、ＩＴＯ膜をエッチングする。その後、レジスト剥離液を用いてフォトレジストを剥離し、さらに基板洗浄を行う。これにより、層間膜１３上にマトリクス状の第１電極２１が得られる。

　第１電極２１に用いられる導電膜材料としては、ＩＴＯ以外に、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：インジウム亜鉛酸化物）、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）等の透明導電材料；金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属材料；を用いることもできる。

　導電膜の積層方法としては、スパッタ法以外に、真空蒸着法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学蒸着）法、プラズマＣＶＤ法、印刷法等を用いることができる。

　一実施例では、スパッタ法により、ＩＴＯを用いて、厚さ約１００ｎｍの第１電極２１を形成することができる。

　次に、所定パターンのエッジカバー１５を形成する。エッジカバー１５は、例えば層間膜１３と同様の絶縁材料を使用することができ、層間膜１３と同様の方法でパターニングすることができる。一実施例では、アクリル樹脂を用いて、厚さ約１μｍのエッジカバー１５を形成することができる。

　以上により、ＴＦＴ基板１０および第１電極２１が作製される（工程Ｓ１）。

　次に、工程Ｓ１を経たＴＦＴ基板１０を、脱水のために減圧ベーク処理し、更に第１電極２１の表面洗浄のために酸素プラズマ処理する。

　次に、上記ＴＦＴ基板１０上に、正孔注入層および正孔輸送層（本実施形態では正孔注入層兼正孔輸送層２２）を、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に蒸着法により形成する（Ｓ２）。

　具体的には、表示領域１９の全面が開口したオープンマスクを、ＴＦＴ基板１０に密着固定し、ＴＦＴ基板１０とオープンマスクとを共に回転させながら、オープンマスクの開口を通じて正孔注入層および正孔輸送層の材料をＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に蒸着する。

　正孔注入層と正孔輸送層とは、前記したように一体化されていてもよく、互いに独立した層であってもよい。層の厚みは、一層あたり例えば１０～１００ｎｍである。

　正孔注入層および正孔輸送層の材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、およびこれらの誘導体；ポリシラン系化合物；ビニルカルバゾール系化合物；チオフェン系化合物、アニリン系化合物等の、複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、またはポリマー；等が挙げられる。

　一実施例では、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）を使用して、厚さ３０ｎｍの正孔注入層兼正孔輸送層２２を形成することができる。

　次に、正孔注入層兼正孔輸送層２２上に、エッジカバー１５の開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを覆うように、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂをストライプ状に形成する（Ｓ３）。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、赤、緑、青の各色別に、所定領域を塗り分けるように蒸着される（塗り分け蒸着）。

　発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの材料としては、低分子蛍光色素、金属錯体等の発光効率が高い材料が用いられる。例えば、アントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、トリフェニレン、アントラセン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、およびこれらの誘導体；トリス（８－キノリノラト）アルミニウム錯体；ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体；トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体；ジトルイルビニルビフェニル；等が挙げられる。

　発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの厚さは、例えば１０～１００ｎｍにすることができる。

　本発明の蒸着マスク及びこれを用いた有機ＥＬ素子の製造方法と製造装置は、この発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着に特に好適に使用することができる。本発明を使用した発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの形成方法の詳細は後述する。

　次に、正孔注入層兼正孔輸送層２２および発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に電子輸送層２４を蒸着法により形成する（Ｓ４）。電子輸送層２４は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。

　次に、電子輸送層２４を覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に電子注入層２５を蒸着法により形成する（Ｓ５）。電子注入層２５は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。

　電子輸送層２４および電子注入層２５の材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、およびこれらの誘導体や金属錯体；ＬｉＦ（フッ化リチウム）；等を用いることができる。

　前記したように電子輸送層２４と電子注入層２５とは、一体化された単一層として形成されてもよく、または独立した層として形成されてもよい。各層の厚さは、例えば１～１００ｎｍである。また、電子輸送層２４および電子注入層２５の合計厚さは、例えば２０～２００ｎｍである。

　一実施例では、Ａｌｑ（トリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム）を使用して厚さ３０ｎｍの電子輸送層２４を形成し、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を使用して厚さ１ｎｍの電子注入層２５を形成することができる。

　次に、電子注入層２５を覆うように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１９の全面に第２電極２６を蒸着法により形成する（Ｓ６）。第２電極２６は、上記した正孔注入層・正孔輸送層の形成工程Ｓ２と同様の方法により形成することができる。第２電極２６の材料（電極材料）としては、仕事関数の小さい金属等が好適に用いられる。このような電極材料としては、例えば、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ等）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、金属カルシウム等が挙げられる。第２電極２６の厚さは、例えば５０～１００ｎｍである。一実施例では、アルミニウムを用いて厚さ５０ｎｍの第２電極２６を形成することができる。

　第２電極２６上には、第２電極２６を覆うように、外部から酸素や水分が有機ＥＬ素子２０内に浸入することを阻止するために、保護膜を更に設けてもよい。保護膜の材料としては、絶縁性や導電性を有する材料を用いることができ、例えば窒化シリコンや酸化シリコンが挙げられる。保護膜の厚さは、例えば１００～１０００ｎｍである。

　以上により、ＴＦＴ基板１０上に、第１電極２１、有機ＥＬ層２７、および第２電極２６からなる有機ＥＬ素子２０を形成できる。

　次いで、図１に示すように、有機ＥＬ素子２０が形成されたＴＦＴ基板１０と、封止基板４０とを、接着層３０にて貼り合わせ、有機ＥＬ素子２０を封入する。封止基板４０としては、例えば厚さが０．４～１．１ｍｍのガラス基板あるいはプラスチック基板等の絶縁基板を用いることができる。

　かくして、有機ＥＬディスプレイ１が得られる。

　このような有機ＥＬディスプレイ１において、配線１４からの信号入力によりＴＦＴ１２をＯＮ（オン）させると、第１電極２１から有機ＥＬ層２７へ正孔が注入される。一方、第２電極２６から有機ＥＬ層２７へ電子が注入される。正孔と電子とは発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ内で再結合し、エネルギーを失活する際に所定の色の光を出射する。各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光輝度を制御することで、表示領域１９に所定の画像を表示することができる。

　以下に、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを塗り分け蒸着により形成する工程Ｓ３を説明する。

　（新蒸着法）
　発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを塗り分け蒸着する方法として、本発明者らは、特許文献１，２のような、蒸着時に基板と同等の大きさのマスクを基板に固定する蒸着方法に代えて、蒸着源及び蒸着マスクに対して基板を移動させながら蒸着を行う新規な蒸着方法（以下、「新蒸着法」という）を検討した。

　図５は、新蒸着法の基本概念を示した斜視図である。

　蒸着源９６０と蒸着マスク９７０とで蒸着ユニット９５０を構成する。蒸着源９６０と蒸着マスク９７０との相対的位置は一定である。基板１０が、蒸着マスク９７０に対して蒸着源９６０とは反対側を一定速度で一方向１０ａに移動する。蒸着源９６０の上面には、それぞれが蒸着粒子９９１を放出する複数の蒸着源開口９６１が形成されており、蒸着マスク９７０には、複数のマスク開口９７５が形成されている。蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９９１は、マスク開口９７５を通過して基板１０に付着する。発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの各色別に繰り返して蒸着を行うことにより、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着を行うことができる。

　このような新蒸着法によれば、蒸着マスク９７０の、基板１０の移動方向１０ａの寸法Ｄを、基板１０の同方向の寸法とは無関係に設定することができる。従って、基板１０よりも小さい蒸着マスク９７０を用いることができる。このため、基板１０を大型化しても蒸着マスク９７０を大型化する必要がないので、蒸着マスク９７０の自重撓みや延びの問題が発生しない。また、蒸着マスク９７０やこれを保持するフレーム等が巨大化・重量化することもない。従って、特許文献１，２に記載された従来の蒸着法の問題が解決され、大型基板に対する塗り分け蒸着が可能になる。

　しかしながら、本発明者らの更なる検討の結果、図５に示した新蒸着法は、特許文献１，２の蒸着法に比べて、形成される被膜（蒸着膜）の端縁にボヤケが生じやすいという問題があることが判明した。この問題の発生原因を以下に説明する。

　図６は、基板１０の移動方向１０ａに垂直な面での、図５の蒸着装置の断面図である。図６において、９５５は基板１０を保持する保持装置、９５６は保持装置９５５で保持された基板１０を矢印１０ａの向きに移動させる移動機構である。図６の紙面の左右方向に、複数の蒸着源開口９６１及び複数のマスク開口９７５が並んでいる。各蒸着源開口９６１から蒸着粒子９９１はある広がり（指向性）をもって放出される。即ち、図６において、蒸着源開口９６１から放出される蒸着粒子９９１の数は、蒸着源開口９６１の真上方向において最も多く、真上方向に対するなす角度（出射角度）が大きくなるにしたがって徐々に少なくなる。蒸着源開口９６１から放出された各蒸着粒子９９１は、それぞれの放出方向に向かって直進する。図６では、蒸着源開口９６１から放出される蒸着粒子９９１の流れを矢印で概念的に示している。従って、各マスク開口９７５には、その真下に位置する蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９９１が最も多く飛来するが、これに限定されず、斜め下方に位置する蒸着源開口９６１から放出された蒸着粒子９９１も飛来する。

　図７は、あるマスク開口９７５を通過した蒸着粒子９９１によって基板１０上に形成される被膜９９０の、図６と同様に基板１０の移動方向１０ａに垂直な面での断面図である。上述したように、様々な方向から飛来した蒸着粒子９９１がマスク開口９７５を通過する。基板１０の被蒸着面１０ｅに到達する蒸着粒子９９１の数は、マスク開口９７５の真上の領域で最も多く、これから遠くなるにしたがって徐々に少なくなる。従って、図７に示すように、基板１０の被蒸着面１０ｅには、マスク開口９７５の真上の領域に、厚さが一定且つ最大である一定厚み部分９９０ｃが形成され、その両側に、一定厚み部分９９０ｃより遠くなるにしたがって徐々に薄くなる厚み漸減部分９９０ｅが形成される。そして、この厚み漸減部分９９０ｅが被膜９９０の端縁のボヤケを生じさせる。

　厚み漸減部分９９０ｅがサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの開口１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ内で生じると、発光ムラが生じたり、素子寿命が短くなったりする。これを防ぐために、開口幅を狭くすると、開口率が低下し輝度が低下してしまう。

　従って、厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅを小さくする必要がある。そのためには、以下の方法が考えられる。

　第１の方法として、蒸着マスク９７０と基板１０との間隔Ｇを小さくすることが考えられる。しかしながら、新蒸着法では、蒸着マスク９７０に対して基板１０を相対的に移動させる必要があるので、蒸着マスク９７０と基板１０との間隔Ｇをゼロにすることはできない。

　第２の方法として、蒸着マスク９７０を厚くすることが考えられる。図７に示すように、蒸着マスク９７０の厚さをＴｍ、マスク開口９７５の開口幅をＷｏ（これは、一定厚み部分９９０ｃの幅と一致する。）とすると、厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅは、
　　　Ｗｅ＝Ｇ・Ｗｏ／Ｔｍ　　　・・・（１）
で求められる。従って、蒸着マスク９７０の厚さＴｍを大きくすると、厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅは小さくなる。

　一定厚み部分９９０ｃに対して一方の側の厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅの一定厚み部分９９０ｃの幅Ｗｏに対する割合を許容ボヤケ率Ｂ（％）とすると、許容ボヤケ率Ｂは、
　　　Ｂ＝（Ｗｅ／Ｗｏ）×１００　　　・・・（２）
で求められる。上記式（１）及び式（２）より、蒸着マスク９７０の厚さＴｍは、
　　　Ｔｍ＝１００Ｇ／Ｂ　　　・・・（３）
で求められる。

　例えば有機ＥＬディスプレイでは、画素の開口率は２５％以上であることが求められる。ある発光層に、この発光層に対して隣に位置する、異なる色の発光層材料が混入する「混色」を生じさせることなく、開口率２５％以上を実現するためには、許容ボヤケ率Ｂは２５％以下であることが望ましい。

　一方、蒸着マスク９７０と基板１０との間隔Ｇは、蒸着マスク９７０と基板１０とが衝突することなく一方を他方に対して相対的に移動させるためには０．３ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ程度あれば十分である。

　従って、上記式（３）より、蒸着マスク９７０の厚さＴｍは、１．２ｍｍ以上、特に１２ｍｍ以上であることが望ましい。現在、有機ＥＬ素子の製造に使用される蒸着マスクの一般的な厚みは１００μｍ以下であるから、上記の１ｍｍを遥かに越える蒸着マスクの厚みはかなり厚いといえる。

　マスク開口９７５の開口幅Ｗｏは例えば１００μｍ程度が想定される。このような微細なマスク開口９７５を、その開口幅Ｗｏの１０倍以上も厚い、厚さ数ｍｍ程度の蒸着マスク９７０に形成することは一般に極めて困難であり、量産に適さず、高コストとなる。

　また、仮にこのような高アスペクト比（＝厚さＴｍ／開口幅Ｗｏ）のマスク開口９７５を形成することができたとしても、マスク開口９７５が蒸着材料によって目詰まりしやすいという別の問題が発生する。これを図８Ａ～図８Ｃを用いて説明する。

　図８Ａは、高アスペクト比のマスク開口９７５が形成された蒸着マスク９７０を用いて基板１０上に被膜の形成を開始した直後の状態を示した断面図である。蒸着開始からしばらく時間が経過すると、図８Ｂに示すように、マスク開口９７５の内周面に蒸着粒子９９１が付着することによって蒸着材料層９９２が形成される。蒸着材料層９９２は、マスク開口９７５の有効開口幅（マスク開口９７５のうち、蒸着粒子９９１が通過できる部分の幅）を狭める。例えばマスク開口９７５の開口幅Ｗｏが１００μｍ程度の場合、蒸着材料層９９２の厚みが５μｍ程度に達すると、基板１０に形成される被膜の幅や厚みに悪影響を及ぼす可能性がある。更に時間が経過すると、蒸着材料層９９２が更に厚くなり、例えばマスク開口９７５の開口幅Ｗｏが１００μｍ程度の場合に、蒸着材料層９９２の厚みが５０μｍ程度に達すると、図８Ｃに示すように蒸着材料層９９２がマスク開口９７５を塞ぎ、目詰まりを生じさせる。

　マスク開口９７５のアスペクト比が大きくなると、マスク開口９７５の内壁面に衝突する蒸着粒子９９１が増えるので、蒸着材料層９９２が形成されやすい。しかも、マスク開口９７５の開口幅が狭いので、僅かな蒸着材料層９９２の形成によって短時間で目詰まりに至ってしまう。

　本発明者らは、上記の問題を解決するべく鋭意検討した結果、高アスペクト比でありながら、目詰まりしにくいマスク開口を備えた蒸着マスクの構成を見出した。そして、この蒸着マスクを新蒸着法（図５参照）に適用すれば、蒸着マスクと基板とが離間していても、被膜の漸減部分の幅Ｗｅを小さくすることができるので、被膜の端縁にボヤケが生じるという新蒸着法の問題を解消できることを見出した。その結果、大型基板に高開口率の有機ＥＬ素子を形成することが可能となり、高輝度の大型有機ＥＬディスプレイを提供することが可能となった。

　以下に、本発明の好適な実施形態を説明する。

　（実施形態１）
　＜有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置＞
　図９は、本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ素子の製造装置の概略構成を示した斜視図である。以下の説明の便宜のため、基板１０の幅方向に沿った水平方向軸をＸ軸、Ｘ軸と垂直な水平方向軸をＹ軸、Ｘ軸及びＹ軸に平行な上下方向軸をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を設定する。ＸＹ面は基板１０の被蒸着面１０ｅ（後述する図１０を参照）と平行である。

　蒸着源６０に対してＺ軸方向に対向して蒸着マスク７０が配置されている。蒸着源６０と蒸着マスク７０との相対的位置は一定である。蒸着源６０及び蒸着マスク７０は蒸着ユニット５０を構成する。

　基板１０は、図示しない保持装置により保持される。保持装置としては、図６に示した保持装置９５５と同様に、基板１０の被蒸着面１０ｅとは反対側の面を静電気力で保持する静電チャックを用いることができる。これにより、基板１０の自重による撓みが実質的にない状態で基板１０を保持することができる。但し、基板１０を保持する保持装置は、静電チャックに限定されず、これ以外の装置であってもよい。

　保持装置に保持された基板１０は、図示しない移動機構（図６の移動機構９５６を参照）によって、蒸着マスク７０に対して蒸着源６０とは反対側を、蒸着マスク７０から一定間隔だけ離間した状態で、一定速度で一方向１０ａに移動（走査）される。本実施形態１では、基板１０の移動方向は、Ｙ軸の正の方向と一致する。但し、基板１０の移動は、往復移動であってもよく、あるいは、いずれか一方のみに向かう単方向移動であってもよい。移動機構の構成は特に制限はない。例えばモータで送りネジを回転させる送りネジ機構やリニアモータ等、公知の搬送駆動機構を用いることができる。

　上記の蒸着ユニット５０と、基板１０と、基板１０を保持する保持装置と、基板１０を移動させる移動機構とは、図示しない真空チャンバ内に収納される。真空チャンバは密封された容器であり、その内部空間は減圧されて所定の低圧力状態に維持される。

　蒸着源６０は、その上面（即ち、蒸着マスク７０に対向する面）に、複数の蒸着源開口６１を備える。複数の蒸着源開口６１は、Ｘ軸に沿って等間隔で配置されている。各蒸着源開口６１は、Ｚ軸に沿って上方に向かって開口しており、蒸着マスク７０に向かって発光層の材料となる蒸着粒子９１を放出する。なお、本発明において、蒸着源開口は、蒸着マスク７０に向かって蒸着粒子９１を放出することができればよく、その開口形状、個数、配置等は図９に限定されない。例えば、蒸着源開口は、Ｘ軸方向に延びたスリット状のただ１つの開口であってもよい。あるいは、Ｘ軸方向に延びたスリット状の開口がＹ軸方向の異なる複数位置に形成されていてもよい。また、Ｘ軸と平行な直線上に並んだ複数の蒸着源開口の列が、Ｙ軸方向の異なる位置に複数列配置されていてもよい。

　図１２Ａは、蒸着マスク７０の平面図である。蒸着マスク７０には、Ｘ軸方向の異なる位置に複数のマスク開口７５が形成されている。複数のマスク開口７５はＸ軸方向に沿って配置されている。各マスク開口７５はＹ軸方向に延びたスリット状の開口である。

　図１０は、図９に示した複数の蒸着源開口６１を通るＸ－Ｘ線を含むＸＺ面と平行な面に沿った、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置の断面図である。

　蒸着マスク７０は、基板１０側から蒸着源６０側に向かって、第１層７１、第２層７２、第３層７３をこの順に備える。第１層７１には複数の第１開口７１ｈが形成され、第２層７２には複数の第２開口７２ｈが形成され、第３層７３には複数の第３開口７３ｈが形成されている。第１開口７１ｈ、第２開口７２ｈ、第３開口７３ｈが互いに連通することによって、蒸着マスク７０のマスク開口７５が形成されている。第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きい。

　以上のように構成された本実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置を用いて、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ（図３参照）は以下のようにして形成される。

　蒸着源６０の複数の蒸着源開口６１から蒸着粒子９１を放出した状態において、基板１０をＹ軸方向に移動させる。蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１は、蒸着マスク７０に形成された複数のマスク開口７５を通過して、基板１０の被蒸着面（即ち、基板１０の蒸着マスク７０に対向する側の面）１０ｅに到達する。その結果、基板１０の被蒸着面１０ｅに蒸着粒子９１が付着して、Ｙ軸方向に平行な複数のストライプ状の被膜９０が形成される。

　赤、緑、青の各色別に蒸着材料９１を変えて３回の蒸着（塗り分け蒸着）を行うことにより、基板１０の被蒸着面１０ｅに赤、緑、青の各色に対応したストライプ状の被膜９０（即ち、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）を形成することができる。

　上記の実施形態では、不動の蒸着ユニット５０に対して基板１０が移動するが、本発明はこれに限定されず、蒸着ユニット５０及び基板１０のうちの一方を他方に対して相対的に移動させればよい。例えば、基板１０の位置を一定とし、蒸着ユニット５０を移動させてもよく、あるいは、蒸着ユニット５０及び基板１０の両方を移動させてもよい。

　上記の実施形態では、蒸着ユニット５０の上方に基板１０を配置したが、蒸着ユニット５０と基板１０との相対的位置関係はこれに限定されない。例えば、蒸着ユニット５０の下方に基板１０を配置してよく、あるいは、蒸着ユニット５０と基板１０とを水平方向に対向して配置してもよい。

　＜蒸着マスク＞
　本実施形態の蒸着マスク７０の作用について説明する。

　本実施形態においても、図５及び図６に示した新蒸着法と同様に、蒸着源開口６１から蒸着粒子９１がある広がり（指向性）をもって放出される。蒸着ユニット５０を含む空間は所定の真空度に維持されているので、各蒸着粒子９１はそれぞれの放出方向にほぼまっすぐに飛行する。従って、図１０に示すように、蒸着マスク７０の各マスク開口７５には、当該マスク開口７５の真下に位置する蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１に加えて、斜め下方に位置する蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１も飛来する。即ち、マスク開口７５には、様々な入射角度の蒸着粒子９１が入射する。ここで、蒸着粒子９１の「入射角度」は、ＸＺ面への投影図において、マスク開口７５に入射する蒸着粒子９１の進行方向がＺ軸に対してなす角度で定義される。

　図１１Ａは、蒸着マスク７０を用いて基板１０上に被膜９０の形成を開始した直後の状態を示した断面図である。第３開口７３ｈに入射した蒸着粒子９１のうち大きな入射角度で入射した蒸着粒子９１は、マスク開口７５の内周面に衝突し付着するので、第１開口７１ａを通過することはできない。従って、蒸着開始からしばらく時間が経過すると、図１１Ｂに示すように、マスク開口７５の内周面に蒸着粒子９１が付着することによって蒸着材料層９２が形成される。本実施形態では、第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きいので、蒸着材料層９２は、第２層７２の第２開口７２ｈの内周面及び第１層７１の第１開口７１ｈの周囲の下面（第２層７２側の面）に形成される。更に時間が経過すると、図１１Ｃに示すように、蒸着材料層９２は厚くなるが、マスク開口７５の有効な開口寸法が小さくなったり、マスク開口７５が蒸着材料層９２で塞がれて目詰まりしたりすることはない。

　マスク開口７５が目詰まりしにくいので、第２層７２の厚み（Ｚ軸方向寸法）を大きくすることが可能となる。即ち、第２層７２を第１層７１及び第３層７３のいずれよりも厚くして、蒸着マスク７０の厚さを上述した望ましい厚さである１．２ｍｍ以上にすることが可能となる。

　蒸着マスク７０を厚くすると、マスク開口７５のアスペクト比が大きくなるので、マスク開口７５を通過できる蒸着粒子９１の出射角度は小さくなる。ここで、蒸着粒子９１の「出射角度」は、ＸＺ面への投影図において、マスク開口７５から出射する蒸着粒子９１の進行方向がＺ軸に対してなす角度で定義される。蒸着粒子９１の出射角度は、第１層７１の第１開口７１ｈと第３層７３の第３開口７３ｈとによって決定される。

　このように、本実施形態の蒸着マスク７０は、第２層７２を厚くすることにより、マスク開口７５を通過できる蒸着粒子９１の出射角度を制限する。具体的には、マスク開口７５の真下に位置する限られた数（好ましくは１つ）の蒸着源開口６１から放出された蒸着粒子９１のみを選択的に当該マスク開口７５を通過させる。その結果、本実施形態では、マスク開口７５から出射する蒸着粒子９１の出射角度の上限値は、図５及び図６に示した新蒸着法に比べて小さくなる。従って、蒸着マスク７０と基板１０とが離間していても、図７に示した厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅを小さくすることができ、ストライプ状の被膜９０の両側の端縁のボヤケの発生を大幅に抑制することができる。

　一般に、発光層２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの塗り分け蒸着に使用する蒸着マスクのマスク開口パターンには±十数μｍ以下の精度が要求される。このような精度を実現するためには、加工上の制約等のために、蒸着マスクの厚さは０．１ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、マスク開口７５の高アスペクト比を維持したまま、第１層７１及び第３層７３を薄く（好ましくは０．１ｍｍ以下）することができるので、マスク開口パターンに必要な上記の精度を実現することができる。これによって、基板１０の被蒸着面に１０ｅに形成される被膜９０の位置精度を確保している。

　また、第１層７１及び第３層７３を薄くすることにより、第１開口７１ｈの内周面及び第３開口７３ｈの内周面に、実用上問題となる程度に蒸着粒子９１が付着することはほとんどない。

　一方、第２層７２は、第１層７１及び第３層７３のいずれよりも厚いことが好ましく、更には、第１層７１及び第３層７３より０．１ｍｍ以上厚いことが好ましい。第２層７２を厚くすると、加工上の制約等のために、第２開口７２ｈのパターン精度は劣化する。しかしながら、第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きいので、第２開口７２ａはマスク開口７５から出射する蒸着粒子９１の出射角度に対して何ら影響しない。従って、第２開口７２ｈの相対的に低いパターン精度は被膜９０の位置精度等に対して悪影響を及ぼさない。

　このように、本実施形態の蒸着マスク７０によれば、相対的に薄い第１層７１及び第３層７３で必要とされるマスク開口パターン精度を確保することができ、相対的に厚い第２層７２でマスク開口７５の高アスペクト比を確保することができる。従って、蒸着マスク７０を上述した新蒸着法に適用したときに、両側の端縁のボヤケの発生が少ない高品質の被膜９０を形成することができる。しかも、蒸着粒子９１の付着によってマスク開口７５の開口寸法が小さくなったり目詰まりしたりするのを防止することができる。

　第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きければよい。図１１Ａに示すように、第２開口７２ｈの内周面に対する第１開口７１ｈの端縁及び第３開口７３ｈの端縁の突き出し長さＬ１，Ｌ３は、蒸着材料層９２の想定される厚さ等を考慮して設定することができるが、一般に０．２ｍｍ以上であることが好ましい。但し、突き出し長さＬ１，Ｌ３が大きすぎると、第１開口７１ｈの端縁及び第３開口７３ｈの端縁が重力等より変形して、両者のＺ軸方向間隔が変化してしまう可能性がある。例えば、第１開口７１ｈのＸ軸方向の開口寸法及び第３開口７３ｈのＸ軸方向の開口寸法を１００μｍ程度、第２開口７２ｈのＸ軸方向の開口寸法を１ｍｍ程度以上に設定することができる。

　図７で説明した厚み漸減部分９９０ｅは被膜のＸ軸方向の両側端縁に形成される。従って、本発明では、少なくともＸ軸方向（幅方向）において、第２開口７２ｈの開口寸法が第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法より大きいことが必要である。しかしながら、Ｙ軸方向（長さ方向）においても、同様に、第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きいことが好ましい。これにより、マスク開口７５の内周面に蒸着材料層９２が形成されることによって、マスク開口７５のＹ軸方向の開口寸法が小さくなり、被膜９０の厚さが薄くなる等の問題の発生を防止することができる。

　上記の実施形態では、図１２Ａに示すように、蒸着マスク７０に、Ｘ軸方向に延びた、互いに平行な複数のスリット状のマスク開口７５が形成されていた。しかしながら、蒸着マスク７０に形成されるマスク開口パターンはこれに限定されず、基板１０の被蒸着面１０ｅにＹ軸方向と平行なストライプ状の被膜９０を形成することができる範囲で任意に設定することができる。

　例えば、マスク開口７５を、図１２Ｂに示すノコギリ刃状や、図１２Ｃに示す三角波状、図１２Ｄに示す千鳥状に配置してもよい。これらのマスク開口パターンは、形成しようとする被膜９０のＸ軸方向ピッチが狭く、複数のマスク開口７５をＸ軸方向に並べると、Ｘ軸方向に隣り合う第２開口７２ｈが干渉してしまう場合に好ましく採用することができる。

　あるいは、図１２Ｅに示すように、図１２Ｄに示したマスク開口７５の千鳥配置パターンをＹ軸方向に複数列配置してもよい。この場合、複数のマスク開口７５が同じＸ軸方向位置に配置され、これら複数のマスク開口７５は共通する被膜９０の形成を担う。図１２Ｅでは、図１２Ｄに示したパターンをＹ軸方向に複数列配置したが、図１２Ａ～図１２ＣのいずれかのパターンをＹ軸方向に複数列配置してもよい。

　蒸着マスク７０に形成されるマスク開口パターンは上述した例に限定されず、任意のパターンを採用することができる。

　図１２Ａ～図１２Ｅにおいて、矩形状の破線７６は、第１層７１と第２層７２と第３層７３とを固定するためのスポット溶接箇所を示す。

　図１２Ａ～図１２Ｅでは、第１開口７１ｈと第２開口７２ｈと第３開口７３ｈとが一対一に対応していた。しかしながら、本発明では、第１開口７１ｈと第３開口７３ｈとのＸ軸方向位置が一致していればよい。例えば、第１開口７１ｈを通過した蒸着粒子９１が、この第１開口７１ｈとＸ軸方向位置が異なる第３開口７３ｈに入射することができないほどに、第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈがＸ軸方向に離れて配置されている場合には、共通する１つの第２開口７２ｈ内に、複数の第１開口７１ｈ及び複数の第３開口７３ｈが形成されていてもよい。なお、第１開口７１ｈと第３開口７３ｈとが一対一に対応していることは、蒸着マスク７０の製造が容易になるので好ましい。

　蒸着マスク７０に形成される個々のマスク開口７５の開口形状は、Ｘ軸方向に延びたスリット状である必要はない。マスク開口７５（特に第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈ）のＸ軸方向寸法は、ストライプ状の被膜９０のＸ軸方向寸法（幅）に影響し、マスク開口７５（特に第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈ）のＹ軸方向寸法は、ストライプ状の被膜９０の厚さに影響する。

　図１０及び図１１では、第１開口７１ｈ、第２開口７２ｈ、第３開口７３ｈの各内周面は、開口寸法がＺ軸方向に一定であるように描かれているが、本発明はこれに限定されない。即ち、図１３Ａに示すマスク開口７５及びその周辺部分を示した蒸着マスク７０の断面図において、第１開口７１ｈの内周面を含む部分７１ｐ、第２開口７２ｈの内周面を含む部分７２ｐ、第３開口７３ｈの内周面を含む部分７３ｐのうちの少なくとも１つの断面形状が、例えば図１３Ｂ～図１３Ｅに示す形状であってもよい。即ち、図１３Ｂでは、開口寸法はＺ軸方向の両端部分で最小となり、図１３Ｃでは、開口寸法はＺ軸方向の異なる３箇所で最小となり、図１３Ｄでは、開口寸法はＺ軸方向の上側端（基板１０側端）で最小となり、図１３Ｅでは、開口寸法はＺ軸方向の下側端（蒸着源６０側端）で最小となる。第１開口７１ｈ、第２開口７２ｈ、第３開口７３ｈの内周面の断面形状は、例えばその開口の形成方法によって変化しうる。本発明における第１開口７１ｈ、第２開口７２ｈ、第３開口７３ｈの寸法は、開口寸法が最小となる位置での開口寸法で定義される。

　上記の実施形態では、蒸着マスク７０が第１層７１、第２層７２、第３層７３の３層からなる例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば両表層を構成する第１層７１及び第３層７３との間の第２層７２が複数の層で構成されていてもよい。この場合、第２層７２を構成する複数層のそれぞれに形成された第２開口の開口寸法が、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きければよい。

　蒸着マスク７０を構成する第１層７１、第２層７２、第３層７３の材料は特に制限はないが、蒸着時の熱による蒸着マスク７０の寸法変化（膨張）や変形を少なくするために、一般に熱膨張係数が小さな材料を用いることが好ましい。蒸着マスク７０に寸法変化や変形が生じると、基板１０の被蒸着面１０ｅに形成される被膜９０が位置ズレするからである。表１に第１層７１、第２層７２、第３層７３の材料として使用可能な材料とその熱膨張係数を示す。

　例えば、第１層７１、第２層７２、第３層７３を全てインバー材で構成すると、蒸着時の熱による寸法変化や変形（例えば反り）が少ない蒸着マスク７０を実現できる。

　第１層７１、第２層７２、第３層７３は全て同一材料である必要はない。但し、第１層７１、第２層７２、第３層７３の各熱膨張係数が互いに異なると、蒸着時の熱によって第１層７１又は第３層７３が凸曲面となるように蒸着マスク７０が反ってしまうかも知れない。従って、蒸着マスク７０の両表層を構成する第１層７１及び第３層７３の熱膨張係数は同一であるか、または両者の熱膨張係数差が小さいことが好ましい。より好ましくは、少なくとも第１層７１及び第３層７３は同一材料で構成する。例えば、第２層７２の材料として無アルカリガラスを用い、第１層７１及び第３層７３の材料としてポリイミドを用いることができる。これにより、蒸着時の熱によって蒸着マスク７０が反るのを防ぐことができる。

　第１層７１、第２層７２、第３層７３の材料は、その熱膨張係数の他に、第１開口７１ｈ、第２開口７２ｈ、第３開口７３ｈの形成方法等を考慮して選択することが好ましい。

　＜蒸着マスクの製造方法＞
　蒸着マスク７０の製造方法を説明する。但し、以下の製造方法は例示に過ぎず、蒸着マスク７０は以下の製造方法以外の方法で製造することももちろん可能である。

　［製造方法１］
　本製造方法１では、第１開口７１ｈが形成された第１層７１、第２開口７２ｈが形成された第２層７２、第３開口７３ｈが形成された第３層７３をそれぞれ別個に作成し、次いで、これらを貼り合わせる。第１層７１、第２層７２、第３層７３の作成順序は任意である。

　図１４Ａ～図１４Ｄは、このような蒸着マスク７０の製造方法１を工程順に示した拡大断面図である。

　第２層７２の製造方法を説明する。図１４Ａに示すように、第２層７２を作成するための厚板材７２ａを準備する。一実施例では、厚板材７２ａとして、ニッケル含有量が３６重量％である厚さ５ｍｍのインバー材を用いることができる。厚板材７２ａにＮＣ加工機（Numerical Control machining）を用いてドリルにより第２開口７２ｈとしての貫通孔を所定パターンに形成する。図１４Ｂは、第２開口７２ｈが形成された第２層７２の拡大断面図、図１６Ａはその平面図である。本例では、基板１０に形成しようとする被膜９０のＸ軸方向ピッチが狭いために隣り合う第２開口７２ｈが干渉するのを回避するため、図１６Ａに示すように、ノコギリ刃状に第２開口７２ｈを配置している。

　第１層７１及び第３層７３の製造方法を説明する。図１５は、第１層７１及び第３層７３の製造方法を示した概略図である。以下、第１層７１の製造方法を説明するが、第３層７３もこれと同じ方法で製造することができる。

　最初に、第１層７１を作成するための薄板材７１ａのロール状の巻回物を準備する。一実施例では、薄板材７１ａとして、ニッケル含有量が３６重量％である厚さ５０μｍの長尺のインバー材を用いることができる。この巻回物から薄板材７１ａを巻き出して、露光現像ユニット７７ａ、エッチングユニット７７ｂ、剥離洗浄ユニット７７ｃ、分断ユニット７７ｄを順に通過させる。各ユニット間には、薄板材７１ａの張力を調製したり、蛇行を防止したりするために、薄板材７１ａをその表裏面に密着して把持するニップロール７７ｅが配置されている。

　露光現像ユニット７７ａでは、公知のフォトプロセスが行われる。すなわち、薄板材７１ａにフォトレジストをスリットコート法により塗布し、次いで、露光装置により所定パターンを露光し、次いで、弱アルカリ溶液で現像することで、薄板材７１ａの上に所定のレジストパターンを形成する。

　次に、エッチングユニット７７ｂで、塩化第二鉄溶液を用いて薄板材７１ａを所定のパターンにエッチングする。これにより、薄板材７１ａに貫通孔が形成され、これが第１開口７１ｈとなる。

　次に、剥離洗浄ユニット７７ｃで、薄板材７１ａ上のフォトレジストを強アルカリ溶液で剥離し、純水により水洗し、窒素ブローを行う。

　次に、分断ユニット７７ｄで、金属刃物で薄板材７１ａを、複数の第１開口７１ｈが形成された領域外で所定のサイズに切断する。かくして、図１６Ｂに示すような第１層７１が得られる。第１層７１に形成された第１開口７１ｈの開口位置は、図１６Ａに示した第２層７２の第２開口７２ｈの開口位置と同じであるが、第１開口７１ｈの開口寸法は、第２開口７２ｈの開口寸法よりも小さい。

　第３層７３も上記第１層７１と同じ方法により製造することができる。第１層７１及び第３層７３に対して露光現像ユニット７７ａで同じフォトマスクを用いることにより、第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈの開口の寸法及び位置を一致させることができる。

　次いで、図１４Ｃに示すように、第２層７２の一方の面に第１層７１を位置合わせして重ね合わせて、スポット溶接により固定する。このとき、第１層７１に弛みが発生しないように第１層７１の周囲を外方向に引っ張りながら、第１層７１と第２層７２とをスポット溶接７６することが好ましい。

　図１６Ｃは、第２層７２上に固定された第１層７１を示した平面図である。周囲の矩形状の破線７６は、第１層７１と第２層７２とを固定するためのスポット溶接箇所を示す。スポット溶接７６は、第１，第２開口７１ｈ，７２ｈが形成された領域の外側で行うことが好ましい。

　次いで、第１層７１と第２層７２との一体化物を上下反転させて、第２層７２の他方の面に第３層７３を位置合わせして重ね合わせて、スポット溶接７６により固定する。第３層７３のスポット溶接方法は、図１４Ｃで説明した第１層７１のスポット溶接方法と同じにすることができる。

　かくして、図１４Ｄに示すように、本実施形態の蒸着マスク７０が得られる。

　上記の製造方法１では、第２層７２に、最初に第１層７１を溶接し、次いで第３層７３を溶接したが、第３層７３を先に溶接してもよい。

　［製造方法２］
　本製造方法２では、第２開口７２ｈが形成された第２層７２の両面に、第１開口７１ｈが形成されていない薄板材７１ａ及び第３開口７３ｈが形成されていない薄板材７３ａを貼り合わせ、次いで、両薄板材７１ａ，７３ａに貫通孔を形成する。

　図１７Ａ～図１７Ｅは、このような蒸着マスク７０の製造方法２を工程順に示した拡大断面図である。

　最初に、図１７Ａに示すように、第２層７２を作成するための厚板材７２ａを準備する。一実施例では、厚板材７２ａとして、製造方法１の図１４Ａで説明した厚板材７２ａと同じ、ニッケル含有量が３６重量％である厚さ５ｍｍのインバー材を用いることができる。

　次いで、図１７Ｂに示すように、厚板材７２ａに第２開口７２ｈとしての貫通孔を所定パターンに形成して第２層７２を得る。第２開口７２ｈの形成方法は、製造方法１の図１４Ｂで説明した方法と同じであってもよい。

　次いで、図１７Ｃに示すように、第２層７２の一方の面に、第１層７１となる薄板材７１ａを重ね合わせて、スポット溶接７６により固定する。一実施例では、薄板材７１ａとして、ニッケル含有量が３６重量％である厚さ５０μｍのインバー材を用いることができる。薄板材７１ａは、予め所定形状に切断されている。製造方法１と異なり、薄板材７１ａには、第１開口７１ｈは形成されていない。製造方法１の図１４Ｃで説明したのと同様に、薄板材７１ａに弛みが発生しないように薄板材７１ａの周囲を外方向に引っ張りながら、薄板材７１ａと第２層７２とをスポット溶接７６することが好ましい。

　次いで、薄板材７１ａと第２層７２との一体化物を上下反転させて、図１７Ｄに示すように、第２層７２の他方の面に、第３層７３となる薄板材７３ａを重ね合わせて、スポット溶接７６により固定する。薄板材７３ａとして、薄板材７１ａと同じ材料を用いることができる。また、薄板材７３ａのスポット溶接方法は、薄板材７１ａのスポット溶接方法と同じにすることができる。

　次いで、図１７Ｅに示すように、精密な位置制御を行えるレーザー加工機で、所定位置にレーザー７８を照射して、薄板材７１ａ，７３ａに貫通孔を形成する。レーザー７８は薄板材７１ａ，７３ａのいずれの側から照射してもかまわない。一実施例では、レーザー光源として３００ＷのＹＡＧレーザーを用いることができる。この貫通孔が第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈとなる。貫通孔の端縁に加工屑が発生する場合は、貫通孔を形成した後、純水で洗浄し、窒素ブローし、１２０℃の大気オーブンで３０分加熱することで、当該加工屑を取り除くことができる。

　かくして、本実施形態の蒸着マスク７０が得られる。

　上記の製造方法２では、第２層７２に、最初に薄板材７１ａを溶接し、次いで薄板材７３ａを溶接したが、薄板材７３ａを先に溶接してもよい。

　上記の製造方法１，２では、第１層７１、第２層７２、第３層７３の材料として熱膨張係数が小さなインバー材を用いたが、インバー材の組成は上記と異なっていてもよい。また、インバー材以外の材料を用いてもよい。第１層７１、第２層７２、第３層７３の材料が全て同一である必要はなく、これらのうちの少なくとも１つの材料が他の材料と異なっていてもよい。但し、開口７１ｈ，７２ｈ，７３ｈを形成可能な材料である必要がある。

　（実施形態２）
　実施形態１では、蒸着マスク７０の第１開口７１ｈと第３開口７３ｈとは開口寸法が同じであった。これに対して、本実施形態２では、蒸着マスク７０の第１開口７１ｈと第３開口７３ｈとは開口寸法が異なる。これを除いて、本実施形態は実施形態１と同じである。実施形態１と異なる点を中心に本実施形態を説明する。

　図１８Ａは、本実施形態に係る蒸着マスク７０のマスク開口７５を通過する蒸着粒子９１を示した拡大断面図である。図１８Ａでは、基板１０側に配された第１層７１に形成された第１開口７１ｈの開口寸法は、蒸着源６０（図９参照）側に配された第３層７３に形成された第３開口７３ｈの開口寸法よりも大きい。実施形態１と同様に、第２層７２に形成された第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きい。

　蒸着源から放出された蒸着粒子９１は、相対的に開口寸法が小さな第３開口７３ｈを通過する際に選別される。そして、第３開口７３ｈに大きな入射角度で入射してこれを通過した蒸着粒子９１は、主として第２層７２の第２開口７２ｈの内周面又は第１層７１の第１開口７１ｈの周囲の下面（第２層７２側の面）に衝突し付着するので、第１開口７１ｈを通過することができない。実施形態１と同様に、第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きいので、マスク開口７５の内周面に蒸着粒子９１が付着することによって、マスク開口７５の開口寸法が小さくなったり、マスク開口７５が目詰まりしたりすることはない。

　図１８Ｂは、本実施形態に係る別の蒸着マスク７０のマスク開口７５を通過する蒸着粒子９１を示した拡大断面図である。図１８Ｂでは、図１８Ａとは逆に、基板１０側に配された第１層７１に形成された第１開口７１ｈの開口寸法は、蒸着源６０（図９参照）側に配された第３層７３に形成された第３開口７３ｈの開口寸法よりも小さい。実施形態１と同様に、第２層７２に形成された第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きい。

　本例では、第３開口７３ｈの開口寸法が図１８Ａに比べて大きいので、相対的に多くの蒸着粒子９１が第３開口７３ｈを通過する。しかしながら、第１開口７１ｈの開口寸法が小さいので、第３開口７３ｈに大きな入射角度で入射してこれを通過した蒸着粒子９１は、主として第２層７２の第２開口７２ｈの内周面又は第１層７１の第１開口７１ｈの周囲の下面（第２層７２側の面）に衝突し付着し、第１開口７１ｈを通過することができない。実施形態１と同様に、第２開口７２ｈの開口寸法は、第１開口７１ｈの開口寸法及び第３開口７３ｈの開口寸法のいずれよりも大きいので、マスク開口７５の内周面に蒸着粒子９１が付着することによって、マスク開口７５の開口寸法が小さくなったり、マスク開口７５が目詰まりしたりすることはない。

　実施形態１と同様に、図１８Ａ及び図１８Ｂでも、第３開口７３ｈに大きな入射角度で入射した蒸着粒子９１は第１開口７１ｈを通過することができないので、基板１０に形成される被膜９０の両側の端縁のボヤケの発生を抑えることができる。図１８Ａ及び図１８Ｂでは、図７に示した厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅは、実施形態１に比べればやや大きくなるが、第２層７２の厚みを大きくする等により実用上問題とならない程度に抑えることは可能である。

　図１８Ｂでは、基板１０に最も近い第１開口７１ｈの開口寸法が小さい。従って、第１開口７１ｈを通過する蒸着粒子９１の出射角度が同じ場合には、図１８Ｂでは、図１８Ａに比べて、図７に示した厚み漸減部分９９０ｅの幅Ｗｅは小さくなる。

　本実施形態の蒸着マスク７０の製造方法を説明する。但し、以下の製造方法は例示に過ぎず、蒸着マスク７０は以下の製造方法以外の方法で製造することももちろん可能である。

　図１９Ａ～図１９Ｆは、本実施形態に係る蒸着マスク７０の製造方法の一例を工程順に示した拡大断面図である。

　最初に、図１９Ａに示すように、第２層７２となる厚板材７２ｂを準備する。厚板材７２ｂとして例えば無アルカリガラス基板を用いることができる。一実施例では、厚さ０．７ｍｍのコーニング社の１７３７基板を用いることができる。厚板材７２ｂは、あらかじめＩＰＡ超音波洗浄、純水洗浄などの方法により、有機物などの異物を除去しておくことが好ましい。

　次いで、図１９Ｂに示すように、厚板材７２ｂの一方の面に感光性樹脂層７３ｂを形成する。一実施例では、東レ株式会社製の感光性ポリイミドＤＬ－１０００をスピンコート法で塗布することができる。スピン回転数は例えば１３００ｒｐｍで８秒間である。その後１２０℃のホットプレートで２分間プリベークを行うことが好ましい。

　次いで、図１９Ｃに示すように、厚板材７２ｂを上下反転させて、厚板材７２ｂの他方の面に、感光性樹脂層７１ｂを形成する。感光性樹脂層７１ｂは感光性樹脂層７３ｂと同じ材料を用いて同じ方法で形成することができる。

　次いで、図１９Ｄに示すように、露光マスク８２を介して露光ランプ８０を用いて所定パターンに露光する。一実施例では、露光量は１００ｍＪ／ｃｍ^２とすることができる。

　次いで、図１９Ｅに示すように、アルカリ溶液で現像し、露光された領域の感光性樹脂層７１ｂ，７３ｂを除去する。一実施例では、現像液として２．３８％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いることができ、現像時間は３０秒とすることができる。図１９Ｄの露光工程において、露光ランプ８０側に配された感光性樹脂層７１ｂは直接露光されるので、感光性樹脂層７１ｂ及び厚板材７２ｂを介して露光される感光性樹脂層７３ｂに比べて、露光の光強度が強い。従って、感光性樹脂層７１ｂには、感光性樹脂層７３ｂに比べて大きな開口が形成される。その後、ポストベークを行う。一実施例では、大気雰囲気中でオーブンにより２２０℃で１時間行うことができる。かくして、感光性樹脂層７１ｂ及び感光性樹脂層７３ｂが第１層７１及び第３層７３となり、これらに形成された開口が第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈとなる。

　次いで、図１９Ｆに示すように、厚板材７２ｂをウェットエッチングする。一実施例では、１０：１バッファードフッ酸（ＢＨＦ）に室温で６０時間浸し、その後純水で５分間水洗することができる。第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈを介して厚板材７２ｂがその両面からエッチングされるため、第１開口７１ｈ及び第３開口７３ｈよりも大きな開口寸法を有する貫通孔が形成される。この貫通孔は第２開口７２ｈとなる。

　かくして、本実施形態の蒸着マスク７０が得られる。

　上記の製造方法によれば、少ない工程数で簡便に蒸着マスク７０を製造することができるので、コストの削減が可能となる。

　本実施形態２は、上記以外は実施形態１と同じである。実施形態１に記載した各種変更は、そのまま又は適宜変更して本実施形態に適用することができる。

　以上に説明した実施形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。

　本発明の利用分野は特に制限はなく、有機ＥＬ素子を用いるあらゆる装置に利用することができる。中でも、有機ＥＬディスプレイに特に好ましく利用することができる。

２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ　発光層
１０　基板
１０ｅ　被蒸着面
５０　蒸着ユニット
６０　蒸着源
６１　蒸着源開口
７０　蒸着マスク
７１　第１層
７１ｈ　第１開口
７２　第２層
７２ｈ　第２開口
７３　第３層
７３ｈ　第３開口
７５　マスク開口
９０　被膜
９１　蒸着粒子

Claims

　蒸着粒子を基板に付着させて前記基板上に所定パターンの被膜を形成するための蒸着マスクであって、
　前記蒸着マスクには前記蒸着粒子が通過する複数のマスク開口が形成されており、
　前記蒸着マスクは、第１層、第２層、及び第３層をこの順に備え、
　前記第１層、前記第２層、及び前記第３層には、それぞれ複数の第１開口、複数の第２開口、及び複数の第３開口が形成されており、
　前記第１開口、前記第２開口、及び前記第３開口が互いに連通して前記マスク開口を構成し、
　前記第２開口の開口寸法は、前記第１開口の開口寸法及び前記第３開口の開口寸法のいずれよりも大きいことを特徴とする蒸着マスク。
　前記第２層は、前記第１層及び前記第３層のいずれよりも厚い請求項１に記載の蒸着マスク。
　前記第１開口の開口寸法は前記第３開口の開口寸法と同じである請求項１に記載の蒸着マスク。
　前記第１開口の開口寸法は前記第３開口の開口寸法と異なる請求項１に記載の蒸着マスク。
　前記第１層及び前記第３層は同一の材料からなる請求項１に記載の蒸着マスク。
　１．２ｍｍ以上の厚さを有する請求項１に記載の蒸着マスク。
　前記第１層及び前記第３層の厚さは、いずれも０．１ｍｍ以下である請求項１に記載の蒸着マスク。
　基板上に所定パターンの被膜を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
　前記基板上に蒸着粒子を付着させて前記被膜を形成する蒸着工程を有し、
　前記蒸着工程は、前記蒸着粒子を放出する蒸着源開口を備えた蒸着源と、前記蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスクとを備えた蒸着ユニットを用いて、前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させながら、前記蒸着マスクに形成された複数のマスク開口を通過した前記蒸着粒子を前記基板に付着させる工程であり、
　前記蒸着マスクとして請求項１～７のいずれかに記載の蒸着マスクを用いることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
　前記被膜が発光層である請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
　基板上に所定パターンの被膜を有する有機ＥＬ素子の製造装置であって、
　前記被膜を形成するための蒸着粒子を放出する蒸着源開口を備えた蒸着源、及び、前記蒸着源開口と前記基板との間に配置された蒸着マスクを備えた蒸着ユニットと、
　前記基板と前記蒸着マスクとを一定間隔だけ離間させた状態で、前記基板及び前記蒸着ユニットのうちの一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構とを備え、
　前記蒸着マスクが請求項１～７のいずれかに記載の蒸着マスクであることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。