WO2015174311A1 - 蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a mask for a vapor deposition apparatus, a vapor deposition apparatus, a vapor deposition method, and a method for manufacturing an organic electroluminescence (hereinafter also abbreviated as EL) element. More specifically, the present invention relates to a mask for a vapor deposition apparatus, a vapor deposition apparatus, a vapor deposition method, and a method for producing an organic EL element suitable for manufacturing an organic EL element on a large substrate.
- EL organic electroluminescence
- flat panel displays have been used in various products and fields, and further flat panel displays are required to have larger sizes, higher image quality, and lower power consumption.
- an organic EL device including an organic EL element using electroluminescence of an organic material is an all-solid-state type, and is excellent in terms of low voltage driving, high-speed response, self-luminous property, and the like. It has attracted a great deal of attention as a display device for flat panel displays.
- the organic EL device has, for example, a thin film transistor (TFT) and an organic EL element connected to the TFT on a substrate such as a glass substrate.
- the organic EL element has a structure in which a first electrode, an organic electroluminescence layer (hereinafter also referred to as an organic EL layer), and a second electrode are laminated in this order. Of these, the first electrode is connected to the TFT.
- the organic EL layer has a structure in which layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked.
- Organic EL devices for full-color display generally include red (R), green (G), and blue (B) organic EL elements as sub-pixels, and these sub-pixels are arranged in a matrix. The pixels are arranged from sub-pixels of three colors. Image display is performed by selectively emitting light from these organic EL elements with desired luminance.
- a light emitting layer pattern is formed from a light emitting material in correspondence with each color organic EL element (subpixel).
- a method for forming the pattern of the light emitting layer a method of performing vapor deposition in a state where a vapor deposition mask of the same size as the substrate is in contact with the substrate (hereinafter also referred to as a contact film formation method), or a size smaller than that of the substrate.
- Methods such as a method of using a vapor deposition mask and performing vapor deposition while moving the substrate relative to the mask (hereinafter also referred to as a scan film formation method) have been proposed.
- a technique related to the scan film formation method for example, the following is disclosed.
- a deposition source for forming a thin film on a substrate, a deposition source; a first nozzle disposed on one side of the deposition source and formed with a plurality of first slits along a first direction; opposed to the deposition source A second nozzle having a plurality of second slits formed along the first direction; along the first direction so as to partition a space between the first nozzle and the second nozzle.
- a barrier wall assembly comprising a plurality of barrier walls disposed; a spacing control member for controlling a spacing between the second nozzle and the substrate; and an alignment control member for adjusting an alignment between the second nozzle and the substrate.
- a method for manufacturing an organic EL device having a film with a predetermined pattern on a substrate comprising a vapor deposition step of depositing vapor deposition particles on the substrate to form the film, wherein the vapor deposition step releases the vapor deposition particles.
- the substrate and the deposition mask are spaced apart from each other by using a deposition unit including a deposition source having a deposition source opening and a deposition mask disposed between the deposition source opening and the substrate.
- the vapor deposition unit has the vapor deposition source opening and the vapor deposition unit.
- a plurality of limiting plates having different positions in the second direction between the plurality of limiting plates, and each of the plurality of limiting plates is along the first direction of the vapor deposition particles incident on each of the plurality of mask openings.
- FIG. 39 is a schematic cross-sectional view of a substrate and a mask in the scan vapor deposition method.
- the substrate 1290 in the scan vapor deposition method, the substrate 1290 is not in contact with the mask 1201 during the transfer of the substrate 1290 and is prevented from being damaged between the substrate 1290 and the mask 1201 during the vapor deposition. It is necessary to provide a gap. Therefore, in addition to the regular pattern 1293 formed by following the pattern of the mask opening 1232 provided in the mask 1201 by normal vapor deposition particles (vaporized material) 1297 from the vapor deposition source, an abnormal (unnecessary) called a ghost. A) pattern 1294 is likely to occur.
- the ghost 1294 is usually formed at a location shifted from the regular pattern 1293 in a direction orthogonal to the conveyance direction (direction perpendicular to the paper surface) of the substrate 1290.
- the cause of the generation of the ghost 1294 is considered to be the vapor deposition particles 1295 having a large velocity component in this direction and traveling out of a predetermined range. It is considered that the vapor deposition particles 1295 reach a place greatly deviated from the mask opening 1232 in a direction orthogonal to the conveyance direction of the substrate 1290, and a ghost 1294 is generated.
- Such ghosts make it difficult to produce a high-definition panel or a high-performance panel when producing an organic EL display device using, for example, a scan vapor deposition method. More specifically, the ghost may cause abnormal light emission such as mixed light emission in which other colors are mixed with the original light emission color in the organic EL display device for RGB full color display. Abnormal light emission greatly impairs the display quality of the organic EL display device.
- FIG. 40 is a schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus according to Comparative Embodiment 1 examined by the present inventors, and shows a cross section perpendicular to the Y-axis direction.
- the vapor deposition apparatus according to Comparative Example 1 includes a vacuum chamber (not shown), a mask 1101 including an outer frame portion 1102, and a pattern forming portion 1130, and a mask holder 1155 that supports the mask 1101.
- an evaporation source 1160 having a plurality of nozzles 1163, an aperture 1170 provided with a plurality of openings 1171 corresponding to the plurality of nozzles 1163, a space between the aperture 1170 and the mask 1101 to partition the space between the X-axis direction And a plurality of limiting plates 1180 that are divided into a plurality of spaces.
- a plurality of mask openings 1132 for forming a pattern are formed in the pattern forming portion 1130.
- the substrate 1190 is transported along the Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface) above the pattern forming portion 1130 while ejecting the vaporized material (vapor deposition particles) upward from the injection port 1164 of the nozzle 1163. As a result, a regular pattern following the pattern of the mask opening 1132 is formed on the substrate 1190.
- the aperture 1170 restricts the flight range of the vapor deposition particles that are isotropically expanded immediately after being ejected from each of the injection ports 1164. This reduces the size (width) of the blur generated in the contour portion of the film formation pattern and prevents the occurrence of ghost.
- the blur means a portion where the film thickness formed on both sides of the portion having a constant film thickness gradually decreases, as shown in FIG.
- the vapor deposition particles that have passed through the aperture 1170 ideally travel within a range limited by the aperture 1170.
- the vapor deposition particles are scattered, or the material adhering to the aperture 1170 is re-evaporated, so that the velocity component in the X-axis direction is large and proceeds outside a predetermined range.
- Vapor deposition particles are generated.
- the vapor deposition particles wrap around the mask 1101 from the side in the Y-axis direction due to re-evaporation of the material attached to other members such as a vacuum chamber. Since these vapor deposition particles have a large velocity component in the direction orthogonal to the conveyance direction of the substrate 1190, they cause blurring and ghosting.
- a plurality of limiting plates 1180 are arranged at different positions in the X-axis direction. As a result, the vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction and traveling outside the predetermined range can be attached to the limiting plate 1180.
- Comparative Example 1 there is a gap between each limiting plate 1180 and the pattern forming unit 1130. Therefore, scattering of vapor deposition particles occurs just before reaching the pattern forming unit 1130, or material re-evaporation occurs near the pattern forming unit 1130. As shown in FIG. The vapor deposition particles 1195 that are large and travel outside the predetermined range are slightly generated. As a result, a regular pattern is formed by the vapor deposition particles 1197 that are linearly incident on the mask opening 1132 from the injection port 1164, and a ghost is generated by the vapor deposition particles 1195 at a location deviated from the regular pattern in the X-axis direction. .
- FIG. 41 is a schematic perspective view of the thin film deposition apparatus described in FIG.
- a deposition source 1310 is disposed facing the substrate 1360, and a first blocking wall 1331 disposed on the side of the deposition source 1310.
- the second blocking wall 1341 is disposed between the second nozzle 1350 in which the second slit 1351 for pattern formation is formed.
- the second nozzle 1350 is fixed to the second nozzle frame 1355, a gap corresponding to at least the thickness of the second nozzle frame 1355 is generated between the second blocking wall 1341 and the second nozzle 1350.
- paragraph [0128] of Patent Document 2 describes that the limiting plate may come into contact with the vapor deposition mask, and paragraph [0160] may extend the upper limit of the limiting plate to the vapor deposition mask. Is described. However, if the limiting plate is brought into contact with the vapor deposition mask, the vapor deposition mask is distorted and an accurate vapor deposition pattern cannot be formed.
- the present invention has been made in view of the above situation, and it is possible to suppress the generation of a ghost while maintaining the accuracy of a film formation pattern, a vapor deposition apparatus mask, a vapor deposition apparatus, a vapor deposition method, and an organic electroluminescence element.
- the object is to provide a manufacturing method.
- One aspect of the present invention includes an outer frame portion, A first crosspiece provided inside the outer frame portion and fixed to the outer frame portion; A pattern forming portion provided on the outer frame portion and provided on the first crosspiece and fixed to the outer frame portion; The pattern forming portion is provided with a plurality of mask openings for pattern formation, Each of the plurality of mask openings is provided along a first direction; The plurality of mask openings are arranged in a second direction orthogonal to the first direction, When the first crosspiece is viewed along the first direction and a third direction orthogonal to the second direction, the two first mask openings are adjacent to each other. It may be a mask for a vapor deposition device that is positioned between and contacts the pattern forming portion.
- this vapor deposition apparatus mask is also referred to as a vapor deposition apparatus mask according to the present invention.
- the vapor deposition apparatus mask according to the present invention performs vapor deposition while moving the substrate relative to a vapor deposition unit including the vapor deposition apparatus mask, the limiting plate, and the vapor deposition source according to the present invention in this order from the substrate side. You may use for a vapor deposition apparatus.
- the mask for a vapor deposition apparatus is provided on the inner side of the outer frame part, and includes a second crosspiece fixed to the outer frame part,
- the pattern forming portion is provided on the outer frame portion, the first crosspiece portion, and the second crosspiece portion, Among the plurality of mask openings, when the mask opening located at one end in the second direction is the outermost opening, and the mask opening located next to the outermost opening is an adjacent opening,
- the second crosspiece may be positioned on a side opposite to the adjacent opening of the endmost opening when viewed along the third direction, and may be in contact with the pattern forming portion.
- this vapor deposition apparatus mask is also referred to as a vapor deposition apparatus mask according to a preferred embodiment.
- the vapor deposition apparatus includes a vapor deposition apparatus mask according to the present invention, or a vapor deposition apparatus mask according to a preferred embodiment, a vapor deposition source that emits vapor deposition particles, the vapor deposition apparatus mask, and the vapor deposition source.
- a vapor deposition unit comprising: a mask for the vapor deposition apparatus; and a limiting plate that divides a space between the vapor deposition sources and divides into a plurality of spaces arranged in the second direction;
- the mask for the vapor deposition apparatus is arranged such that the pattern forming portion is located on the substrate side, and the first crosspiece portion is located on the restriction plate side,
- the limiting plate may be a vapor deposition device that contacts the first crosspiece instead of the pattern forming portion.
- this deposition apparatus is also referred to as a first deposition apparatus according to the present invention.
- a preferred embodiment of the first vapor deposition apparatus according to the present invention will be described below. Note that the following preferred embodiments may be appropriately combined with each other, and an embodiment in which the following two or more preferred embodiments are combined with each other is also one of the preferred embodiments. In addition, the above-described preferred embodiment and the following preferred embodiment may be appropriately combined with each other, and an embodiment in which these two or more preferable embodiments are combined with each other is also one of the preferable embodiments. is there.
- the first vapor deposition apparatus comprises the aperture plate provided between the limiting plate and the vapor deposition source,
- the aperture is provided with a plurality of openings,
- the plurality of openings of the aperture are arranged in the second direction;
- the restriction plate may be positioned between two adjacent openings of the plurality of openings of the aperture and contact with the aperture when viewed along the third direction.
- One of the first crosspiece and the restriction plate may include a recess, and the other part may be fitted into the recess.
- the vapor deposition unit includes a temperature control device that cools the vapor deposition apparatus mask, and a temperature sensor that contacts the vapor deposition apparatus mask, The temperature control device may contact at least one of the first crosspiece and the restriction plate.
- the vapor deposition unit includes a mask for a vapor deposition apparatus according to a preferred embodiment, and includes a plurality of the limiting plates,
- the plurality of limiting plates may include a limiting plate that contacts the second crosspiece instead of the pattern forming portion.
- One of the second crosspiece and the restriction plate contacting the second crosspiece may include a recess, and the other part may be fitted into the recess.
- the vapor deposition unit includes a temperature control device that cools a mask for a vapor deposition apparatus according to a preferred embodiment, and a temperature sensor that contacts the mask for the vapor deposition apparatus according to a preferred embodiment,
- the temperature control device is in contact with at least one of the first crosspiece and the restriction plate in contact with the first crosspiece, and the second crosspiece and the second crosspiece You may contact at least one of the said restriction
- the vapor deposition apparatus includes a vapor deposition apparatus mask according to the present invention, or a vapor deposition apparatus mask according to a preferred embodiment, a vapor deposition source that emits vapor deposition particles, the vapor deposition apparatus mask, and the vapor deposition source.
- a vapor deposition apparatus mask a limiting plate that partitions a space between the vapor deposition sources and divides the plurality of spaces in the second direction, and a temperature control device that cools the vapor deposition apparatus mask
- a vapor deposition unit including a temperature sensor in contact with the vapor deposition apparatus mask,
- the mask for the vapor deposition apparatus is arranged such that the pattern forming portion is located on the substrate side, and the first crosspiece portion is located on the restriction plate side
- the temperature control device may be a vapor deposition device that is disposed between the first crosspiece and the restriction plate and contacts the first crosspiece and the restriction plate.
- this deposition apparatus is also referred to as a second deposition apparatus according to the present invention.
- the second vapor deposition apparatus comprises the aperture plate provided between the limiting plate and the vapor deposition source,
- the aperture is provided with a plurality of openings,
- the plurality of openings of the aperture are arranged in the second direction;
- the restriction plate may be positioned between two adjacent openings of the plurality of openings of the aperture and contact with the aperture when viewed along the third direction.
- the vapor deposition unit includes a mask for a vapor deposition apparatus according to a preferred embodiment, and includes a plurality of the limiting plates,
- the plurality of limiting plates include a limiting plate in which the temperature control device is disposed between the second crosspiece and the temperature control device is in contact, The temperature control device may contact the second crosspiece.
- Another aspect of the present invention may be a vapor deposition method including a vapor deposition step of forming a film on a substrate, The said vapor deposition process may be performed using the 1st or 2nd vapor deposition apparatus which concerns on this invention.
- Still another embodiment of the present invention may be a method for manufacturing an organic electroluminescence element including a vapor deposition step of forming a film using the first or second vapor deposition apparatus according to the present invention.
- the mask for vapor deposition apparatuses which can suppress generation
- FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a configuration in a display region of the organic EL display device illustrated in FIG. 1.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a TFT substrate of the organic EL display device shown in FIG. 1, and shows a cross section taken along line AB in FIG. 5 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the organic EL display device according to the first embodiment.
- It is a plane schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a configuration in a display region of the organic EL display device illustrated in FIG. 1.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a TFT substrate of the organic EL display device shown in FIG. 1, and shows a cross section taken along line AB in FIG. 5 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the organic EL display device according to the first embodiment.
- It is a plane schematic diagram of the mask
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 1.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 1, showing a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
- FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 1, showing a cross section taken along line B1-B2 or a line taken along line C1-C2 of FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 1.
- FIG. It is a plane schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 1.
- FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1, and shows a cross section perpendicular
- It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1, and shows a cross section perpendicular
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a vapor deposition apparatus according to Embodiment 1.
- FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1, and shows a cross section perpendicular
- It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 1, and shows a
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a substrate manufactured in an example according to Embodiment 1.
- FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the board
- FIG. 6 It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 2, and shows a cross section perpendicular
- 6 is a schematic plan view of a mask used in an example according to Embodiment 2.
- FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the vapor deposition apparatus which concerns on Embodiment 3, and shows a cross section perpendicular
- FIG. 1 It is a cross-sectional schematic diagram which expands and shows the 1st or 2nd crosspiece part and restriction
- FIG. 29 is a schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 5 and shows a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
- FIG. 29 is a schematic cross-sectional view of a vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 5 and shows a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
- It is a plane schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatuses which concerns on Embodiment 5.
- FIG. It is an enlarged plan schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatuses which concerns on Embodiment 5.
- FIG. It is an enlarged plan schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatuses which concerns on Embodiment 5.
- FIG. is an enlarged plan schematic diagram of the mask for vapor deposition apparatuses which concerns on Embodiment 5.
- FIG. 6 is a schematic plan view of a mask for a vapor deposition apparatus according to modified examples of Embodiments 1 to 5.
- FIG. 6 is a schematic plan view of a mask for a vapor deposition apparatus according to modified examples of Embodiments 1 to 5.
- FIG. 6 is a schematic plan view of a mask for a vapor deposition apparatus according to modified examples of Embodiments 1 to 5.
- FIG. 6 is a schematic plan view of a mask for a vapor deposition apparatus according to modified examples of Embodiments 1 to 5. It is a cross-sectional schematic diagram of the board
- FIG. 14 is a schematic perspective view of the thin film deposition apparatus described in FIG. 13 of Patent Document 1.
- the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are respectively the second direction, the first direction, and the mask according to the present invention and the vapor deposition apparatus according to the present invention. And corresponds to the third direction.
- Embodiment 1 In the present embodiment, a method for manufacturing a bottom emission type organic EL device for RGB full-color display that extracts light from the TFT substrate side, and an organic EL display device that includes an organic EL device manufactured by the manufacturing method will be mainly described. However, this embodiment is applicable also to the manufacturing method of another type of organic EL element.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL display device including an organic EL element manufactured by the method for manufacturing an organic EL element according to Embodiment 1.
- FIG. 2 is a schematic plan view showing a configuration in the display area of the organic EL display device shown in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the TFT substrate of the organic EL display device shown in FIG. 1, and shows a cross section taken along the line AB in FIG.
- the organic EL display device 1 includes a TFT substrate 10 provided with a TFT 12 (see FIG. 3), and an organic EL element provided on the TFT substrate 10 and connected to the TFT 12. 20, an adhesive layer 30 provided in a frame shape so as to surround the organic EL element 20, and a sealing substrate 40 disposed so as to cover the organic EL element 20.
- the adhesive layer 30 bonds the peripheral edge of the TFT substrate 10 and the peripheral edge of the sealing substrate 40 together.
- the organic EL element 20 is sealed between the pair of substrates 10 and 40 by bonding the sealing substrate 40 and the TFT substrate 10 on which the organic EL element 20 is laminated using the adhesive layer 30. . This prevents oxygen and moisture from entering the organic EL element 20 from the outside.
- the TFT substrate 10 has a transparent insulating substrate 11 such as a glass substrate as a support substrate.
- a plurality of wirings 14 are formed on the insulating substrate 11, and the plurality of wirings 14 includes a plurality of gate lines provided in a horizontal (vertical) direction and a vertical (lateral) direction. And a plurality of signal lines intersecting with the gate lines.
- a gate line driving circuit (not shown) for driving the gate line is connected to the gate line
- a signal line driving circuit (not shown) for driving the signal line is connected to the signal line.
- the organic EL display device 1 is an active matrix display device for RGB full-color display, and each region partitioned by the wiring 14 has red (R), green (G), or blue (B) sub-pixels (dots). ) 2R, 2G or 2B is arranged. The subpixels 2R, 2G, and 2B are arranged in a matrix. Corresponding color organic EL elements 20 and light emitting regions are formed in the sub-pixels 2R, 2G, and 2B of the respective colors.
- the red, green, and blue sub-pixels 2R, 2G, and 2B emit light with red light, green light, and blue light, respectively, and one pixel 2 is configured from the three sub-pixels 2R, 2G, and 2B. Yes.
- the sub-pixels 2R, 2G, and 2B are provided with openings 15R, 15G, and 15B, respectively, and the openings 15R, 15G, and 15B are formed by red, green, and blue light emitting layers 23R, 23G, and 23B, respectively. Covered.
- the light emitting layers 23R, 23G, and 23B are formed in stripes in the vertical (longitudinal) direction.
- the pattern of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B is formed by vapor deposition for each color.
- the openings 15R, 15G, and 15B will be described later.
- Each subpixel 2R, 2G, 2B is provided with a TFT 12 connected to the first electrode 21 of the organic EL element 20.
- the light emission intensity of each of the sub-pixels 2R, 2G, and 2B is determined by scanning and selection by the wiring 14 and the TFT 12.
- the organic EL display device 1 realizes image display by selectively emitting the organic EL elements 20 of each color with desired luminance using the TFT 12.
- the configuration of the TFT substrate 10 and the organic EL element 20 will be described in detail. First, the TFT substrate 10 will be described.
- the TFT substrate 10 includes a TFT 12 (switching element) and a wiring 14 formed on the insulating substrate 11, an interlayer film (interlayer insulating film, planarizing film) 13 covering them, and an interlayer film 13. And an edge cover 15 which is an insulating layer formed thereon.
- the TFT 12 is provided corresponding to each sub-pixel 2R, 2G, 2B.
- illustration and description of each layer in TFT12 are abbreviate
- the interlayer film 13 is formed on the insulating substrate 11 over the entire region of the insulating substrate 11.
- a first electrode 21 of the organic EL element 20 is formed on the interlayer film 13.
- the interlayer film 13 is provided with a contact hole 13 a for electrically connecting the first electrode 21 to the TFT 12. Thereby, the TFT 12 is electrically connected to the organic EL element 20 through the contact hole 13a.
- the edge cover 15 prevents the first electrode 21 and the second electrode 26 of the organic EL element 20 from being short-circuited due to a thin organic EL layer or electric field concentration at the end of the first electrode 21. Is formed for. Therefore, the edge cover 15 is formed so as to partially cover the end portion of the first electrode 21.
- the edge cover 15 is provided with the above-described openings 15R, 15G, and 15B.
- Each opening 15R, 15G, 15B of the edge cover 15 becomes a light emitting region of the sub-pixels 2R, 2G, 2B.
- the sub-pixels 2R, 2G, and 2B are partitioned by the edge cover 15 having an insulating property.
- the edge cover 15 also functions as an element isolation film.
- the organic EL element 20 is a light emitting element capable of high luminance light emission by direct current drive, and includes a first electrode 21, an organic EL layer, and a second electrode 26, which are stacked in this order.
- the first electrode 21 is a layer having a function of injecting (supplying) holes into the organic EL layer.
- the first electrode 21 is connected to the TFT 12 through the contact hole 13a as described above.
- a hole injection layer / hole transport layer 22 As an organic EL layer, from the first electrode 21 side, a hole injection layer / hole transport layer 22, light emitting layers 23R, 23G or 23B, the electron transport layer 24, and the electron injection layer 25 are laminated in this order.
- the order of lamination is that when the first electrode 21 is an anode and the second electrode 26 is a cathode, and when the first electrode 21 is a cathode and the second electrode 26 is an anode, the organic layer is organic.
- the stacking order of the EL layers is reversed.
- the hole injection layer is a layer having a function of increasing the efficiency of hole injection into each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the hole transport layer is a layer having a function of improving the hole transport efficiency to each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the hole injection layer / hole transport layer 22 is uniformly formed on the entire display region of the TFT substrate 10 so as to cover the first electrode 21 and the edge cover 15.
- the hole injection layer / hole transport layer 22 in which the hole injection layer and the hole transport layer are integrated is provided as the hole injection layer and the hole transport layer.
- a case will be described as an example.
- the present embodiment is not particularly limited to this case.
- the hole injection layer and the hole transport layer may be formed as independent layers.
- the light emitting layers 23R, 23G, and 23B correspond to the sub-pixels 2R, 2G, and 2B so as to cover the openings 15R, 15G, and 15B of the edge cover 15, respectively. Is formed.
- Each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B is a layer having a function of emitting light by recombining holes injected from the first electrode 21 side with electrons injected from the second electrode 26 side. is there.
- Each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B is formed of a material having high light emission efficiency such as a low molecular fluorescent dye or a metal complex.
- the electron transport layer 24 is a layer having a function of increasing the electron transport efficiency from the second electrode 26 to each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the electron injection layer 25 is a layer having a function of increasing the efficiency of electron injection from the second electrode 26 to each of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the electron transport layer 24 is uniformly formed on the entire display region of the TFT substrate 10 so as to cover the light emitting layers 23R, 23G and 23B and the hole injection / hole transport layer 22.
- the electron injection layer 25 is uniformly formed on the entire display region of the TFT substrate 10 so as to cover the electron transport layer 24.
- the electron transport layer 24 and the electron injection layer 25 may be formed as independent layers as described above, or may be provided integrally with each other. That is, the organic EL display device 1 may include an electron transport layer / electron injection layer instead of the electron transport layer 24 and the electron injection layer 25.
- the second electrode 26 is a layer having a function of injecting electrons into the organic EL layer.
- the second electrode 26 is uniformly formed on the entire display region of the TFT substrate 10 so as to cover the electron injection layer 25.
- the organic layers other than the light emitting layers 23R, 23G, and 23B are not essential layers as the organic EL layer, and can be appropriately formed according to the required characteristics of the organic EL element 20.
- a carrier blocking layer can also be added to the organic EL layer as necessary.
- a hole blocking layer may be added as a carrier blocking layer between the light emitting layers 23R, 23G, and 23B and the electron transport layer 24, thereby preventing holes from reaching the electron transport layer 24. , Luminous efficiency can be improved.
- first electrode / positive Hole injection layer / hole transport layer / electron injection layer / electron injection layer / electron injection layer / electron injection layer / second electrode (2) First electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / second electrode (3) First electrode / hole transport layer / light emitting layer / Hole blocking layer / electron transport layer / second electrode (4) first electrode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (5) first electrode / Hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (6) first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / second electrode (7) first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (8) first electrode / positive Hole injection layer / hole transport layer / electron transport layer
- the configuration of the organic EL element 20 is not particularly limited to the layer configurations of the above (1) to (8), and a desired layer configuration can be adopted according to the required characteristics of the organic EL element 20.
- FIG. 4 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the organic EL display device according to the first embodiment.
- the manufacturing method of the organic EL display device includes, for example, a TFT substrate / first electrode manufacturing step S1, a hole injection layer / hole transport layer deposition step S2, and a light emitting layer deposition. It includes a step S3, an electron transport layer vapor deposition step S4, an electron injection layer vapor deposition step S5, a second electrode vapor deposition step S6, and a sealing step S7.
- the stacking order described in the present embodiment is the case where the first electrode 21 is an anode and the second electrode 26 is a cathode, and conversely, the first electrode 21 is a cathode,
- the electrode 26 is used as an anode, the order of stacking the organic EL layers is reversed.
- the materials constituting the first electrode 21 and the second electrode 26 are also reversed.
- a photosensitive resin is applied on the insulating substrate 11 on which the TFTs 12, the wirings 14 and the like are formed by a general method, and patterning is performed on the insulating substrate 11 by photolithography.
- An interlayer film 13 is formed.
- the thickness is 0.7 to 1.1 mm
- the length in the Y-axis direction is 400 to 500 mm
- the length in the X-axis direction is 300.
- Examples include a glass substrate or a plastic substrate of ⁇ 400 mm.
- a resin such as an acrylic resin or a polyimide resin can be used as a material of the interlayer film 13.
- the acrylic resin include Optomer series manufactured by JSR Corporation.
- a polyimide resin the photo nice series by Toray Industries, Inc. is mentioned, for example.
- the polyimide resin is generally not transparent but colored. Therefore, when a bottom emission type organic EL display device is manufactured as the organic EL display device 1 as shown in FIG. 3, a transparent resin such as an acrylic resin is more preferably used as the interlayer film 13. .
- the film thickness of the interlayer film 13 is not particularly limited as long as the step due to the TFT 12 is filled and the surface of the interlayer film 13 becomes flat. For example, it may be approximately 2 ⁇ m.
- a contact hole 13 a for electrically connecting the first electrode 21 to the TFT 12 is formed in the interlayer film 13.
- a conductive film for example, an ITO (Indium Tin Oxide) film is formed to a thickness of 100 nm by a sputtering method or the like.
- ITO Indium Tin Oxide
- the ITO film is etched using ferric chloride as an etchant. Thereafter, the photoresist is stripped using a resist stripping solution, and substrate cleaning is further performed. As a result, the first electrodes 21 are formed in a matrix on the interlayer film 13.
- Examples of the conductive film material used for the first electrode 21 include transparent conductive materials such as ITO, IZO (Indium Zinc Oxide), and gallium-doped zinc oxide (GZO); gold (Au), nickel Metal materials such as (Ni) and platinum (Pt) can be used.
- transparent conductive materials such as ITO, IZO (Indium Zinc Oxide), and gallium-doped zinc oxide (GZO); gold (Au), nickel Metal materials such as (Ni) and platinum (Pt) can be used.
- a vacuum deposition method As a method for laminating the conductive film, in addition to the sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a plasma CVD method, a printing method, or the like can be used.
- a vacuum deposition method As a method for laminating the conductive film, in addition to the sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a plasma CVD method, a printing method, or the like can be used.
- CVD Chemical Vapor Deposition
- the thickness of the 1st electrode 21 is not specifically limited, As above-mentioned, it can be 100 nm, for example.
- the edge cover 15 is formed with a film thickness of, for example, approximately 1 ⁇ m by the same method as the interlayer film 13.
- the same insulating material as that of the interlayer film 13 can be used.
- the TFT substrate 10 and the first electrode 21 are manufactured (S1).
- the TFT substrate 10 that has undergone the above steps is subjected to reduced pressure baking for dehydration and oxygen plasma treatment for cleaning the surface of the first electrode 21.
- the hole injection layer and the hole transport layer are formed on the TFT substrate 10 by using a general vapor deposition apparatus. (S2).
- an open mask having an opening corresponding to the entire surface of the display area is adhered and bonded to the TFT substrate 10 after alignment adjustment. Then, while rotating the TFT substrate 10 and the open mask together, the vapor deposition particles scattered from the vapor deposition source are uniformly vapor deposited on the entire display area through the opening of the open mask.
- vapor deposition on the entire surface of the display region means vapor deposition without interruption between adjacent sub-pixels of different colors.
- Examples of the material for the hole injection layer and the hole transport layer include benzine, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triazole, imidazole, oxadiazole, polyarylalkane, phenylenediamine, arylamine, oxazole, anthracene, and fluorenone. , Hydrazone, stilbene, triphenylene, azatriphenylene, and derivatives thereof; polysilane compounds; vinyl carbazole compounds; thiophene compounds, aniline compounds, etc., heterocyclic conjugated monomers, oligomers, or polymers; etc. Is mentioned.
- the hole injection layer and the hole transport layer may be integrated as described above, or may be formed as independent layers.
- Each film thickness is, for example, 10 to 100 nm.
- the material of the hole injection layer / hole transport layer 22 is, for example, 4,4′-bis [N— ( 1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl ( ⁇ -NPD) can be used.
- the film thickness of the hole injection layer / hole transport layer 22 can be set to, for example, 30 nm.
- the light emitting layers 23R, 23G, and 23B are formed on the hole injection layer / hole transport layer 22 so as to cover the openings 15R, 15G, and 15B of the edge cover 15 corresponding to the sub-pixels 2R, 2G, and 2B. Each is formed separately (pattern formation) (S3).
- a material having a high light emission efficiency such as a low molecular fluorescent dye or a metal complex is used.
- Examples of the material of the light emitting layers 23R, 23G, and 23B include anthracene, naphthalene, indene, phenanthrene, pyrene, naphthacene, triphenylene, anthracene, perylene, picene, fluoranthene, acephenanthrylene, pentaphen, pentacene, coronene, butadiene, and coumarin.
- each light emitting layer 23R, 23G, 23B is, for example, 10 to 100 nm.
- the manufacturing method according to the present invention can be particularly suitably used for forming such light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the electron transport layer 24 is covered with the hole injection layer / hole transport layer 22 and the light emitting layers 23R, 23G, and 23B. Vapor deposition is performed on the entire display area of the TFT substrate 10 (S4).
- the electron injection layer 25 is deposited on the entire display region of the TFT substrate 10 so as to cover the electron transport layer 24 by the same method as in the hole injection layer / hole transport layer deposition step S2 (S5). .
- Examples of materials for the electron transport layer 24 and the electron injection layer 25 include quinoline, perylene, phenanthroline, bisstyryl, pyrazine, triazole, oxazole, oxadiazole, fluorenone, and derivatives and metal complexes thereof; LiF (lithium fluoride) );
- Alq 3 tris (8-hydroxyquinoline) aluminum
- anthracene naphthalene, phenanthrene, pyrene, anthracene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, 1,10-phenanthroline, and derivatives thereof
- metal complexes LiF; and the like.
- the electron transport layer 24 and the electron injection layer 25 may be integrated or formed as independent layers.
- Each film thickness is, for example, 1 to 100 nm, preferably 10 to 100 nm.
- the total film thickness of the electron transport layer 24 and the electron injection layer 25 is, for example, 20 to 200 nm.
- Alq 3 is used as the material for the electron transport layer 24, and LiF is used as the material for the electron injection layer 25.
- the thickness of the electron transport layer 24 is 30 nm, and the thickness of the electron injection layer 25 is 1 nm.
- the second electrode 26 is deposited on the entire surface of the display region of the TFT substrate 10 so as to cover the electron injection layer 25 by the same method as in the hole injection layer / hole transport layer deposition step (S2) ( S6).
- the organic EL element 20 including the organic EL layer, the first electrode 21 and the second electrode 26 is formed on the TFT substrate 10.
- Electrode material of the second electrode 26 a metal having a small work function is preferably used.
- examples of such electrode materials include magnesium alloys (MgAg, etc.), aluminum alloys (AlLi, AlCa, AlMg, etc.), metallic calcium, and the like.
- the thickness of the second electrode 26 is, for example, 50 to 100 nm.
- the second electrode 26 is formed from an aluminum thin film having a thickness of 50 nm.
- the TFT substrate 10 on which the organic EL element 20 is formed and the sealing substrate 40 are bonded together using the adhesive layer 30, and the organic EL element 20 is sealed.
- sealing resin for example, sealing resin, frit glass, or the like can be used.
- sealing substrate 40 for example, an insulating substrate such as a glass substrate or a plastic substrate having a thickness of 0.4 to 1.1 mm is used. Further, an engraved glass may be used as the sealing substrate 40.
- the vertical length and the horizontal length of the sealing substrate 40 may be appropriately adjusted according to the size of the target organic EL display device 1, and an insulating substrate having substantially the same size as the insulating substrate 11 of the TFT substrate 10 is used. After sealing the organic EL element 20, the organic EL element 20 may be divided according to the size of the target organic EL display device 1.
- the sealing method of the organic EL element 20 is not particularly limited to the above-described method, and any other sealing method can be employed. Examples of other sealing methods include a method of filling a resin between the TFT substrate 10 and the sealing substrate 40.
- a protective film (not shown) is provided on the second electrode 26 so as to cover the second electrode 26 in order to prevent oxygen and moisture from entering the organic EL element 20 from the outside. It may be.
- the protective film can be formed of an insulating or conductive material. Examples of such a material include silicon nitride and silicon oxide.
- the thickness of the protective film is, for example, 100 to 1000 nm.
- the organic EL display device 1 is completed.
- the organic EL display device 1 when the TFT 12 is turned on by signal input from the wiring 14, holes are injected from the first electrode 21 to the organic EL layer. On the other hand, electrons are injected from the second electrode 26 into the organic EL layer, and holes and electrons are recombined in the light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the light emitting material is excited by the energy of recombination of holes and electrons, and light is emitted when the excited state returns to the ground state.
- a predetermined image is displayed by controlling the light emission luminance of each of the sub-pixels 2R, 2G, and 2B.
- the vapor deposition apparatus mask according to the present embodiment performs the vapor deposition while moving the substrate relative to the vapor deposition unit including the mask, the limiting plate, and the vapor deposition source in this order from the substrate side. It is a mask used for an apparatus. First, the mask for a vapor deposition apparatus according to the present embodiment will be described in detail, and the vapor deposition apparatus according to the present embodiment will be described later.
- FIG. 5 is a schematic plan view of the vapor deposition apparatus mask according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a schematic perspective view of a vapor deposition apparatus mask according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the vapor deposition apparatus mask according to Embodiment 1, and shows a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
- FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the vapor deposition apparatus mask according to the first embodiment, showing a cross section taken along line B1-B2 or C1-C2 in FIG.
- the evaporation apparatus mask 101 according to the present embodiment includes an outer frame portion 102, a plurality of first crosspiece portions 110, two second crosspiece portions 120, and a pattern forming portion. 130.
- the outer frame portion 102 is a frame body having an inner opening, a pair of longitudinal frame portions 104 facing each other (for example, a rectangular parallelepiped shape), and a pair of longitudinal shapes facing each other (for example, a rectangular parallelepiped shape).
- Frame portion 105 The shape of the outer frame portion 102 when viewed along the Z-axis direction is not particularly limited and can be set as appropriate, and may be, for example, a rectangular shape.
- the width of the outer frame portion 102 in the X-axis direction is set larger than the width of the substrate in the X-axis direction, and the width of the outer frame portion 102 in the Y-axis direction is set smaller than the width of the substrate in the Y-axis direction.
- other dimensions of the outer frame 102 are particularly It is not limited and can be set as appropriate. For example, it may be set to the same size as the size of the mask frame employed in a general scan vapor deposition method.
- the first and second crosspieces 110 and 120 each have a longitudinal shape (for example, a rectangular parallelepiped shape), are provided inside the outer frame portion 102, and are fixed to the outer frame portion 102.
- the crosspieces 110 and 120 are provided between the pair of horizontal frame portions 105 along the Y-axis direction (for example, parallel to the Y-axis direction), and each end portion of each of the crosspieces 110 and 120 is paired with the pair of horizontal frame portions 105. It is connected to the.
- a through hole 137 is formed adjacent to each of the crosspieces 110 and 112 in the X-axis direction, and one of the second crosspieces 120, the plurality of first crosspieces 110, and the other of the second crosspieces 120. Are arranged in this order in the X-axis direction, for example, at equal intervals.
- the position (height) in the axial direction is substantially the same as the position (height) in the Z-axis direction of the upper part (part on the pattern forming unit 130 side) 103 of the outer frame part 102.
- the surface of the upper part 111 of the first crosspiece 110, the surface of the upper part 121 of the second crosspiece 120, and the surface of the upper part 103 of the outer frame 102 are the same XY plane (X axis and It may be located within a plane parallel to the Y axis.
- each dimension of the 1st and 2nd crosspiece 110 and 120 can ensure required rigidity, and does not block the mask opening 132 mentioned later, but forms the film-forming pattern in the desired location of the board
- FIG. it is not particularly limited as long as it can be set as appropriate.
- the first and second crosspiece portions 110 and 120 and the outer frame portion 102 since the pattern forming portion 130 in which a plurality of mask openings 132 for pattern formation are formed is arranged on the first and second crosspiece portions 110 and 120 and the outer frame portion 102, the first The flatness of the second crosspieces 110 and 120 and the outer frame 102 is preferably high. Therefore, it is preferable that the dimension (thickness) of the crosspieces 110 and 120 in the Z-axis direction is substantially the same as the dimension (thickness) of the outer frame 102 in the Z-axis direction. Thereby, the workability of the material of the crosspieces 110 and 120 and the outer frame 102 can be improved.
- the pattern forming unit 130 is joined to the crosspieces 110 and 120 (for example, spot welding), if the strength of the crosspieces 110 and 120 is low, the pattern of the mask opening 132 is distorted and an accurate pattern is formed on the substrate. There is a risk that it will not be possible. Therefore, in that case, assuming that the size of the substrate is about 400 mm ⁇ 500 mm, the width in the short direction of the crosspieces 110 and 120 when viewed along the Z-axis direction is empirically 5 mm or more. It is preferable.
- the width in the short direction of the outer frame portion 102 when viewed along the Z-axis direction is Z-axis. It is preferable that it is several times larger than the width of each crosspiece 110, 120 when viewed along the direction.
- the method for fixing the crosspieces 110 and 120 to the outer frame 102 is not particularly limited.
- the crosspieces 110 and 120 and the outer frame 102 are separately manufactured, and the crosspieces 110 and 120 are formed separately. May be joined to the outer frame portion 102, for example, spot welding.
- the crosspieces 110 and 120 and the outer frame 102 may be polished so that the surface on the pattern forming unit 130 side and the surface on the opposite side have desired parallelism and flatness.
- a plurality of through holes 137 may be formed in the thick plate, and the partition walls between the adjacent through holes 137 may be used as the crosspieces 110 or 120. More specifically, for example, drilling or cutting is performed on a rectangular parallelepiped material, and further taper processing is performed as necessary.
- the crosspieces 110 and 120 and the outer frame part 102 may be polished so that has a desired parallelism and flatness. According to this method, the crosspieces 110 and 120 and the outer frame portion 102 can be formed at the same time. Compared to the method of joining the crosspieces 110 and 120 to the outer frame portion 102, the crosspieces 110 and 120 are formed. Can be formed with higher accuracy, and planarization and parallel polishing can be performed with higher accuracy.
- the number of the first crosspieces 110 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the pattern of the mask openings 132 described later, and may be one.
- the pattern forming unit 130 is a flat plate having an opening pattern, and is disposed on the outer frame unit 102 and the beam units 110 and 120 so as to cover the first and second beam units 110 and 120. . Further, the pattern forming unit 130 covers the through-hole 137 adjacent to the crosspieces 110 and 120.
- the pattern forming unit 130 is joined, for example, spot welded, to the outer frame unit 102 in a state where tension is applied. Thereby, the bending of the pattern formation part 130 by dead weight is reduced. As shown in FIG. 5, the peripheral edge portion of the pattern forming portion 130 may be spot welded to the outer frame portion 102. In FIG. 5, the spot weld portion is indicated by a dotted line.
- the shape of the pattern formation part 130 when it sees along a Z-axis direction is not specifically limited, It can set suitably, For example, a rectangular shape may be sufficient.
- the dimension (thickness) in the Z-axis direction of the pattern forming unit 130 is not particularly limited and can be set as appropriate.
- the pattern forming unit 130 is employed in a general scan deposition method and is set to the same thickness as the pattern forming unit. May be.
- a plurality of opening groups 131 are formed in the pattern forming unit 130, and each opening group 131 includes a plurality of mask openings (through holes) 132 for pattern formation.
- the plurality of aperture groups 131 may be formed in different patterns, but are usually formed in substantially the same pattern. In other words, the plurality of mask openings 132 included in the plurality of opening groups 131 are usually formed in substantially the same pattern.
- the plurality of aperture groups 131 are arranged, for example, at regular intervals in the X-axis direction.
- the interval between two opening groups 131 adjacent in the X-axis direction is not particularly limited as long as it is larger than the width in the short direction of the first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction, and is appropriately set. can do.
- the width in the short direction of each first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction is set to 5 mm or more
- the interval between two opening groups 131 adjacent in the X-axis direction is also 5 mm. Set as above.
- the distance between two opening groups 131 adjacent in the X-axis direction is the width of each opening group 131 in the X-axis direction, that is, the two mask openings 132 positioned at both ends in the X-axis direction in each opening group 131. It may be set wider than the distance in the X-axis direction. Thereby, the freedom degree of design of the vapor deposition apparatus provided with the mask 101 can be improved.
- the mask openings 132 it is not possible to form a pattern over the entire deposition area of the substrate by carrying the substrate once, but the deposition unit including the mask 101 is shifted in the X-axis direction. By transporting the substrate a plurality of times, it is possible to form a pattern over the entire deposition area of the substrate. Details thereof will be described later.
- each aperture group 131 the plurality of mask apertures 132 are arranged, for example, at equal intervals in the X-axis direction.
- Each mask opening 132 is formed in a longitudinal shape along the Y-axis direction (for example, parallel to the Y-axis direction).
- a striped pattern extending in the Y-axis direction (that is, the light emitting layer 23R) is formed by attaching the vaporized material to the substrate while transporting the substrate along the Y-axis direction through the mask opening 132.
- 23G or 23B can be formed on the substrate.
- the pattern of the plurality of mask openings 132 provided in the pattern forming unit 130 is a pattern in which a plurality of mask openings 132 provided along the Y-axis direction are arranged in the X-axis direction, and at least one first opening is provided. As long as it is a pattern in which one crosspiece 110 can be disposed between two adjacent mask openings 132, it is not particularly limited and can be set as appropriate.
- the pitch of the mask openings 132 in each opening group 131 is not particularly limited, and the position of the pattern to be formed, the relative positional relationship between the mask 101, the substrate, and the evaporation source in the evaporation apparatus, the pattern It can be set as appropriate based on geometric calculation in consideration of conditions such as the thickness of the forming portion 130.
- each mask opening 132 in the X-axis direction is not particularly limited, and the position and width of the pattern to be deposited in the X-axis direction, the relative position of the mask 101, the substrate, and the evaporation source in the evaporation apparatus. It can be set as appropriate on the basis of a geometric calculation that takes into account such conditions as the positional relationship and the thickness of the pattern forming unit 130.
- each mask opening 132 in the Y-axis direction is not particularly limited, and the deposition rate, the substrate transport speed, the film thickness of the pattern to be deposited and the position in the X-axis direction, the mask 101 in the deposition apparatus, It can be set as appropriate based on a geometric calculation that takes into account conditions such as the relative positional relationship between the substrate and the evaporation source and the thickness of the pattern forming unit 130.
- each opening group 131 is not particularly limited, and can be appropriately set independently of each other.
- each mask opening 132 when viewed along the Z-axis direction is not particularly limited, and each mask opening 132 may be, for example, one slit-like opening extending in the Y-axis direction. Good. Each mask opening 132 may be divided into a plurality of portions (mask openings), and these mask openings may be arranged along the Y-axis direction. That is, each mask opening 132 may be a mask opening row including a plurality of mask openings arranged along the Y-axis direction.
- the two mask openings positioned at the extreme ends in the X-axis direction are also referred to as the extreme end openings 133, and the two mask openings positioned adjacent to (inner side) the extreme end openings 133 are also referred to as the adjacent openings 134.
- each first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction, each first crosspiece 110 is disposed between two mask openings 132 adjacent in the X-axis direction. As shown in FIG. 7, each first crosspiece 110 is in contact with the pattern forming unit 130 between the two mask openings 132.
- the distance between the two mask openings 132 is not particularly limited as long as it is larger than the width in the short direction of the first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction, and is set to be larger than 5 mm, for example. Also good.
- each first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction, each first crosspiece 110 includes a mask opening 132 included in one of two opening groups 131 adjacent in the X-axis direction. And the mask opening 132 included in the other.
- the two opening groups 131 adjacent in the X-axis direction are set so that the distance between them is wider than the width in the short direction of the first crosspiece 110 when viewed along the Z-axis direction.
- the two aperture groups 131 are indicated.
- each second crosspiece 120 when viewed along the Z-axis direction, one second crosspiece 120 is disposed on the side opposite to the adjacent opening 134 of each endmost opening 133.
- each end opening 133 is disposed between the second crosspiece 120 and the adjacent opening 134 when viewed along the Z-axis direction.
- each second crosspiece 120 is in contact with the portion of the pattern forming portion 130 opposite to the adjacent opening 134 of the endmost opening 133.
- Each end opening 133 is positioned at the end in the X-axis direction among all the mask openings 132 formed in the pattern forming unit 130.
- FIG. 10 is a schematic plan view of the vapor deposition apparatus mask according to the first embodiment.
- the spot welded portion is indicated by a dotted line.
- the crosspieces 110 and 120 may simply be in contact with the pattern forming unit 130 as shown in FIG. 7, or may be joined (for example, spot welded) as shown in FIGS. Good. In any case, since the pattern forming unit 130 can be supported by the crosspieces 110 and 120, the bending due to the weight of the pattern forming unit 130 can be reduced.
- the part to be joined is the same as the case of a general vapor deposition apparatus mask.
- a slight gap 135 is generated between the pattern forming unit 130 and the crosspieces 110 and 120 due to the flow of vapor deposition particles and the extremely small distortion of each part of the mask 101. there is a possibility.
- This gap does not become a problem in normal vapor deposition, but when the film formation rate is very high, vapor deposition particles passing through this gap may become a problem.
- each crosspiece 110, 120 is smaller than the strength of the outer frame portion 102, and the outer frame portion 102 supports the tension of the pattern forming portion 130
- the pattern forming portion 130 is also usually used in the latter case.
- the joining to the outer frame portion 102 cannot be omitted. Therefore, in the latter case, the number of joints is usually larger than in the case of a general vapor deposition apparatus mask.
- the purpose of joining the crosspieces 110 and 120 to the pattern forming unit 130 is to eliminate a gap between them, the number of joints of the crosspieces 110 and 120 to the pattern forming unit 130 is small. May be.
- each part of the mask 101 is not particularly limited and can be selected as appropriate. However, it is preferable that the material has a low thermal strain.
- the outer frame part 102 and the first and second rails are formed.
- an Invar material an alloy obtained by adding approximately 36% by mass of nickel to iron. Further, a small amount of Co may be mixed) is preferable. If the thermal strain between the outer frame portion 102 and the crosspiece portions 110 and 120 is large, the pattern of the mask opening 132 may be deformed during the vapor deposition period.
- the invar material has a small thermal expansion coefficient, and the outer frame portion The generation of thermal strain between the frame 102 and the crosspieces 110 and 120 can be suppressed, and the deformation of the pattern of the mask opening 132 can be suppressed.
- an invar material is suitable as the material of the pattern forming unit 130.
- a stainless alloy can be used.
- a nickel (Ni) alloy having excellent workability can be used.
- the vapor deposition apparatus mask 101 includes the outer frame portion 102, the first crosspiece 110 provided on the inner side of the outer frame portion 102 and fixed to the outer frame portion 102, and the outer frame. Part 102 and a pattern forming part 130 provided on the first crosspiece part 110 and fixed to the outer frame part 102.
- the pattern forming part 130 is provided with a plurality of mask openings 132 for pattern formation.
- Each of the plurality of mask openings 132 is provided along the Y-axis direction (first direction), and the plurality of mask openings 132 are arranged in the X-axis direction (first direction) orthogonal to the Y-axis direction (first direction).
- the first crosspiece 110 is arranged in the Y-axis direction (first direction) and the Z-axis direction (third direction) orthogonal to the X-axis direction (second direction).
- Two adjacent mask openings 1 of the plurality of mask openings 132 when viewed along Located between the two, and, in contact with the pattern forming section 130. According to the mask 101 according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of ghost while maintaining the accuracy of the film formation pattern.
- the plurality of mask openings 132 are arranged in the X-axis direction (second direction) orthogonal to the Y-axis direction (first direction), and the first crosspiece 110 is arranged in the Y-axis direction (first direction).
- One of the plurality of mask openings 132 when viewed along the Z-axis direction (third direction) orthogonal to the X-axis direction (second direction).
- the contact with the pattern forming unit 130, the limiting plate can be brought into contact with the first crosspiece 110 instead of the pattern forming unit 130.
- the first crosspiece 110 can be arranged between the portion of the pattern forming portion 130 between the two mask openings 132 adjacent in the X-axis direction and the restricting plate, and the region between them is defined as the first region. It can be closed by one crosspiece 110. For this reason, the vapor deposition particles are scattered near the mask 101, or the material adhering to the limiting plate near the mask 101 is re-evaporated, so that the velocity component in the X-axis direction is large and the vapor deposition particles proceeding in an unexpected direction. Even if it occurs, the progress of the vapor deposition particles can be effectively blocked by the first crosspiece 110 and the limiting plate. Therefore, the occurrence of ghost can be suppressed.
- the rigidity of the first crosspiece 110 can be easily increased. Therefore, even if the limiting plate 180 is brought into contact with the first crosspiece 110, it is possible to prevent the pattern forming unit 130 from being distorted, and thus it is possible to prevent the accuracy of the film forming pattern from being deteriorated.
- the pattern forming portion 130 can be supported not only by the outer frame portion 102 but also by the first crosspiece 110, the deflection of the pattern forming portion 130 due to its own weight can be effectively reduced.
- the evaporation apparatus mask 101 includes a second crosspiece 120 provided inside the outer frame portion 102 and fixed to the outer frame portion 102, and the pattern forming unit 130 includes an outer frame portion. 102, the first crosspiece 110, and the second crosspiece 120, and the mask opening located at one end in the X-axis direction (second direction) among the plurality of mask openings 132 is the highest. Assuming that the end opening 133 is a mask opening located next to the endmost opening 133 is the adjacent opening 134, the second crosspiece 120 is the endmost opening when viewed along the Z-axis direction (third direction). 133 is located on the opposite side of the adjacent opening 134 and contacts the pattern forming unit 130.
- the mask opening located at one end in the X-axis direction (second direction) is defined as the endmost opening 133, and the mask opening located next to the endmost opening 133 is adjacent.
- the second crosspiece 120 is located on the side opposite to the adjacent opening 134 of the endmost opening 133 when viewed along the Z-axis direction (third direction), and is formed on the pattern forming unit 130. Because of the contact, the limiting plate can be brought into contact with the second crosspiece 120 instead of the pattern forming unit 130. Therefore, the second crosspiece 120 can be disposed between the portion of the pattern forming portion 130 opposite to the adjacent opening 134 of the endmost opening 133 and the restricting plate, and the region between them can be defined as the second portion.
- the second crosspiece 120 is provided inside the outer frame 102 and is fixed to the outer frame 102, the rigidity of the second crosspiece 120 can be easily increased. Therefore, even if the limiting plate is brought into contact with the second crosspiece 120, it is possible to prevent the pattern forming unit 130 from being distorted, so that the accuracy of the film forming pattern can be maintained.
- FIG. 12 is a schematic perspective view of the vapor deposition apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the vapor deposition apparatus according to Embodiment 1, and shows a cross section perpendicular to the Y-axis direction.
- FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the vapor deposition apparatus according to Embodiment 1, and shows a cross section perpendicular to the X-axis direction.
- FIG. 15 is a schematic plan view of the vapor deposition apparatus according to the first embodiment.
- the vapor deposition apparatus 150 includes a vacuum chamber (deposition chamber, not shown), a vacuum pump (not shown) connected to the vacuum chamber, a substrate holder 151, , A moving mechanism (conveying mechanism) 152, a shutter 153, an alignment means (not shown), a drive control device (not shown) for driving and controlling the vapor deposition device 150, and a vapor deposition unit 154.
- the vapor deposition unit 154 includes a vapor deposition source 160, an aperture 170, a plurality of limiting plates 180, a mask 101, a unit holder including a mask holder 155 that supports the mask 101, and a slide device (not shown). It is out. Then, a substrate 190 to be vacuum-deposited (film formation) is transferred above the mask 101.
- the mask 101, the limiting plate 180, the aperture 170, and the vapor deposition source 160 are arranged in this order from the substrate 190 side.
- the vacuum chamber is a container that forms a space for performing vacuum vapor deposition.
- the vapor deposition unit 154, the substrate holder 151, at least a part of the moving mechanism 152, the shutter 153, and at least a part of the alignment means are a vacuum chamber. Is provided inside.
- the vacuum chamber is evacuated (depressurized) by a vacuum pump, and the vacuum chamber is maintained in a high vacuum state (for example, ultimate vacuum: 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa or less) at least during the vapor deposition. Is done.
- the unit holder is a member for integrating the mask 101, the plurality of limiting plates 180, the aperture 170, and the vapor deposition source 160 at least during the vapor deposition.
- the purpose of integration is to keep the relative position and posture of the mask 101, the plurality of limiting plates 180, the aperture 170, and the injection port 164 of the vapor deposition source 160 constant during the period.
- the mask 101 is slid by the slide device, it is necessary to slide the plurality of limiting plates 180, the aperture 170, and the injection port 164 of the vapor deposition source 160, but the above-mentioned members are integrated by the unit holder. By doing so, it becomes possible to slide these members together while fixing the positional relationship and posture of these members.
- the slide device is a device that enables the above-described members integrated by the unit holder to slide in the X-axis direction.
- the purpose of sliding is that when the mask 101 is used, the substrate 190 cannot be deposited on the entire surface of the substrate 190 by moving once over the mask 101. Therefore, the entire deposition unit 154 is slid in the X-axis direction and the substrate is again mounted. This is because vapor deposition is performed while moving, and a region not deposited in the first vapor deposition is deposited.
- the substrate holder 151 is a member capable of holding the substrate 190, and is provided in the upper part in the vacuum chamber.
- the substrate holder 151 holds the substrate 190 so that the deposition surface faces the mask 101.
- an electrostatic chuck is suitable as the substrate holder 151.
- the TFT 12 By the light emitting layer deposition step S3, on the insulating substrate 11 of the substrate 190, as described above, the TFT 12, the wiring 14, the interlayer film 13, the first electrode 21, the edge cover 15, and the hole injection layer / hole transport. Layer 22 is formed.
- the substrate holder 151 is connected to the moving mechanism 152.
- the moving mechanism 152 guides the substrate holder 151 in the Y-axis direction so that the substrate 190 faces the pattern forming unit 130 of the mask 101. Then, the substrate holder 151 and the substrate 190 held by the substrate holder 151 are moved at a constant speed along the Y-axis direction, and pass through the vicinity of the pattern forming unit 130.
- the vapor deposition unit 154 is fixed to the vacuum chamber and is stationary at least during the vapor deposition period. Therefore, the moving mechanism 152 can move the substrate 190 relative to the vapor deposition unit 154 along the Y-axis direction.
- the moving mechanism 152 rotationally drives, for example, a linear guide extending in the Y-axis direction, a ball screw extending in the Y-axis direction, a ball nut screwed to the ball screw, and a ball screw such as a servo motor or a stepping motor.
- the mechanism may include a drive motor (electric motor) and a motor drive control device electrically connected to the drive motor.
- the moving mechanism 152 only needs to move the substrate 190 relative to the vapor deposition unit 154. Therefore, the moving mechanism 152 may be connected to the substrate holder 151 and the vapor deposition unit 154, and both the substrate holder 151 and the vapor deposition unit 154 may be moved by the moving mechanism 152. Further, the moving mechanism 152 may be connected to the vapor deposition unit 154, the vapor deposition unit 154 may be moved by the moving mechanism 152, and the substrate 190 and the substrate holder 151 may be fixed to the vacuum chamber.
- the mask 101 is arranged such that the pattern forming unit 130 is located on the substrate 190 side, and the first and second crosspieces 110 and 120 are located on the limiting plate 180 side.
- the mask 101 is smaller than the substrate 190, and the dimension of the mask 101 in the Y-axis direction is smaller than the dimension of the substrate 190 in the Y-axis direction.
- the mask 101 can be miniaturized, and the manufacturability of the mask 101 can be ensured even when the substrate 190 is enlarged.
- it is possible to reduce the amount of bending due to the weight of the mask 101.
- the substrate 190 is moved over the mask 101 with a certain interval during the period of vapor deposition.
- interval is not specifically limited, It can set suitably.
- this gap may be set to the same degree as the distance between the mask and the substrate employed in a general scan deposition method.
- the deposition source 160 is a member that heats and vaporizes, ie, evaporates or sublimates, a material (preferably an organic material) to be vacuum-deposited, and releases the vaporized material into the vacuum chamber. Is provided. More specifically, the vapor deposition source 160 is connected to the evaporation unit 161, the diffusion unit 162 connected to the evaporation unit 161 and forming a space in which the vaporized material diffuses, and the upper part of the diffusion unit 162 (portion on the mask 101 side). It includes a plurality of nozzles 163 provided periodically.
- the evaporation unit 161 includes a heat-resistant container (not shown) for storing the material, for example, a crucible, and a heating device (not shown) for heating the material stored in the container, for example, a heater and a heating power source. .
- An injection port (opening) 164 is formed at the tip of each nozzle 163.
- the injection ports 164 penetrate to the diffusion part 162 and are arranged at equal intervals in the X-axis direction.
- the kind of vapor deposition source 160 is not specifically limited, For example, a point vapor deposition source (point source) may be sufficient, a linear vapor deposition source (line source) may be sufficient, and a surface vapor deposition source may be sufficient.
- the heating method of the vapor deposition source 160 is not particularly limited, and examples thereof include a resistance heating method, an electron beam method, a laser vapor deposition method, a high frequency induction heating method, and an arc method.
- the arrangement of the nozzles 163 is not particularly limited. For example, a plurality of rows of nozzles 163 may be arranged in the Y-axis direction. Furthermore, a plurality of vapor deposition sources 160 may be arranged side by side in the Y-axis direction.
- the shutter 153 is provided so as to be insertable between the vapor deposition source 160 and the aperture 170.
- the deposition flow 191 is blocked by inserting the shutter 153 between them. In this manner, by appropriately inserting the shutter 153 between the vapor deposition source 160 and the aperture 170, vapor deposition on an extra portion (non-deposition region) of the substrate 190 can be prevented.
- the aperture 170 is a thick plate-like member provided with a plurality of openings (through holes) 171, and is disposed away from the vapor deposition source 160 and substantially parallel to the XY plane.
- the plurality of openings 171 are arranged at equal intervals in the X-axis direction, and are arranged at substantially the same pitch as the pitch in the X-axis direction of the outlets 164 of the vapor deposition source 160.
- interval between the vapor deposition source 160 and the aperture 170 is not specifically limited, It can set suitably,
- All the openings 171 have substantially the same dimensions and are formed in substantially the same shape, and the shape of each opening 171 when viewed along the Z-axis direction is, for example, a rectangle or a square.
- the shape of each opening 171 when viewed along the Z-axis direction is not particularly limited and can be appropriately set independently of each other, but is usually a shape including a pair of sides parallel to the Y-axis direction. .
- One injection port 164 is disposed below each opening 171, and the opening 171 and the injection port 164 have a one-to-one correspondence. Further, the position of each injection port 164 in the X-axis direction substantially coincides with the position of the center of the corresponding opening 171 in the X-axis direction, and each injection port 164 corresponds to the position when viewed along the Y-axis direction. It is located almost directly below the center of the opening 171.
- the correspondence relationship between the opening 171 and the injection port 164 is not particularly limited.
- a plurality of openings 171 may be arranged corresponding to one injection port 164, or a plurality of the injection ports 164 may be arranged.
- one opening 171 may be arranged correspondingly. The latter is suitable for so-called co-evaporation in which a plurality of materials are vapor-deposited simultaneously.
- each injection port 164 may be disposed at a location shifted from directly below the center of the corresponding opening 171.
- the “opening 171 corresponding to the injection port 164” means the opening 171 designed to allow vapor deposition particles emitted from the injection port 164 to pass through.
- the vapor deposition flow 191 discharged from the injection port 164 rises from the lower side to each opening 171 with a certain spread. Some of the vapor deposition particles included in the vapor deposition flow 191 can pass through the opening 171. On the other hand, the remaining vapor deposition particles collide with and adhere to the bottom surface of the aperture 170 or the wall of the aperture 170 in the opening 171, and therefore cannot pass through the opening 171 and reach the mask 101. Can not.
- the aperture 170 prevents each vapor deposition flow 191 from passing through an opening 171 other than the corresponding opening 171 (for example, the opening 171 adjacent to the corresponding opening 171).
- the aperture 170 restricts the flight range of the vapor deposition particles that are isotropically expanded immediately after being ejected from each of the injection ports 164, and the component having poor directivity, specifically, the velocity component in the X-axis direction is relatively large.
- the vapor deposition particles are blocked, and a highly directional component, specifically, vapor particles having a relatively small velocity component in the X-axis direction are allowed to pass therethrough.
- the aperture 170 suppresses that the incident angle of the vapor deposition flow 191 with respect to the board
- FIG. In this manner, by arranging the aperture 170, it is possible to reduce the blur size of the film formation pattern and to suppress the occurrence of ghost.
- the vapor deposition particles that have passed through the aperture 170 ideally travel within a range limited by the aperture 170.
- vapor deposition particles are scattered before reaching the mask 101, and there is a possibility that vapor deposition particles that have a large velocity component in the X-axis direction and travel outside a predetermined range may be generated.
- the material adhering to the aperture 170 may be re-evaporated to generate vapor particles that have a large velocity component in the X-axis direction and travel outside a predetermined range.
- a plurality of limiting plates 180 are further arranged between the aperture 170 and the mask 101 so that the vapor deposition particles scattered after passing through the aperture 170 do not travel outside a predetermined range. . Further, the vapor deposition particles generated by re-evaporating the material attached to the aperture 170 are prevented from proceeding out of a predetermined range. Further, the vapor deposition particles that have come around are prevented from flying into the mask opening 132.
- the plurality of limiting plates 180 are arranged so as to partition the space between the mask 101 and the vapor deposition source 160 into a plurality of spaces arranged in the X-axis direction.
- vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction due to scattering, re-evaporation, and the like collide with and adhere to the limiting plate 180 and cannot reach the mask 101.
- the vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction have come around the mask 101, and the vapor deposition particles can be made to collide with the limiting plate 180 and be attached thereto.
- the plurality of limiting plates 180 are plate-like members and are arranged at different positions in the X-axis direction.
- the plurality of limiting plates 180 are arranged at equal intervals in the X-axis direction, and are arranged at substantially the same pitch as the pitch of the openings 171 of the aperture 170 in the X-axis direction.
- the material of the limiting plate 180 is not particularly limited, but a material having a small thermal strain is preferable. Specifically, SUS304 is preferable, and Invar material is more preferable.
- each limiting plate 180 is not particularly limited and can be appropriately set independently of each other.
- each limiting plate 180 may have a flat plate shape, or may be bent or curved. It may be corrugated.
- each injection port 164 in the X-axis direction substantially matches the position in the center of the pair of limiting plates 180 sandwiching the injection port 164 in the X-axis direction.
- the correspondence relationship between the limiting plate 180 and the injection port 164 is not particularly limited. For example, even if a plurality of sets of limiting plates 180 adjacent in the X-axis direction are disposed corresponding to one injection port 164. Alternatively, a pair of limiting plates 180 that are adjacent to each other in the X-axis direction with respect to the plurality of injection ports 164 may be disposed. The latter is suitable for so-called co-evaporation in which a plurality of materials are vapor-deposited simultaneously. Further, when viewed along the Z-axis direction, the position of each injection port 164 in the X-axis direction may be shifted from the position in the center of the pair of limiting plates 180 sandwiching the injection port 164 in the X-axis direction. .
- a pair of adjacent restriction plates 180 corresponding to the injection port 164 means a pair of adjacent restriction plates 180 designed to allow vapor deposition particles emitted from the injection port 164 to pass therethrough. To do.
- the correspondence relationship between the limiting plate 180 and the opening group 131 is not particularly limited. For example, even if a pair of limiting plates 180 adjacent to each other in the X-axis direction are arranged corresponding to the plurality of opening groups 131. Good.
- a set of adjacent restriction plates 180 corresponding to the opening group 131 means the opening group 131 designed to allow vapor deposition particles that have passed between the pair of restriction plates 180 to pass therethrough. To do.
- All the restriction plates 180 are formed in substantially the same shape with substantially the same dimensions, and each restriction plate 180 is along the YZ plane (Y axis and a plane parallel to the Z axis), that is, the Y axis. It is arranged along the direction and the Z-axis direction.
- Each limiting plate 180 may be a flat plate member arranged substantially parallel to the YZ plane.
- the shape of each limiting plate 180 when viewed along the X-axis direction is, for example, a rectangle or a square.
- each limiting plate 180 is not particularly limited as long as the film pattern can be formed at a desired location on the substrate 190 without blocking the mask opening 132. Can be set. For example, it may be set to be approximately the same as the dimension in the X-axis direction of the limiting plate employed in a general scan vapor deposition method.
- the thickness of each limiting plate 180 may be constant or non-constant.
- each limiting plate 180 may have a tapered cross section that is thick on the vapor deposition source 160 side and thin on the mask 101 side. .
- each limiting plate 180 is not particularly limited, but is usually set larger than the dimension in the Y-axis direction of each opening 171 of the aperture 170, and is equal to or larger than the dimension in the Y-axis direction of each crosspiece 110, 120. And larger than the dimension of each mask opening 132 in the Y-axis direction.
- each restricting plate 180 is not particularly limited and can be set as appropriate. For example, it is set to be approximately the same as the dimension in the Z-axis direction of the restricting plate employed in a general scan vapor deposition method. May be.
- the vapor deposition flow 191 rises from the lower corresponding injection port 164 in a space (hereinafter also referred to as a restriction space) 183 between the adjacent restriction plates 180. Will come. Most of the vapor deposition particles included in the vapor deposition flow 191 can pass through the restricted space 183 and reach the mask 101. On the other hand, the remaining vapor deposition particles traveling out of the predetermined range adhere to the restriction plate 180 and therefore cannot pass through the restriction space 183 and cannot reach the mask 101.
- each limiting plate 180 is brought into contact with the mask 101.
- the vapor deposition particles scattered after passing through the aperture 170 and the vapor deposition particles generated by re-evaporation have a large velocity component in the X-axis direction, and the vapor deposition particles traveling outside a predetermined range enter the other restricted space 183.
- the probability can be significantly reduced and preferably can be zeroed indefinitely. As a result, the generation of ghost can be effectively suppressed.
- the edge (upper edge) 181 of each limiting plate 180 on the mask 101 side is the lower part of the first crosspiece 110.
- the upper edge 181 of each restricting plate 180 and the lower portion 112 of the first board crosspiece 110 are in contact with each other.
- the lower portion 112 of each first crosspiece 110 has a flat surface, and the upper edge 181 of each restriction plate 180 contacts the flat surface of the lower portion 112 of the corresponding first crosspiece 110. It may have a straight contour.
- the two limiting plates 180 positioned at both ends in the X-axis direction since there is no mask opening on the outside of them, the plate after passing through the aperture 170 without contacting the limiting plate 180 with the mask 101.
- the scattering that occurs and redevaporation of the material deposited on the limiting plate 180 or aperture 170 are rarely problematic.
- a ghost may be generated due to vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction that wraps around from the side in the Y-axis direction toward the pattern forming unit 130. It is preferable that the two limiting plates 180 positioned are also in contact with the mask 101.
- the edge (upper edge) 181 on the mask 101 side of each of the two restriction plates 180 positioned at both ends in the X-axis direction is below the second crosspiece 120 (on the restriction plate 180 side). It is preferable that the upper edge portion 181 of each restriction plate 180 and the lower portion 122 of the second crosspiece 120 are in contact with each other.
- the lower portion 122 of each second crosspiece 120 has a flat surface, and the upper edge 181 of each restriction plate 180 contacts the flat surface of the lower portion 122 of the corresponding second crosspiece 120. It may have a straight contour.
- the dimension in the Y-axis direction of the region where each limiting plate 180 and the corresponding crosspiece 110 or 120 are in contact with each other is not particularly limited, but from the viewpoint of effectively suppressing the occurrence of ghost, It is preferable that the dimension is set larger than the dimension in the Y-axis direction.
- Each limiting plate 180 may be arranged away from the aperture 170, but it is preferable to bring each limiting plate 180 into contact with the aperture 170 from the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of ghosts.
- an edge (an edge on the aperture 170 side, a lower edge) 182 opposite to the upper edge 181 of each restriction plate 180 is along an upper portion 172 (a portion on the restriction plate 180 side) of the aperture 170. It is preferable that the lower edge portion 182 of each restriction plate 180 and the upper portion 172 of the aperture 170 are in contact with each other.
- the upper portion 172 of the aperture 170 may have a flat surface
- the lower edge 182 of each restriction plate 180 may have a straight contour that contacts the flat surface of the upper portion 172 of the aperture 170.
- the dimension in the Y-axis direction of the region where each limiting plate 180 and aperture 170 are in contact with each other is not particularly limited, but from the viewpoint of effectively suppressing the generation of ghosts, the Y-axis direction of each opening 171 of aperture 170 It is preferable that the dimension is set to be larger than the dimension.
- each limiting plate 180 may be joined to the aperture 170, for example, spot welded. However, from the viewpoint of facilitating maintenance of the internal structure of the vapor deposition apparatus 150, each limiting plate 180 is in contact with the aperture 170. It is preferable that they are not joined.
- vapor deposition particles that have passed through the restricted space 183 reach the pattern forming unit 130 of the mask 101. Since a plurality of mask openings 132 are formed in the pattern forming unit 130, some of the vapor deposition particles that have reached the pattern forming unit 130 can pass through the mask opening 132 and have a pattern corresponding to the mask opening 132. Vapor deposition particles can be deposited on the substrate 190.
- vapor deposition particles that have passed through the restriction space 183 may be scattered in the vicinity of the pattern forming unit 130, or the material attached to the crosspieces 110 and 120 and the restriction plate 180 may be re-evaporated.
- the crosspieces 110 and 120 are arranged in contact with the pattern forming unit 130, it is possible to suppress the occurrence of ghosts caused by such vapor deposition particles.
- the vapor deposition particles having a large velocity component in the Y-axis direction travel along the transport direction of the substrate 190 and the mask opening 132, and thus do not cause a ghost.
- the vacuum chamber is depressurized to a high vacuum state (for example, ultimate vacuum: 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa or less).
- the material is heated to generate a vapor deposition flow 191.
- the substrate 190 is carried into the vacuum chamber from the carry-in port (not shown), and the substrate 190 is held by the substrate holder 151.
- the substrate 190 and the mask 101 are aligned by the alignment means at the standby position outside the deposition range.
- the shutter 153 is retracted from between the vapor deposition source 160 and the aperture 170 to wait for the film formation rate to stabilize.
- the substrate 190 is moved relative to the vapor deposition unit 154 at a constant relative speed along the Y-axis direction by the moving mechanism 152 so that the substrate 190 and the mask 101 pass each other.
- the vapor deposition particles that have passed through the mask opening 132 successively adhere to the vapor deposition region of the substrate 190 that is moving relative to the vapor deposition unit 154, and a stripe pattern (vapor deposition film) 195 is formed. It is formed.
- the shutter 153 is inserted between the deposition source 160 and the aperture 170, and the first deposition on the substrate 190 is completed.
- the substrate 190 is temporarily stopped after passing over the mask 101.
- each line of the pattern 195 shown in FIG. 12 corresponds to an opening group, and actually each line includes a plurality of fine lines corresponding to the mask opening 132.
- the vapor deposition unit 154 is slid in the X-axis direction by a slide device. Then, after the substrate 190 and the mask 101 are aligned and the shutter is opened to stabilize the film formation rate, the second deposition is performed in the same manner as the first deposition. Specifically, the moving mechanism 152 moves the substrate 190 relative to the mask 101 in a direction opposite to the first deposition at a constant relative speed, while the substrate 190 is moved through the mask 101. A vapor deposition particle is made to adhere to a to-be-deposited area
- deposition may be performed a plurality of times by reciprocating the substrate 190 a plurality of times on the mask 101 so that the film thickness of the pattern reaches a desired film thickness.
- the shutter may remain open between the first vapor deposition and the second vapor deposition, and stabilization of the film formation rate before the second vapor deposition may be omitted.
- the substrate 190 may be returned to the initial standby position, and the alignment of the mask 190 of the vapor deposition unit 154 slid in the X-axis direction and the substrate 190 may be performed. Then, while the moving mechanism 152 moves the substrate 190 relative to the mask 101 at a constant relative speed in the same direction as the first vapor deposition, the vapor deposition region of the substrate 190 (however, The vapor deposition particles may be attached to a region where the pattern is not formed by the first vapor deposition.
- the above-described series of vapor deposition is performed three times to sequentially form the three color light emitting layers 23R, 23G, and 23B.
- the order of forming the light emitting layers 23R, 23G, and 23B is not particularly limited, and can be set as appropriate.
- the substrate 190 is transported to a position before the carry-out port (not shown) by the moving mechanism 152, and the substrate 190 is carried out of the vacuum chamber from the carry-out port. Thereby, the light emitting layer deposition step S3 is completed.
- the vapor deposition apparatus 150 is a vapor deposition apparatus that forms a film on the substrate 190
- the vapor deposition apparatus 150 according to the present embodiment includes the mask 101 according to the present embodiment and the vapor deposition.
- a plurality of vapor deposition sources 160 that emit particles, the mask 101, and the vapor deposition source 160, and a plurality of lines arranged in the X-axis direction (second direction) partitioning a space between the mask 101 and the vapor deposition source 160.
- the substrate 190 relative to the vapor deposition unit 154 along the Y-axis direction (first direction) in a state where the vapor deposition unit 154 including the limiting plate 180 that divides the space is separated from the mask 101.
- the mask 101 is arranged and controlled so that the pattern forming unit 130 is located on the substrate 190 side and the first crosspiece 110 is located on the restriction plate 180 side. Plate 180 is in contact with the first rail 110 rather than the pattern forming portion 130.
- the vapor deposition apparatus 150 includes the mask 101 according to the present embodiment and the limiting plate 180, and the limiting plate 180 contacts the first crosspiece 110 instead of the pattern forming unit 130. Therefore, as described above, it is possible to suppress the occurrence of ghost while maintaining the accuracy of the film formation pattern.
- the limiting plate 180 contacts the first crosspiece 110 instead of the pattern forming portion 130, the portion of the pattern forming portion 130 between the two mask openings 132 adjacent in the X-axis direction,
- the first crosspiece 110 can be disposed between the restriction plate 180 and the area between them can be blocked by the first crosspiece 110.
- the vapor deposition particles are scattered near the mask 101, or the material adhering to the limiting plate near the mask 101 is re-evaporated, so that the velocity component in the X-axis direction is large and the vapor deposition particles proceeding in an unexpected direction. Even if it occurs, the progress of the vapor deposition particles can be effectively blocked by the first crosspiece 110 and the limiting plate 180. Therefore, the occurrence of ghost can be suppressed.
- the first crosspiece 110 is provided inside the outer frame 102 and is fixed to the outer frame 102, so that the rigidity of the first crosspiece 110 can be easily increased. Is possible. Therefore, even if the limiting plate 180 is brought into contact with the first crosspiece 110, it is possible to prevent the pattern forming unit 130 from being distorted, and thus it is possible to prevent the accuracy of the film forming pattern from being deteriorated.
- the vapor deposition apparatus 150 includes an aperture 170 provided between the limiting plate 180 and the vapor deposition source 160, and the aperture 170 is provided with a plurality of openings 171, and a plurality of apertures 170 are provided.
- the opening 171 is disposed in the X-axis direction (second direction), and the limiting plate 180 is adjacent to the plurality of openings 171 of the aperture 170 when viewed along the Z-axis direction (third direction). It is located between the two openings 171 and contacts the aperture 170.
- the vapor deposition apparatus 150 includes the aperture 170 provided between the limiting plate 180 and the vapor deposition source 160, and the aperture 170 is provided with a plurality of openings 171. Since the plurality of openings 171 are arranged in the X-axis direction (second direction), the arrangement place and size of the opening 171 of the aperture 170 can be determined regardless of the arrangement place of the restriction plate 180. Unnecessary components (for example, vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction) among the vapor deposition particles emitted from the vapor deposition source 160 can be efficiently attached to the aperture 170. Therefore, the range of the vapor deposition flow 191 can be effectively limited. That is, the incident angle of the vapor deposition particles entering the mask 101 when viewed along the Y-axis direction can be effectively reduced.
- the limiting plate 180 is positioned between two adjacent openings 171 among the plurality of openings 171 of the aperture 170 when viewed along the Z-axis direction (third direction). Because of the contact, the restriction plate 180 can block the region between the portion of the aperture 170 sandwiched between the two openings 171 adjacent in the X-axis direction and the restriction plate 180. Therefore, the vapor deposition particles are scattered in the vicinity of the aperture 170, or the material adhering to the aperture 170 or the restriction plate 180 is re-evaporated, so that the vapor deposition particles that have a large velocity component in the X-axis direction and travel in an unexpected direction. Even if it occurs, the progress of the vapor deposition particles can be effectively blocked by the limiting plate 180. Therefore, compared with the case where only the limiting plate 180 is arranged without arranging the aperture 170, the generation of ghost can be more effectively suppressed.
- the mask 101 is provided inside the outer frame portion 102 and includes the second crosspiece fixed to the outer frame portion 102, and the pattern forming portion 130 includes the outer frame portion 102, the first frame portion 102, and the first frame portion 102.
- the mask opening located at one end in the X-axis direction (second direction) is defined as the outermost opening 133.
- the second crosspiece 120 is adjacent to the endmost opening 133 when viewed along the Z-axis direction (third direction).
- the plurality of limiting plates 180 include a limiting plate that contacts the second crosspiece 120 instead of the pattern forming unit 130.
- the second crosspiece 120 is provided inside the outer frame 102 and is fixed to the outer frame 102, so that the rigidity of the second crosspiece 120 can be easily increased. Is possible. Therefore, even if the limiting plate 180 is brought into contact with the second crosspiece 120, it is possible to prevent the pattern forming portion 130 from being distorted, so that the accuracy of the film forming pattern can be maintained.
- each restricting plate As the material of each restricting plate, SUS304 was used, and each restricting plate was installed so that only predetermined vapor deposition particles came to the mask. Invar material was used as the material for the outer frame and each crosspiece. This is because the mask opening pattern may be deformed if the thermal strain is large.
- the temperature of the evaporation source crucible was in the range of 260 ° C to 280 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
- FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a substrate manufactured in the example according to the first embodiment. As shown in FIG. 16, in this example, no ghost was generated on the raw glass substrate 192, and only the regular pattern 193 was formed.
- This comparative example is the same as the above-described embodiment except that the first and second crosspieces are not provided in the mask and a gap is provided between the mask and each limiting plate.
- the surface shape of the film formation pattern was measured in the same manner as in the above example.
- FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a substrate manufactured in a comparative example. As shown in FIG. 17, in this comparative example, a ghost 194 was formed on the raw glass substrate 192 in addition to the regular pattern 193.
- Embodiment 2 In the present embodiment, features unique to the present embodiment will be mainly described, and the description overlapping with the first embodiment will be omitted.
- members having the same or similar functions are denoted by the same or similar reference numerals, and description of the members is omitted in the present embodiment.
- the present embodiment is substantially the same as the first embodiment except for the points described below.
- 18 to 21 are schematic cross-sectional views of the vapor deposition apparatus according to Embodiment 2, showing a cross section perpendicular to the Y-axis direction.
- each limiting plate is arranged so as not to generate a gap between the corresponding end portions, the heat of the vapor deposition source is easily transmitted to the mask, and the mask, particularly the pattern forming portion is deformed by thermal strain. There is a fear.
- the vapor deposition unit 154 of the vapor deposition device 250 further includes a temperature control device 156 that cools the mask 101 and a plurality of temperature sensors 157 that are in contact with the mask 101. It is out. Therefore, based on the temperature of the mask 101 measured by the temperature sensor 157, the mask 101 can be appropriately cooled by the temperature control device 156, and the mask 101, in particular, the pattern forming unit 130 is deformed by thermal strain. It can be effectively prevented.
- the temperature control device 156 is disposed between the crosspieces 110 and 120 and the corresponding restriction plate 180 and is in contact with the crosspieces 110 and 120 and the restriction plate 180. For this reason, the progress of unnecessary vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction can be effectively blocked by the crosspieces 110 and 120, the limiting plate 180, and the temperature control device 156. Can be effectively suppressed.
- the specific structure of the temperature control apparatus 156 is not specifically limited,
- the piping through which refrigerants, such as water and liquid nitrogen, flow is mentioned as a specific example.
- thermocouple is mentioned as a specific example.
- the installation location of the temperature sensor 157 is not particularly limited, and may be installed on the upper portion 103 of the outer frame portion 102 of the mask 101 as shown in FIG. Since the gap between the substrate 190 and the pattern forming unit 130 is usually very narrow, it is difficult to dispose the temperature sensor 157 therebetween. On the other hand, since there may be a region where the substrate 190 does not exist above the outer frame portion 102, the temperature sensor 157 can be installed on the upper portion 103 of the outer frame portion 102.
- the temperature sensor 157 may be disposed so as to be in contact with the lower portion 106 (the portion on the restriction plate 180 side) 106 of the outer frame portion 102 of the mask 101. In this case, the temperature sensor 157 is installed at a location away from the mask holder 155.
- the temperature sensor 157 may be installed in the vicinity of the pattern forming unit 130 by bringing the temperature sensor 157 into contact with the crosspieces 110 and 120.
- a temperature sensor 157 may be brought into contact with the vicinity of the lower portions 112 and 122 of the crosspieces 110 and 120.
- the vapor deposition apparatus 250 is a vapor deposition apparatus that forms a film on the substrate 190, and the vapor deposition apparatus 250 according to this embodiment has a mask 101 and vapor deposition that emits vapor deposition particles.
- the space between the source 160, the mask 101, and the vapor deposition source 160 is partitioned, and the space between the mask 101 and the vapor deposition source 160 is divided into a plurality of spaces arranged in the X-axis direction (second direction).
- the vapor deposition unit 154 including a limiting plate 180, a temperature control device 156 for cooling the mask 101, and a temperature sensor 157 in contact with the mask 101, and the substrate 190 separated from the mask 101 in the Y-axis direction (first A moving mechanism 152 that moves the substrate 190 relative to the vapor deposition unit 154 along the direction), and the mask 101 has the pattern forming unit 130 positioned on the substrate 190 side.
- the temperature control device 156 is disposed between the first beam portion 110 and the restriction plate 180 so that the first beam portion 110 is positioned on the restriction plate 180 side. The portion 110 and the limiting plate 180 are contacted.
- the vapor deposition unit 154 includes the temperature control device 156 that cools the mask 101 and the temperature sensor 157 that contacts the mask 101, the mask 101, in particular, the pattern forming unit 130 is effectively deformed due to thermal strain. Can be prevented.
- the temperature control device 156 is disposed between the first crosspiece 110 and the limiting plate 180, and contacts the first crosspiece 110 and the limiting plate 180, so that the velocity component in the X-axis direction.
- the progress of unnecessary vapor deposition particles having a large size can be effectively blocked by the first crosspiece 110, the limiting plate 180, and the temperature control device 156, and the generation of ghosts can be effectively suppressed as in the first embodiment. be able to.
- the mask 101 includes a second crosspiece 120 provided inside the outer frame 102 and fixed to the outer frame 102.
- the pattern forming unit 130 includes the outer frame 102 and the first crosspiece 110.
- the mask opening located at one end in the X-axis direction (second direction) among the plurality of mask openings 132 is defined as the end opening 133 and is the end opening.
- the second crosspiece 120 is opposite to the adjacent opening 134 of the endmost opening 133 when viewed along the Z-axis direction (third direction).
- the temperature control device 156 is disposed between the plurality of limiting plates 180 and the second crosspiece 120, and the temperature control device 156 is in contact with the plurality of limiting plates 180. 180, and the temperature control device 156 includes the second In contact with the crosspiece 120.
- the second crosspiece 120 is located on the side opposite to the adjacent opening 134 of the endmost opening 133 when viewed along the Z-axis direction (third direction), and the pattern forming part 130
- the temperature control device 156 is disposed between the plurality of limiting plates 180 and the second crosspiece 120, and includes the limiting plate 180 with which the temperature control device 156 contacts. Even if vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction that wraps around from the side in the Y-axis direction toward the pattern forming unit 130 are generated due to contact with the second crosspiece 120, the progress of the vapor deposition particles is second.
- the crosspiece 120, the limiting plate 180, and the temperature control device 156 can be effectively blocked. Therefore, the generation of ghost can be more effectively suppressed.
- the second crosspiece 120 is provided inside the outer frame 102 and is fixed to the outer frame 102, the rigidity of the second crosspiece 120 can be easily increased. Therefore, even if each limiting plate 180 is brought into contact with the temperature control device 156 and further the temperature control device 156 is brought into contact with the second crosspiece 120, it is possible to prevent the pattern forming portion 130 from being distorted. The accuracy of the film formation pattern can be maintained.
- the vapor deposition apparatus 250 includes an aperture 170 provided between the limiting plate 180 and the vapor deposition source 160, and the aperture 170 is provided with a plurality of openings 171, and a plurality of apertures 170 are provided.
- the opening 171 is disposed in the X-axis direction (second direction), and the limiting plate 180 is adjacent to the plurality of openings 171 of the aperture 170 when viewed along the Z-axis direction (third direction). It is located between the two openings 171 and contacts the aperture 170. Therefore, as in the first embodiment, the incident angle of the vapor deposition particles entering the mask 101 when viewed along the Y-axis direction can be effectively reduced, and the generation of ghosts can be more effectively suppressed. can do.
- FIG. 22 is a schematic plan view of a mask used in an example according to the second embodiment.
- a plurality of thermocouples as temperature sensors were installed in a place where the deposition flow was not affected.
- each thermocouple 256 was placed on the pattern forming unit 130 in the vicinity of the opening group 131.
- the temperature of the mask 202 is detected by the temperature monitor 258 connected to the thermocouple 256, and feedback control of the temperature control device is performed based on the detection result so that the temperature of the mask 202 becomes equal to the set temperature. It was.
- the set temperature was room temperature (20 to 28 ° C.).
- the temperature increase of the mask 202 can be prevented, and the temperature of the mask 202 is set to 20 to 28 ° C. I was able to.
- thermocouple when the temperature of the mask was measured by installing a thermocouple on the pattern forming portion as in this example, it was 60 to 80 ° C.
- FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of the vapor deposition apparatus according to Embodiment 3, and shows a cross section perpendicular to the Y-axis direction.
- the temperature control device is disposed between each crosspiece and the corresponding restriction plate, but the installation location of the temperature control device is not particularly limited and can be set as appropriate.
- the vapor deposition unit 154 of the vapor deposition apparatus 350 includes a temperature control device 156 that cools the mask 101 and a plurality of temperature sensors 157 that are in contact with the mask 101, as in the second embodiment. Is further included.
- the temperature control device 156 is not disposed between the crosspieces 110 and 120 and the corresponding restriction plate 180, and each of the crosspieces 110 and 120 is in contact with the corresponding restriction plate 180, and the temperature The control device 156 is disposed so as to contact at least one of the crosspieces 110 and 120 and the restriction plates 180.
- the vapor deposition apparatus 350 according to the present embodiment is substantially the same as the vapor deposition apparatus according to the first embodiment except that the vapor deposition apparatus 350 includes a temperature control device 156 and a temperature sensor 157.
- the second embodiment has an advantage that the heat from the limiting plate 180 is less likely to be transmitted to the crosspieces 110 and 120 due to the difference in the arrangement location of the temperature control device 156.
- the processing accuracy of each member is required in the second embodiment.
- the temperature control device 156 may be disposed so as to contact both the crosspieces 110 and 120 and the restricting plates 180, or contact the crosspieces 110 and 120. You may arrange
- the vapor deposition unit 154 includes the temperature control device 156 that cools the mask 101 and the temperature sensor 157 that contacts the mask 101, and the temperature control device 156 includes the first rail. It contacts at least one of the part 110 and the limiting plate 180 (the limiting plate that contacts the first crosspiece 110). Further, the temperature control device 156 contacts at least one of the second crosspiece 120 and the limiting plate 180 that contacts the second crosspiece 120. Therefore, it is possible to effectively prevent deformation of the mask 101, particularly the pattern forming portion 130, due to thermal strain.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the first or second crosspiece and the limiting plate in FIG. 24 in an enlarged manner.
- each limiting plate When each limiting plate is simply brought into contact with the first or second crosspiece as in the first embodiment, there is a possibility that a slight gap may be generated between them, and the velocity component in the X-axis direction is large, assuming There is a possibility that vapor deposition particles traveling in the outward direction pass through this gap and generate a ghost.
- one of the first crosspiece and the restriction plate corresponding thereto includes a recess, and the other part is fitted in the recess.
- one of the second crosspiece and the restriction plate corresponding to the second crosspiece includes a recess, and the other part is fitted in the recess.
- the lower portions 112 and 122 of the crosspieces 110 and 120 are formed in a convex shape, and the crosspieces 110 and 120 correspond to each other.
- Convex portions 113 and 123 are provided along the upper edge 181 of the limiting plate 180.
- the upper edge 181 of each restriction plate 180 is formed in a concave shape, and each restriction plate 180 has a recess 184 along the lower portions 112 and 122 of the corresponding crosspieces 110 and 120.
- the convex parts 113 and 123 of each crosspiece 110 and 120 are engage
- this embodiment can suppress the generation of ghosts more effectively than the first embodiment.
- each restriction plate 180 It is not necessary to provide a recess only on each restriction plate 180 and to provide a protrusion on each crosspiece 110, 120. More specifically, as shown in FIG. 26, the upper edge portion 181 of each limiting plate 180 is formed in a concave shape, and each limiting plate 180 has a concave portion 184 along the lower portions 112 and 122 of the corresponding crosspieces 110 and 120. You may have. And lower part 112,122 of each crosspiece 110,120 may be engage
- each restriction plate 180 it is not necessary to provide a concave portion only on each crosspiece 110 and 120 and provide a convex portion on each restriction plate 180. More specifically, as shown in FIG. 27, the lower portions 112 and 122 of the crosspieces 110 and 120 are formed in a concave shape, and the crosspieces 110 and 120 extend along the upper edge 181 of the corresponding restriction plate 180.
- the recesses 114 and 124 may be provided.
- Each restriction plate 180 may be fitted in the recess 114 or 124 of the corresponding crosspiece 110 or 120. According to this, generation of a ghost can be more effectively suppressed as compared with the first embodiment.
- the shapes of the crosspieces 110 and 120 in the fitting portion and the corresponding restriction plate may or may not exactly match each other. According to the former, generation
- a temperature control device and a temperature sensor may be provided as in the third embodiment.
- one of the first crosspiece 110 and the limiting plate 180 includes the recess 114 or 184, and the other part is fitted into the recess 114 or 184.
- One of the second crosspiece 120 and the restriction plate 180 that contacts the second crosspiece 120 includes the recess 124 or 184, and the other part is fitted into the recess 124 or 184. Therefore, in a vacuum state with a long mean free path, the possibility of vapor deposition particles passing through the fitting portion can be remarkably reduced. Therefore, this embodiment can suppress the generation of ghosts more effectively than the first embodiment.
- FIG. 28 is a schematic plan view of a vapor deposition apparatus mask according to the fifth embodiment.
- 29 and 30 are schematic cross-sectional views of the mask for the vapor deposition apparatus according to Embodiment 5, and show a cross section taken along line A1-A2 of FIG.
- the vapor deposition apparatus mask 101 of this embodiment includes an outer frame portion 102, a plurality of first crosspiece portions 110, and a pattern forming portion (not shown in FIGS. 28 to 30). ing.
- the outer frame portion 102 includes a pair of longitudinal (for example, rectangular parallelepiped) vertical frame portions 104 and a pair of longitudinal (for example, rectangular parallelepiped) horizontal frame portions 105, and each first crosspiece portion. 110 is constructed between the pair of horizontal frame portions 105.
- Through holes 137 are formed adjacent to each first crosspiece 110 in the X-axis direction, and the plurality of first crosspieces 110 are arranged, for example, at equal intervals in the X-axis direction. When viewed along the Z-axis direction, the corner portion of each through-hole 137 is rounded.
- the limiting plate 180 corresponding to each first crosspiece 110 is disposed so as to contact the corresponding first crosspiece 110.
- the two limiting plates 180 positioned at both ends in the X-axis direction are disposed so as to contact the vertical frame portion 104 of the outer frame portion 102, respectively. Also in this manner, as in the first embodiment, it is possible to suppress the generation of ghosts caused by vapor deposition particles having a large velocity component in the X-axis direction that wraps around from the side in the Y-axis direction toward the pattern forming unit.
- the edge (upper edge) 181 on the outer frame portion 102 side of each of the two restriction plates 180 positioned at both ends in the X-axis direction is the lower portion (on the restriction plate 180 side) of the vertical frame portion 104.
- the upper edge portion 181 of each restriction plate 180 and the lower portion 107 of the vertical frame portion 104 are in contact with each other.
- the lower portion 107 of each vertical frame portion 104 has a flat surface
- the upper edge portion 181 of each restriction plate 180 has a linear contour that contacts the flat surface of the lower portion 107 of the corresponding vertical frame portion 104. have.
- the dimension in the Y-axis direction of the region where the limiting plates 180 located at both ends in the X-axis direction and the corresponding vertical frame portion 104 are in contact with each other is not particularly limited, but from the viewpoint of effectively suppressing the occurrence of ghosts. Is preferably set to be larger than the dimension of each mask opening 132 in the Y-axis direction.
- each first crosspiece 110 may have a rectangular shape in a cross section parallel to the XZ plane.
- FIG. 31 is a schematic plan view of a vapor deposition apparatus mask according to the fifth embodiment.
- the vapor deposition apparatus mask 101 according to the fifth embodiment includes a pattern forming unit 130 provided with a plurality of opening groups 131 corresponding to the through-holes 137.
- the peripheral edge portion of the pattern forming portion 130 is joined (for example, spot welding) to the outer frame portion 102.
- the spot welded portion is indicated by a dotted line.
- Each opening group 131 includes a plurality of mask opening rows 138 arranged in the X-axis direction.
- Each mask opening row 138 includes a plurality of mask opening portions 139 arranged along the Y-axis direction.
- each mask opening 139 when viewed along the Z-axis direction is not particularly limited, and may be a racetrack shape as shown in FIG. 32, or a corner may be formed as shown in FIG. It may be a rounded rectangular shape.
- FIG. 34 is a schematic plan view of a vapor deposition apparatus mask according to the fifth embodiment.
- the spot welded portion is indicated by a dotted line.
- each first crosspiece 110 simply contacts the pattern forming unit 130 and may not be joined to the pattern forming unit 130.
- spot welding may be used.
- a case has been described in which a plurality of opening groups are provided in the pattern forming portion, and a plurality of mask openings are provided for each opening group.
- a plurality of mask openings are provided in the pattern forming portion without providing a plurality of opening groups. You may form uniformly. And you may vapor-deposit in the whole region of the vapor deposition area
- a plurality of aperture groups are arranged in the X-axis direction, and each is positioned between two adjacent aperture groups when viewed from the Z-axis direction. It is preferable to arrange a plurality of first crosspieces.
- a vapor deposition apparatus mask 101 includes a pair of longitudinal vertical frame portions 104 and an outer frame portion 102 including a pair of longitudinal horizontal frame portions 105; Along the X-axis direction (for example, in parallel with the X-axis direction), the horizontal beam 140 constructed between the pair of vertical frames 104, the horizontal beam 140 and the horizontal beam 140 so that the through-holes 137 are arranged in a staggered manner.
- a plurality of first crosspieces 110 provided between the horizontal frame portions 105 and a pattern forming portion 130 provided with a plurality of opening groups 131 corresponding to the through-holes 137 in a staggered manner may be provided. Thereby, it is possible to perform vapor deposition on the entire area of the deposition area of the substrate by one transport while securing a space for arranging the first crosspiece 110. Also in this modified example, from the viewpoint of suppressing the ghost, a plurality of limiting plates 180 extending in the Y-axis direction are provided, and each limiting plate 180 is in contact with the first crosspiece 110 or the outer frame 102. Yes. Further, if necessary, a limiting plate 185 that contacts the horizontal rail 140 and extends in the X-axis direction is provided.
- the horizontal crosspiece 140 has a longitudinal shape (for example, a rectangular parallelepiped shape), is provided inside the outer frame portion 102, and is fixed to the outer frame portion 102. Both end portions of the horizontal rail portion 140 are connected to the pair of vertical frame portions 104.
- the position (height) in the Z-axis direction of the upper portion (the portion on the pattern forming portion 130 side) of the horizontal crosspiece 140 is the position in the Z-axis direction of the upper portion (the portion on the pattern forming portion 130 side) of the first crosspiece 110.
- (Height) is substantially the same as the position (height) in the Z-axis direction of the upper portion of the outer frame portion 102 (the portion on the pattern forming portion 130 side).
- the upper surface of the horizontal rail portion 140, the upper surface of the first rail portion 110, and the upper surface of the outer frame portion 102 may be located in the same XY plane.
- the dimensions of the horizontal crosspiece 140 are not particularly limited as long as necessary rigidity can be secured, the plurality of opening groups 131 are not blocked, and a film formation pattern can be formed at a desired location on the substrate. It can be set appropriately.
- the pattern forming portion 130 is disposed on the horizontal crosspiece 140, the first crosspiece 110, and the outer frame portion 102, the horizontal crosspiece 140, the first crosspiece 110,
- the flatness with the frame 102 is preferably high. Therefore, the dimension (thickness) of the horizontal rail portion 140 in the Z-axis direction is the same as the dimension (thickness) of each first rail portion 110 in the Z-axis direction and the dimension (thickness) of the outer frame portion 102 in the Z-axis direction. Preferably they are substantially the same. Thereby, the workability of the material of the horizontal crosspiece 140, the first crosspiece 110, and the outer frame 102 can be improved.
- the pattern forming portion 130 is joined to the crosspiece 140 (for example, spot welding), if the strength of the crosspiece 140 is low, the pattern of the mask opening 132 may be distorted and an accurate pattern may not be formed on the substrate. is there. Therefore, in this case, when the size of the substrate is about 400 mm ⁇ 500 mm, the width in the short direction of the horizontal rail portion 140 when viewed along the Z-axis direction is empirically determined to be 5 mm or more. preferable.
- the method for fixing the horizontal beam portion 140 to the outer frame portion 102 is not particularly limited.
- the horizontal beam portion 140, the first beam portion 110, The frame part 102 is manufactured separately, the horizontal beam part 140 is joined to the outer frame part 102 (for example, spot welding), and then each beam part 110 is joined to the horizontal beam part 140 and the outer frame part 102 (for example, spot welding).
- the first crosspiece 110, the horizontal crosspiece 140, and the outer frame 102 so that the surface on the pattern forming portion 130 side and the surface on the opposite side have desired parallelism and flatness. And may be polished.
- a plurality of through holes 137 may be formed in the thick plate, and each partition wall between adjacent through holes 137 may be used as the first crosspiece 110 or the horizontal crosspiece 140. More specifically, for example, drilling or cutting is performed on a rectangular parallelepiped material, and further taper processing is performed as necessary. Finally, the surface on the pattern forming unit 130 side and the surface on the opposite side thereof The first crosspiece 110, the horizontal crosspiece 140, and the outer frame 102 may be polished so that has a desired parallelism and flatness.
- Each opening group 131 includes a plurality of mask opening rows 138 arranged in the X-axis direction.
- Each mask opening row 138 includes a plurality of mask opening portions 139 arranged along the Y-axis direction.
- the shape of each mask opening 139 when viewed along the Z-axis direction is not particularly limited, and may be a racetrack as shown in FIG. 32, or as shown in FIG. It may be a rectangular shape with rounded corners.
- FIGS. 37 and 38 are schematic plan views of vapor deposition apparatus masks according to modifications of the first to fifth embodiments. 37 and 38, the spot welded portion is indicated by a dotted line. As shown in FIGS. 35 and 36, only the outer frame portion 102 may be joined to the peripheral portion of the pattern forming portion 130 (for example, spot welding), or as shown in FIGS. The pattern forming unit 130 may be joined (for example, spot welded) to each first crosspiece 110, the outer frame portion 102, and the horizontal crosspiece 140 along the region.
- the mask and vapor deposition apparatus may be applied to vapor deposition processes other than the light emitting layer vapor deposition process, for example, the electron transport layer vapor deposition process S4.
- production of a ghost can also be suppressed in the vapor deposition process of organic EL layers other than a light emitting layer, or a 2nd electrode.
- a thin film pattern may be formed in the same manner as the light emitting layer vapor deposition process.
- an electron transport layer may be formed for each color subpixel.
- the orientation of the constituent members of the vapor deposition apparatus according to each embodiment is not particularly limited.
- all the constituent members described above may be arranged upside down, or the vapor deposition flow may be changed horizontally while the substrate is vertical. You may spray on a board
- the organic EL display device manufactured using the vapor deposition device according to each embodiment may be a monochrome display device, and each pixel may not be divided into a plurality of sub-pixels.
- each pixel may not be divided into a plurality of sub-pixels.
- only one color of the light emitting material may be deposited to form only one color of the light emitting layer.
- Organic EL display device 2 Pixel 2R, 2G, 2B: Sub-pixel 10: TFT substrate 11: Insulating substrate 12: TFT 13: Interlayer film 13a: Contact hole 14: Wiring 15: Edge covers 15R, 15G, 15B: Opening 20: Organic EL element 21: First electrode 22: Hole injection layer / hole transport layer (organic layer) 23R, 23G, 23B: Light emitting layer (organic layer) 24: Electron transport layer (organic layer) 25: Electron injection layer (organic layer) 26: second electrode 30: adhesive layer 40: sealing substrate 101: mask for vapor deposition apparatus 102: outer frame portion 103: upper part of outer frame part 104: vertical frame part 105: horizontal frame part 106: lower part 107 of outer frame part : Lower part of vertical frame part 110: First crosspiece part 111: Upper part of first crosspiece part 112: Lower part of first crosspiece part 113: Convex part of first crosspiece part 114: Concave part of first crosspiece part 120: Second crosspiece 121:
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Abstract
本発明は、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制可能な蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。本発明は、外枠部と、前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第一の桟部と、前記外枠部、及び、前記第一の桟部上に設けられ、前記外枠部に固定されたパターン形成部とを備え、前記パターン形成部には、パターン形成用の複数のマスク開口が設けられ、前記複数のマスク開口の各々は、第一の方向に沿って設けられ、前記複数のマスク開口は、前記第一の方向に直交する第二の方向に配置され、前記第一の桟部は、前記第一の方向、及び、前記第二の方向に直交する第三の方向に沿って見たときに前記複数のマスク開口のうちの隣り合う2つのマスク開口の間に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触する蒸着装置用マスクである。
Description
本発明は、蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence、以下、ELとも略記する。)素子の製造方法に関する。より詳しくは、大型基板上への有機EL素子の製造に好適な蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機EL素子の製造方法に関するものである。
近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化及び低消費電力化が求められている。
そのような状況下、有機材料の電界発光(Electro Luminescence)を利用した有機EL素子を備えた有機EL装置は、全固体型で、低電圧駆動、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイ用の表示装置として高い注目を浴びている。
有機EL装置は、例えば、ガラス基板等の基板上に、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)と、TFTに接続された有機EL素子とを有している。有機EL素子は、第1電極、有機エレクトロルミネッセンス層(以下、有機EL層とも言う。)を及び第2電極が、この順に積層された構造を有している。そのうち、第1電極は、TFTと接続されている。有機EL層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等の層が積層された構造を有している。
フルカラー表示のディスプレイ用の有機EL装置は、一般的に、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3色の有機EL素子をサブ画素として備え、これらのサブ画素はマトリクス状に配列され、3色のサブ画素から画素が構成されている。そして、これらの有機EL素子を選択的に所望の輝度で発光させることによって画像表示が行われる。
このような有機EL装置の製造においては、各色の有機EL素子(サブ画素)に対応させて、発光材料から発光層のパターンが形成される。
発光層のパターンの形成方法としては、基板に基板と同程度の大きさの蒸着マスクを接触させた状態で蒸着を行う方法(以下、コンタクト成膜法とも言う。)や、基板よりも小型の蒸着マスクを使用し、基板をマスクに対して相対的に移動させながら蒸着を行う方法(以下、スキャン成膜法とも言う。)等の方法が提案されている。スキャン成膜法に関する技術としては、例えば、以下が開示されている。
基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着源;蒸着源の一側に配され、第1方向に沿って複数個の第1スリットが形成される第1ノズル;蒸着源と対向するように配され、第1方向に沿って複数個の第2スリットが形成される第2ノズル;第1ノズルと第2ノズルとの間の空間を区画するように、第1方向に沿って配された複数個の遮断壁を具備する遮断壁アセンブリ;第2ノズルと基板との間隔を制御する間隔制御部材と、第2ノズルと基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つ;を含む薄膜蒸着装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
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、前記基板及び前記蒸着ユニット間の相対的移動方向を第1方向、前記第1方向に直交する方向を第2方向としたとき、前記蒸着ユニットは、前記蒸着源開口と前記蒸着マスクとの間に前記第2方向の位置が異なる複数の制限板を備え、前記複数の制限板のそれぞれは、前記複数のマスク開口のそれぞれに入射する前記蒸着粒子の前記第1方向に沿って見たときの入射角度を制限する有機EL素子の製造方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
図39は、スキャン蒸着法における基板及びマスクの断面模式図である。
図39に示すように、スキャン蒸着法においては、基板1290の搬送中に基板1290がマスク1201と接触して損傷することを防止するため、蒸着を行う期間中、基板1290とマスク1201との間には隙間を設ける必要がある。そのため、蒸着源からの正常な蒸着粒子(気化した材料)1297によって、マスク1201に設けられたマスク開口1232のパターンに倣って形成された正規のパターン1293に加えて、ゴーストと呼ばれる異常な(不要な)パターン1294が発生しやすい。ゴースト1294は、通常、正規のパターン1293から基板1290の搬送方向(紙面に垂直な方向)に直交する方向にずれた場所に形成される。ゴースト1294が発生する原因としては、この方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子1295が考えられる。この蒸着粒子1295が、基板1290の搬送方向に直交する方向においてマスク開口1232から大きくずれた場所に到達し、ゴースト1294が発生すると考えられる。
図39に示すように、スキャン蒸着法においては、基板1290の搬送中に基板1290がマスク1201と接触して損傷することを防止するため、蒸着を行う期間中、基板1290とマスク1201との間には隙間を設ける必要がある。そのため、蒸着源からの正常な蒸着粒子(気化した材料)1297によって、マスク1201に設けられたマスク開口1232のパターンに倣って形成された正規のパターン1293に加えて、ゴーストと呼ばれる異常な(不要な)パターン1294が発生しやすい。ゴースト1294は、通常、正規のパターン1293から基板1290の搬送方向(紙面に垂直な方向)に直交する方向にずれた場所に形成される。ゴースト1294が発生する原因としては、この方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子1295が考えられる。この蒸着粒子1295が、基板1290の搬送方向に直交する方向においてマスク開口1232から大きくずれた場所に到達し、ゴースト1294が発生すると考えられる。
そして、このようなゴーストのために、例えばスキャン蒸着法を用いて有機EL表示装置に作製する場合に、高精細パネルや高性能パネルを作製することが困難となっていた。より具体的には、ゴーストは、RGBフルカラー表示の有機EL表示装置においては、本来の発光色に他の色が混じる混色発光等の異常発光を引き起こす可能性があった。異常発光は、有機EL表示装置の表示品位を大きく損なう。
ここで、本発明者らが検討を行った比較形態1に係る蒸着装置を例にして、ゴーストが発生する原因について更に詳述する。以下、水平面内にX軸及びY軸が存在し、鉛直方向にZ軸が向く直交座標を適宜用いて説明する。
図40は、本発明者らが検討を行った比較形態1に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。
図40に示すように、比較形態1に係る蒸着装置は、真空チャンバ(図示せず)と、外枠部1102、及び、パターン形成部1130を含むマスク1101と、マスク1101を支持するマスクホルダ1155と、複数のノズル1163を有する蒸着源1160と、複数のノズル1163に対応して複数の開口1171が設けられたアパーチャー1170と、アパーチャー1170、及び、マスク1101の間の空間を仕切ってX軸方向に並ぶ複数の空間に分割する複数の制限板1180とを備えている。パターン形成部1130には、パターン形成用の複数のマスク開口1132が形成されている。気化した材料(蒸着粒子)をノズル1163の射出口1164から上方に噴出しながら、パターン形成部1130の上方をY軸方向(紙面に垂直な方向)に沿って基板1190を搬送する。これにより、マスク開口1132のパターンに倣った正規のパターンが基板1190上に形成される。
図40に示すように、比較形態1に係る蒸着装置は、真空チャンバ(図示せず)と、外枠部1102、及び、パターン形成部1130を含むマスク1101と、マスク1101を支持するマスクホルダ1155と、複数のノズル1163を有する蒸着源1160と、複数のノズル1163に対応して複数の開口1171が設けられたアパーチャー1170と、アパーチャー1170、及び、マスク1101の間の空間を仕切ってX軸方向に並ぶ複数の空間に分割する複数の制限板1180とを備えている。パターン形成部1130には、パターン形成用の複数のマスク開口1132が形成されている。気化した材料(蒸着粒子)をノズル1163の射出口1164から上方に噴出しながら、パターン形成部1130の上方をY軸方向(紙面に垂直な方向)に沿って基板1190を搬送する。これにより、マスク開口1132のパターンに倣った正規のパターンが基板1190上に形成される。
アパーチャー1170は、各射出口1164から噴き出した直後では等方的に広がっていた蒸着粒子の飛行範囲を制限している。これにより、成膜パターンの輪郭部に発生するボケの大きさ(幅)を低減するとともに、ゴーストの発生を防止することを図っている。なお、ボケとは、図39に示したように、膜厚が一定の部分の両側に形成された膜厚が徐々に減少する部分を意味する。アパーチャー1170を通過した蒸着粒子は、理想的にはアパーチャー1170によって制限された範囲内を進行していく。しかしながら、実際には、アパーチャー1170を通過した後に蒸着粒子の散乱が生じたり、アパーチャー1170に付着した材料が再蒸発したりして、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子が発生する。更に、真空チャンバ等の他の部材に付着した材料が再蒸発する等の原因により、Y軸方向の側方から蒸着粒子がマスク1101の方に回り込んでくる可能性もある。これらの蒸着粒子は、基板1190の搬送方向に直交する方向の速度成分が大きいため、ボケとゴーストの発生要因となる。そこで、ボケの大きさを更に低減するとともに、ゴーストの発生を更に防止する観点から、複数の制限板1180がX軸方向の異なる位置に配置されている。これにより、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子を制限板1180に付着させることができる。
しかしながら、比較形態1では、各制限板1180と、パターン形成部1130との間に隙間が存在している。そのため、パターン形成部1130に到達する直前で蒸着粒子の散乱が生じたり、パターン形成部1130近傍で材料の再蒸発が発生したりして、図40に示すように、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子1195がわずかに発生する。その結果、射出口1164から直線的にマスク開口1132に入射した蒸着粒子1197によって正規のパターンが形成されるとともに、蒸着粒子1195によって、正規のパターンからX軸方向にずれた場所にゴーストが発生する。また、両端の制限板1180と、パターン形成部1130との間に隙間を通って、側方からパターン形成部1130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子1196が発生する可能性もあり、この蒸着粒子1196によってゴーストが発生する可能性もある。
図41は、特許文献1の図13に記載の薄膜蒸着装置の斜視模式図である。
特許文献1の図13に記載の薄膜蒸着装置では、図41に示されるように、基板1360に対向して蒸着源1310が配置され、蒸着源1310の側方に配置された第1遮断壁1331と、パターン形成用の第2スリット1351が形成された第2ノズル1350との間に、第2遮断壁1341を配置している。しかしながら、第2ノズル1350は、第2ノズルフレーム1355に固定されているため、第2遮断壁1341と第2ノズル1350との間には少なくとも第2ノズルフレーム1355の厚み分の隙間が発生する。また、第1遮断壁1331と第2遮断壁1341との間にも隙間が存在する。したがって、これらの隙間を想定外の蒸着粒子が通過してゴーストが発生すると考えられる。
特許文献1の図13に記載の薄膜蒸着装置では、図41に示されるように、基板1360に対向して蒸着源1310が配置され、蒸着源1310の側方に配置された第1遮断壁1331と、パターン形成用の第2スリット1351が形成された第2ノズル1350との間に、第2遮断壁1341を配置している。しかしながら、第2ノズル1350は、第2ノズルフレーム1355に固定されているため、第2遮断壁1341と第2ノズル1350との間には少なくとも第2ノズルフレーム1355の厚み分の隙間が発生する。また、第1遮断壁1331と第2遮断壁1341との間にも隙間が存在する。したがって、これらの隙間を想定外の蒸着粒子が通過してゴーストが発生すると考えられる。
更に、特許文献2の段落[0128]には、制限板は蒸着マスクと接触してもよいことが記載され、段落[0160]には、制限板の上限を蒸着マスクまで延長してもよいことが記載されている。しかしながら、制限板を蒸着マスクに接触させると蒸着マスクが歪み、正確な蒸着パターンを形成できなくなる。
以上より、スキャン蒸着法を用いる場合、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制するという点で更に改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制可能な蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の一態様は、外枠部と、
前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第一の桟部と、
前記外枠部、及び、前記第一の桟部上に設けられ、前記外枠部に固定されたパターン形成部とを備え、
前記パターン形成部には、パターン形成用の複数のマスク開口が設けられ、
前記複数のマスク開口の各々は、第一の方向に沿って設けられ、
前記複数のマスク開口は、前記第一の方向に直交する第二の方向に配置され、
前記第一の桟部は、前記第一の方向、及び、前記第二の方向に直交する第三の方向に沿って見たときに前記複数のマスク開口のうちの隣り合う2つのマスク開口の間に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触する蒸着装置用マスクであってもよい。
以下、この蒸着装置用マスクを本発明に係る蒸着装置用マスクとも言う。
前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第一の桟部と、
前記外枠部、及び、前記第一の桟部上に設けられ、前記外枠部に固定されたパターン形成部とを備え、
前記パターン形成部には、パターン形成用の複数のマスク開口が設けられ、
前記複数のマスク開口の各々は、第一の方向に沿って設けられ、
前記複数のマスク開口は、前記第一の方向に直交する第二の方向に配置され、
前記第一の桟部は、前記第一の方向、及び、前記第二の方向に直交する第三の方向に沿って見たときに前記複数のマスク開口のうちの隣り合う2つのマスク開口の間に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触する蒸着装置用マスクであってもよい。
以下、この蒸着装置用マスクを本発明に係る蒸着装置用マスクとも言う。
本発明に係る蒸着装置用マスクにおける好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
本発明に係る蒸着装置用マスクは、本発明に係る蒸着装置用マスク、制限板、及び、蒸着源を基板側からこの順に含む蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させながら蒸着を行う蒸着装置に用いられてもよい。
本発明に係る蒸着装置用マスクは、前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第二の桟部を備え、
前記パターン形成部は、前記外枠部、前記第一の桟部、及び、前記第二の桟部上に設けられ、
前記複数のマスク開口のうち、前記第二の方向において一方の端に位置するマスク開口を最端開口とし、前記最端開口の隣に位置するマスク開口を隣接開口とすると、
前記第二の桟部は、前記第三の方向に沿って見たときに前記最端開口の前記隣接開口と反対側に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触してもよい。
以下、この蒸着装置用マスクを好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクとも言う。
前記パターン形成部は、前記外枠部、前記第一の桟部、及び、前記第二の桟部上に設けられ、
前記複数のマスク開口のうち、前記第二の方向において一方の端に位置するマスク開口を最端開口とし、前記最端開口の隣に位置するマスク開口を隣接開口とすると、
前記第二の桟部は、前記第三の方向に沿って見たときに前記最端開口の前記隣接開口と反対側に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触してもよい。
以下、この蒸着装置用マスクを好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクとも言う。
本発明の他の態様は、基板上に成膜する蒸着装置であって、
前記蒸着装置は、本発明に係る蒸着装置用マスク、又は、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板とを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第一の桟部に接触する蒸着装置であってもよい。
以下、この蒸着装置を本発明に係る第一の蒸着装置とも言う。
前記蒸着装置は、本発明に係る蒸着装置用マスク、又は、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板とを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第一の桟部に接触する蒸着装置であってもよい。
以下、この蒸着装置を本発明に係る第一の蒸着装置とも言う。
本発明に係る第一の蒸着装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。また、上述の好ましい実施形態と、以下の好ましい実施形態とが、適宜、互いに組み合わされてもよく、それらの2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
本発明に係る第一の蒸着装置は、前記制限板、及び、前記蒸着源の間に設けられたアパーチャーを備え、
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触してもよい。
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触してもよい。
前記第一の桟部、及び、前記制限板のうち、一方は、凹部を含み、他方の一部は、前記凹部に嵌め込まれてもよい。
前記蒸着ユニットは、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含み、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の少なくとも一方に接触してもよい。
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の少なくとも一方に接触してもよい。
前記蒸着ユニットは、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクを含み、かつ、前記制限板を複数含み、
前記複数の制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第二の桟部に接触する制限板を含でもよい。
前記複数の制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第二の桟部に接触する制限板を含でもよい。
前記第二の桟部、及び、前記第二の桟部に接触する前記制限板のうち、一方は、凹部を含み、他方の一部は、前記凹部に嵌め込まれてもよい。
前記蒸着ユニットは、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含み、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記第一の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触するとともに、前記第二の桟部、及び、前記第二の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触してもよい。
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記第一の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触するとともに、前記第二の桟部、及び、前記第二の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触してもよい。
本発明の他の態様は、基板上に成膜する蒸着装置であって、
前記蒸着装置は、本発明に係る蒸着装置用マスク、又は、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板と、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の間に配置され、前記第一の桟部、及び、前記制限板に接触する蒸着装置であってもよい。
以下、この蒸着装置を本発明に係る第二の蒸着装置とも言う。
前記蒸着装置は、本発明に係る蒸着装置用マスク、又は、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板と、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の間に配置され、前記第一の桟部、及び、前記制限板に接触する蒸着装置であってもよい。
以下、この蒸着装置を本発明に係る第二の蒸着装置とも言う。
本発明に係る第二の蒸着装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。また、上述の好ましい実施形態と、以下の好ましい実施形態とが、適宜、互いに組み合わされてもよく、それらの2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
本発明に係る第二の蒸着装置は、前記制限板、及び、前記蒸着源の間に設けられたアパーチャーを備え、
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触してもよい。
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触してもよい。
前記蒸着ユニットは、好適な実施形態に係る蒸着装置用マスクを含み、かつ、前記制限板を複数含み、
前記複数の制限板は、前記第二の桟部との間に前記温度制御装置が配置され、かつ、前記温度制御装置が接触する制限板を含み、
前記温度制御装置は、前記第二の桟部に接触してもよい。
前記複数の制限板は、前記第二の桟部との間に前記温度制御装置が配置され、かつ、前記温度制御装置が接触する制限板を含み、
前記温度制御装置は、前記第二の桟部に接触してもよい。
本発明の他の態様は、基板上に成膜する蒸着工程を含む蒸着方法であってもよく、
前記蒸着工程は、本発明に係る第一又は第二の蒸着装置を用いて行われてもよい。
前記蒸着工程は、本発明に係る第一又は第二の蒸着装置を用いて行われてもよい。
本発明の更に他の態様は、本発明に係る第一又は第二の蒸着装置を用いて成膜する蒸着工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であってもよい。
本発明によれば、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制可能な蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を実現することができる。
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面に参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
なお、以下の実施形態では、水平面内にX軸及びY軸が存在し、鉛直方向にZ軸が向く直交座標を適宜用いて説明する。また、以下の実施形態において、X軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向は、それぞれ、本発明に係るマスクと本発明に係る蒸着装置とにおける、第二の方向、第一の方向、及び、第三の方向に対応する。
(実施形態1)
本実施形態では、TFT基板側から光を取り出すボトムエミッション型でRGBフルカラー表示の有機EL素子の製造方法と、その製造方法により作製された有機EL素子を備える有機EL表示装置とについて主に説明するが、本実施形態は、他のタイプの有機EL素子の製造方法にも適用可能である。
本実施形態では、TFT基板側から光を取り出すボトムエミッション型でRGBフルカラー表示の有機EL素子の製造方法と、その製造方法により作製された有機EL素子を備える有機EL表示装置とについて主に説明するが、本実施形態は、他のタイプの有機EL素子の製造方法にも適用可能である。
まず、本実施形態に係る有機EL表示装置の全体の構成について説明する。
図1は、実施形態1に係る有機EL素子の製造方法により作製された有機EL素子を備える有機EL表示装置の断面模式図である。図2は、図1に示した有機EL表示装置の表示領域内の構成を示す平面模式図である。図3は、図1に示した有機EL表示装置のTFT基板の構成を示す断面模式図であり、図2のA-B線断面を示す。
図1は、実施形態1に係る有機EL素子の製造方法により作製された有機EL素子を備える有機EL表示装置の断面模式図である。図2は、図1に示した有機EL表示装置の表示領域内の構成を示す平面模式図である。図3は、図1に示した有機EL表示装置のTFT基板の構成を示す断面模式図であり、図2のA-B線断面を示す。
図1に示すように、本実施形態に係る有機EL表示装置1は、TFT12(図3参照)が設けられたTFT基板10と、TFT基板10上に設けられ、TFT12に接続された有機EL素子20と、有機EL素子20を取り囲むように枠状に設けられた接着層30と、有機EL素子20を覆うように配置された封止基板40とを備えている。接着層30は、TFT基板10の周縁部と、封止基板40の周縁部とを互いに貼り合わせている。
封止基板40と、有機EL素子20が積層されたTFT基板10とを接着層30を用いて貼り合わせることで、これら一対の基板10及び40の間に有機EL素子20を封止している。これにより、酸素及び水分が外部から有機EL素子20へ浸入することを防止している。
図3に示すように、TFT基板10は、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を有している。図2に示すように、絶縁基板11上には、複数の配線14が形成されており、複数の配線14は、水平(縦)方向に設けられた複数のゲート線と、垂直(横)方向に設けられ、ゲート線と交差する複数の信号線とを含んでいる。ゲート線には、ゲート線を駆動するゲート線駆動回路(図示せず)が接続され、信号線には、信号線を駆動する信号線駆動回路(図示せず)が接続されている。
有機EL表示装置1は、RGBフルカラー表示のアクティブマトリクス型の表示装置であり、配線14で区画された各領域には、赤(R)、緑(G)又は青(B)のサブ画素(ドット)2R、2G又は2Bが配置されている。サブ画素2R、2G及び2Bは、マトリクス状に配列されている。各色のサブ画素2R、2G、2Bには、対応する色の有機EL素子20及び発光領域が形成されている。
赤、緑及び青のサブ画素2R、2G及び2Bは、それぞれ、赤色の光、緑色の光及び青色の光で発光し、3つのサブ画素2R、2G及び2Bから1つの画素2が構成されている。
サブ画素2R、2G及び2Bには、それぞれ、開口部15R、15G及び15Bが設けられており、開口部15R、15G及び15Bは、それぞれ、赤、緑及び青の発光層23R、23G及び23Bによって覆われている。発光層23R、23G及び23Bは、垂直(縦)方向にストライプ状に形成されている。発光層23R、23G及び23Bのパターンは、各色毎に、蒸着により形成されている。なお、開口部15R、15G及び15Bについては後述する。
各サブ画素2R、2G、2Bには、有機EL素子20の第1電極21に接続されたTFT12が設けられている。各サブ画素2R、2G、2Bの発光強度は、配線14及びTFT12による走査及び選択により決定される。このように、有機EL表示装置1は、TFT12を用いて、各色の有機EL素子20を選択的に所望の輝度で発光させることにより画像表示を実現している。
次に、TFT基板10及び有機EL素子20の構成について詳述する。まず、TFT基板10について説明する。
図3に示すように、TFT基板10は、絶縁基板11上に形成されたTFT12(スイッチング素子)及び配線14と、これらを覆う層間膜(層間絶縁膜、平坦化膜)13と、層間膜13上に形成された絶縁層であるエッジカバー15とを有している。
TFT12は、各サブ画素2R、2G、2Bに対応して設けられている。なお、TFT12の構成は、一般的なものでよいので、TFT12における各層の図示及び説明は省略する。
層間膜13は、絶縁基板11上に、絶縁基板11の全領域に渡って形成されている。層間膜13上には、有機EL素子20の第1電極21が形成されている。また、層間膜13には、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が設けられている。これにより、TFT12は、コンタクトホール13aを介して、有機EL素子20に電気的に接続されている。
エッジカバー15は、第1電極21の端部で有機EL層が薄くなったり電界集中が起こったりすることによって有機EL素子20の第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に形成されている。そのため、エッジカバー15は、第1電極21の端部を部分的に被覆するように形成されている。
エッジカバー15には、上述の開口部15R、15G及び15Bが設けられている。このエッジカバー15の各開口部15R、15G、15Bが、サブ画素2R、2G、2Bの発光領域となる。言い換えれば、サブ画素2R、2G及び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。
次に、有機EL素子20について説明する。
有機EL素子20は、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層及び第2電極26を含み、これらは、この順に積層されている。
第1電極21は、有機EL層に正孔を注入(供給)する機能を有する層である。第1電極21は、上述の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。
第1電極21と第2電極26との間には、図3に示すように、有機EL層として、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又は23B、電子輸送層24、及び、電子注入層25が、この順に積層されている。
なお、上記積層順は、第1電極21を陽極とし、第2電極26を陰極とした場合のものであり、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層の積層順は反転する。
正孔注入層は、各発光層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。また、正孔輸送層は、各発光層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及びエッジカバー15を覆うように、TFT基板10の表示領域全面に一様に形成されている。
なお、本実施形態では、上述のように、正孔注入層及び正孔輸送層として、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を設けた場合を例に挙げて説明する。しかしながら、本実施形態は、この場合に特に限定されない。正孔注入層と正孔輸送層とは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及び23Bが、それぞれ、エッジカバー15の開口部15R、15G及び15Bを覆うように、サブ画素2R、2G及び2Bに対応して形成されている。
各発光層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。各発光層23R、23G、23Bは、低分子蛍光色素、金属錯体等の、発光効率が高い材料から形成されている。
電子輸送層24は、第2電極26から各発光層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。また、電子注入層25は、第2電極26から各発光層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及び23B並びに正孔注入層兼正孔輸送層22を覆うように、TFT基板10の表示領域全面に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、TFT基板10の表示領域全面に一様に形成されている。
なお、電子輸送層24と電子注入層25とは、上述のように互いに独立した層として形成されていてもよいし、互いに一体化して設けられていてもよい。すなわち、有機EL表示装置1は、電子輸送層24及び電子注入層25に代えて、電子輸送層兼電子注入層を備えていてもよい。
第2電極26は、有機EL層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、TFT基板10の表示領域全面に一様に形成されている。
なお、発光層23R、23G及び23B以外の有機層は、有機EL層として必須の層ではなく、要求される有機EL素子20の特性に応じて適宜形成することができる。また、有機EL層には、必要に応じて、キャリアブロッキング層を追加することもできる。例えば、発光層23R、23G及び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してもよく、これにより、正孔が電子輸送層24に到達することを抑制でき、発光効率を向上することができる。
有機EL素子20の構成としては、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
なお、上述のように、正孔注入層と正孔輸送層とは、一体化されていてもよい。また、電子輸送層と電子注入層とは、一体化されていてもよい。
(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
なお、上述のように、正孔注入層と正孔輸送層とは、一体化されていてもよい。また、電子輸送層と電子注入層とは、一体化されていてもよい。
また、有機EL素子20の構成は上記(1)~(8)の層構成に特に限定されず、要求される有機EL素子20の特性に応じて所望の層構成を採用することができる。
次に、有機EL表示装置1の製造方法について説明する。
図4は、実施形態1に係る有機EL表示装置の製造工程を説明するためのフローチャートである。
図4は、実施形態1に係る有機EL表示装置の製造工程を説明するためのフローチャートである。
図4に示すように、本実施形態に係る有機EL表示装置の製造方法は、例えば、TFT基板・第1電極の作製工程S1、正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程S2、発光層蒸着工程S3、電子輸送層蒸着工程S4、電子注入層蒸着工程S5、第2電極蒸着工程S6、及び、封止工程S7を含んでいる。
以下に、図4に示すフローチャートに従って、図1~図3を参照して説明した各構成要素の製造工程について説明する。ただし、本実施形態に記載されている各構成要素の寸法、材質、形状等はあくまで一例に過ぎず、これによって本発明の範囲が限定解釈されるものではない。
また、上述したように、本実施形態に記載の積層順は、第1電極21を陽極、第2電極26を陰極とした場合のものであり、反対に第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層の積層順は反転する。同様に、第1電極21及び第2電極26を構成する材料も反転する。
まず、図3に示すように、一般的な方法によりTFT12、配線14等が形成された絶縁基板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、絶縁基板11上に層間膜13を形成する。
絶縁基板11としては、例えば、厚さが0.7~1.1mmであり、Y軸方向の長さ(縦長さ)が400~500mmであり、X軸方向の長さ(横長さ)が300~400mmのガラス基板又はプラスチック基板が挙げられる。
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樹脂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。ただし、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に示すように有機EL表示装置1としてボトムエミッション型の有機EL表示装置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が、より好適に用いられる。
層間膜13の膜厚は、TFT12による段差が埋まり、層間膜13の表面が平坦になる程度である限り、特に限定されるものではない。例えば、略2μmとしてもよい。
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、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、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フォトレジストの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上に第1電極21をマトリクス状に形成する。
なお、第1電極21に用いられる導電膜材料としては、例えば、ITO、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;を用いることができる。
また、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。
第1電極21の厚さは特に限定されるものではないが、上述のように、例えば、100nmとすることができる。
次に、層間膜13と同様の方法により、エッジカバー15を、例えば略1μmの膜厚で形成する。エッジカバー15の材料としては、層間膜13と同様の絶縁材料を使用することができる。
以上の工程により、TFT基板10及び第1電極21が作製される(S1)。
次に、上記工程を経たTFT基板10に対し、脱水のための減圧ベークと、第1電極21の表面洗浄のための酸素プラズマ処理とを施す。
次いで、一般的な蒸着装置を用いて、TFT基板10上に、正孔注入層及び正孔輸送層(本実施形態では正孔注入層兼正孔輸送層22)を、TFT基板10の表示領域全面に蒸着する(S2)。
具体的には、表示領域全面に対応して開口したオープンマスクを、TFT基板10に対しアライメント調整を行った後に密着して貼り合わせる。そして、TFT基板10とオープンマスクとを共に回転させながら、蒸着源より飛散した蒸着粒子を、オープンマスクの開口部を通じて表示領域全面に均一に蒸着する。
なお、表示領域全面への蒸着とは、隣接した色の異なるサブ画素間に渡って途切れることなく蒸着することを意味する。
正孔注入層及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、及び、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、又は、ポリマー;等が挙げられる。
正孔注入層と正孔輸送層とは、上述のように一体化されていてもよいし、独立した層として形成されていてもよい。各々の膜厚は、例えば、10~100nmである。
正孔注入層及び正孔輸送層として、正孔注入層兼正孔輸送層22を形成する場合、正孔注入層兼正孔輸送層22の材料として、例えば、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)を使用することができる。また、正孔注入層兼正孔輸送層22の膜厚は、例えば30nmとすることができる。
次に、正孔注入層兼正孔輸送層22上に、エッジカバー15の開口部15R、15G及び15Bを覆うように、サブ画素2R、2G及び2Bに対応して発光層23R、23G及び23Bをそれぞれ別々に形成(パターン形成)する(S3)。
上述したように、各発光層23R、23G、23Bには、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。
発光層23R、23G及び23Bの材料としては、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、及び、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。
各発光層23R、23G、23Bの膜厚は、例えば、10~100nmである。
本発明に係る製造方法は、このような発光層23R、23G及び23Bの形成に特に好適に使用することができる。
本発明に係る製造方法を用いた各発光層23R、23G、23Bのパターンの形成方法については、後で詳述する。
次に、上記正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程S2と同様の方法により、電子輸送層24を、正孔注入層兼正孔輸送層22並びに発光層23R、23G及び23Bを覆うように、TFT基板10の表示領域全面に蒸着する(S4)。
続いて、上記正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程S2と同様の方法により、電子注入層25を、電子輸送層24を覆うように、TFT基板10の表示領域全面に蒸着する(S5)。
電子輸送層24及び電子注入層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、及び、これらの誘導体や金属錯体;LiF(フッ化リチウム);等が挙げられる。
より具体的には、Alq3(トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム)、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、1,10-フェナントロリン、及び、これらの誘導体や金属錯体;LiF;等が挙げられる。
上述したように、電子輸送層24と電子注入層25とは、一体化されていても独立した層として形成されていてもよい。各々の膜厚は、例えば1~100nmであり、好ましくは10~100nmである。また、電子輸送層24及び電子注入層25の合計の膜厚は、例えば20~200nmである。
代表的には、電子輸送層24の材料にAlq3を使用し、電子注入層25の材料にはLiFを使用する。また、例えば、電子輸送層24の膜厚は30nmとし、電子注入層25の膜厚は1nmとする。
次に、上記正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程(S2)と同様の方法により、第2電極26を、電子注入層25を覆うように、TFT基板10の表示領域全面に蒸着する(S6)。この結果、TFT基板10上に、有機EL層、第1電極21及び第2電極26を含む有機EL素子20が形成される。
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。
代表的には、第2電極26は、厚み50nmのアルミニウム薄膜から形成される。
次いで、図1に示したように、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を用いて貼り合わせ、有機EL素子20の封入を行う。
接着層30の材料としては、例えば、封止樹脂、フリットガラス等を用いることができる。封止基板40としては、例えば、厚さが0.4~1.1mmのガラス基板又はプラスチック基板等の絶縁基板が用いられる。また、封止基板40として掘り込みガラスを使用してもよい。
なお、封止基板40の縦長さ及び横長さは、目的とする有機EL表示装置1のサイズにより適宜調整してもよく、TFT基板10の絶縁基板11と略同一のサイズの絶縁基板を使用し、有機EL素子20を封止した後で、目的とする有機EL表示装置1のサイズに従って分断してもよい。
また、有機EL素子20の封止方法は、上述の方法に特に限定されず、他のあらゆる封止方法を採用することが可能である。他の封止方式としては、例えば、TFT基板10と封止基板40との間に樹脂を充填する方法等が挙げられる。
また、第2電極26上には、第2電極26を覆うように、酸素や水分が外部から有機EL素子20内に浸入することを阻止するために、保護膜(図示せず)が設けられていてもよい。
保護膜は、絶縁性又は導電性の材料で形成することができる。このような材料としては、例えば、窒化シリコンや酸化シリコン等が挙げられる。保護膜の厚さは、例えば100~1000nmである。
上記工程の結果、有機EL表示装置1が完成する。
この有機EL表示装置1においては、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層へホール(正孔)が注入される。一方で、第2電極26から有機EL層に電子が注入され、正孔と電子とが各発光層23R、23G、23B内で再結合する。正孔及び電子の再結合によるエネルギーにより発光材料が励起され、その励起状態が基底状態に戻る際に光が出射される。各サブ画素2R、2G、2Bの発光輝度を制御することで、所定の画像が表示される。
次に、発光層蒸着工程S3、本実施形態に係る蒸着装置用マスク、及び、本実施形態に係る蒸着装置について説明する。
本実施形態に係る蒸着装置用マスクは、マスク、制限板、及び、蒸着源を基板側からこの順に含む蒸着ユニットに対して基板を相対的に移動させながら蒸着を行う、本実施形態に係る蒸着装置に用いられるマスクである。まず、本実施形態に係る蒸着装置用マスクについて詳述し、本実施形態に係る蒸着装置については後で説明する。
図5は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図6は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの斜視模式図である。図7は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの断面模式図であり、図6のA1-A2線断面を示す。図8は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの断面模式図であり、図6のB1-B2線断面、又は、C1-C2線断面を示す。
図5~8に示すように、本実施形態に係る蒸着装置用マスク101は、外枠部102と、複数の第一の桟部110と、2つの第二の桟部120と、パターン形成部130とを備えている。
図5~8に示すように、本実施形態に係る蒸着装置用マスク101は、外枠部102と、複数の第一の桟部110と、2つの第二の桟部120と、パターン形成部130とを備えている。
外枠部102は、内側が開口した枠体であり、互いに対向する一対の長手状(例えば、直方体状)の縦枠部104と、互いに対向する一対の長手状(例えば、直方体状)の横枠部105とを含んでいる。Z軸方向に沿って見たときの外枠部102の形状は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、矩形状であってもよい。
外枠部102のX軸方向の幅は、基板のX軸方向の幅よりも大きく設定され、外枠部102のY軸方向の幅は、基板のY軸方向の幅よりも小さく設定されているがその他の外枠部102の寸法(例えば、Z軸方向の寸法、並びに、Z軸方向に沿って見たときの縦枠部104及び横枠部105の短手方向の幅)は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、一般的なスキャン蒸着法において採用されるマスクフレームの寸法と同程度に設定されてもよい。
第一及び第二の桟部110及び120は、各々、長手状(例えば、直方体状)であり、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されている。桟部110及び120は、Y軸方向に沿って(例えば、Y軸方向と平行に)、一対の横枠部105の間に架設されており、各々の両端部は、一対の横枠部105に接続されている。各桟部110、112にはX軸方向に隣接して貫通口137が形成され、第二の桟部120の一方と、複数の第一の桟部110と、第二の桟部120の他方とは、X軸方向においてこの順に、例えば等間隔で、配置されている。
第一の桟部110の上部(パターン形成部130側の部分)111のZ軸方向における位置(高さ)と、第二の桟部120の上部(パターン形成部130側の部分)121のZ軸方向における位置(高さ)とは、外枠部102の上部(パターン形成部130側の部分)103のZ軸方向における位置(高さ)と実質的に同じである。例えば、第一の桟部110の上部111の表面と、第二の桟部120の上部121の表面と、外枠部102の上部103の表面とは、同一のXY平面(X軸、及び、Y軸に平行な平面)内に位置してもよい。
なお、第一及び第二の桟部110及び120の各寸法は、必要な剛性を確保でき、後述するマスク開口132を塞ぐことがなく、基板190の所望の場所に成膜パターンを形成することができる限り、特に限定されず、適宜設定することができる。
ただし、第一及び第二の桟部110及び120と、外枠部102との上にはパターン形成用の複数のマスク開口132が形成されたパターン形成部130が配置されることから、第一及び第二の桟部110及び120と、外枠部102との平坦度は高いことが好ましい。そのため、各桟部110、120のZ軸方向の寸法(厚み)は、外枠部102のZ軸方向の寸法(厚み)と実質的に同じであることが好ましい。また、これにより、桟部110及び120と、外枠部102との材料の加工性をよくすることができる。
また、パターン形成部130を各桟部110、120に接合(例えばスポット溶接)する場合は、各桟部110、120の強度が低いとマスク開口132のパターンが歪み、正確なパターンを基板に形成できなくなるおそれがある。したがって、その場合は、基板の寸法が400mm×500mm程度とすると、経験的には、Z軸方向に沿って見たときの各桟部110、120の短手方向の幅は、5mm以上であることが好ましい。
他方、外枠部102には、テンションがかけられた状態でパターン形成部130が固定されるため、Z軸方向に沿って見たときの外枠部102の短手方向の幅は、Z軸方向に沿って見たときの各桟部110、120の短手方向の幅よりも数倍以上大きいことが好ましい。
また、各桟部110、120の外枠部102への固定方法は、特に限定されず、例えば、各桟部110、120と、外枠部102を別個に作製し、各桟部110、120を外枠部102に接合、例えばスポット溶接してもよい。そして、その後、パターン形成部130側の表面と、その反対側の表面とが所望の平行度及び平面度を有するように、桟部110及び120と外枠部102とを研磨してもよい。また、厚板に複数の貫通口137を形成して、隣り合う貫通口137の間の各隔壁部を桟部110又は120として用いてもよい。より詳細には、例えば、直方体状の材料に対して穴あけ加工や切出し加工を行い、更に必要に応じてテーパ加工を行い、最後に、パターン形成部130側の表面と、その反対側の表面とが所望の平行度及び平面度を有するように、桟部110及び120と外枠部102とを研磨してもよい。この方法によれば、桟部110及び120と外枠部102とを同時に形成することができ、各桟部110、120を外枠部102に接合する方法に比べて、各桟部110、120をより高精度に形成することが可能であり、より高精度に平面出し及び平行出しの研磨を行うことができる。
また、第一の桟部110の本数は、特に限定されず、後述するマスク開口132のパターンに応じて適宜設定することができ、1本であってもよい。
パターン形成部130は、開口パターンが形成された平板状であり、第一及び第二の桟部110及び120を覆うように外枠部102と桟部110及び120との上に配置されている。また、パターン形成部130は、各桟部110、120に隣接する貫通口137を覆っている。
パターン形成部130は、テンションがかけられた状態で外枠部102に接合、例えばスポット溶接されている。これにより、自重によるパターン形成部130の撓みを低減している。図5に示すように、パターン形成部130の周縁部を外枠部102にスポット溶接してもよい。図5中、スポット溶接部分は、点線で示している。
なお、Z軸方向に沿って見たときのパターン形成部130の形状は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、矩形状であってもよい。
また、パターン形成部130のZ軸方向の寸法(厚み)は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、一般的なスキャン蒸着法において採用されパターン形成部の厚みと同程度に設定されてもよい。
パターン形成部130には、複数の開口群131が形成されており、各開口群131は、パターン形成用の複数のマスク開口(貫通口)132を含んでいる。複数の開口群131は、互いに異なるパターンに形成されていてもよいが、通常、互いに実質的に同じパターンで形成される。換言すると、複数の開口群131に含まれる複数のマスク開口132は、通常、互いに実質的に同じパターンで形成されている。
複数の開口群131は、X軸方向に、例えば等間隔で、配置されている。X軸方向において隣り合う2つの開口群131の間の間隔は、Z軸方向に沿って見たときの第一の桟部110の短手方向の幅よりも大きければ特に限定されず、適宜設定することができる。例えば、Z軸方向に沿って見たときの各第一の桟部110の短手方向の幅を5mm以上にする場合は、X軸方向において隣り合う2つの開口群131の間の間隔も5mm以上に設定される。
また、X軸方向において隣り合う2つの開口群131の間の間隔は、各開口群131のX軸方向における幅、すなわち各開口群131においてX軸方向の両端に位置する2つのマスク開口132のX軸方向の距離よりも広く設定されていてもよい。これにより、マスク101を備える蒸着装置の設計の自由度を向上することができる。他方、このようなマスク開口132の配置では、1回の基板の搬送で基板の被蒸着領域の全域にパターンを形成することはできないが、マスク101を含む蒸着ユニットをX軸方向にシフトさせて複数回基板を搬送させることによって、基板の被蒸着領域の全域にパターンを形成することが可能である。なお、その詳細は後述する。
各開口群131内において、複数のマスク開口132は、X軸方向に、例えば等間隔で、配置されている。各マスク開口132は、Y軸方向に沿って(例えば、Y軸方向と平行に)、長手状に形成されている。このようなマスク開口132を介して、基板をY軸方向に沿って搬送しながら、気化した材料を基板に付着させることによって、Y軸方向に延在するストライプ状のパターン(すなわち、発光層23R、23G又は23B)を基板上に形成することができる。
なお、パターン形成部130に設けられる複数のマスク開口132のパターンは、Y軸方向に沿って各々設けられた複数のマスク開口132がX軸方向に配置されたパターンであって、少なくとも一つの第一の桟部110を隣り合う2つのマスク開口132の間に配置することが可能なパターンである限り、特に限定されず、適宜設定することができる。
例えば、各開口群131内におけるマスク開口132のピッチは、特に限定されず、成膜しようとするパターンの位置、蒸着装置内におけるマスク101、基板、及び、蒸着源の相対的な位置関係、パターン形成部130の厚み等の条件を考慮した幾何学的計算に基づいて、適宜設定することができる。
また、各マスク開口132のX軸方向の寸法は、特に限定されず、成膜しようとするパターンのX軸方向の位置と幅、蒸着装置内におけるマスク101、基板、及び、蒸着源の相対的な位置関係、パターン形成部130の厚み等の条件を考慮した幾何学的計算に基づいて、適宜設定することができる。
また、各マスク開口132のY軸方向の寸法は、特に限定されず、蒸着レート、基板の搬送速度、成膜しようとするパターンの膜厚とX軸方向の位置、蒸着装置内におけるマスク101、基板、及び、蒸着源の相対的な位置関係、パターン形成部130の厚み等の条件を考慮した幾何学的計算に基づいて、適宜設定することができる。
更に、各開口群131内に含まれる複数のマスク開口132の本数は、特に限定されず、互いに独立して、適宜設定することが可能である。
そして、Z軸方向に沿って見たときの各マスク開口132の形状は、特に限定されず、各マスク開口132は、例えば、Y軸方向に延在する1つのスリット状の開口であってもよい。また、各マスク開口132は、複数の部分(マスク開口部)に分割されていてもよく、これらのマスク開口部がY軸方向に沿って配置されていてもよい。すなわち、各マスク開口132は、Y軸方向に沿って配置された複数のマスク開口部を含むマスク開口列であってもよい。
以下、X軸方向において最も端に位置する2つのマスク開口を最端開口133とも言い、最端開口133の隣(内側)に位置する2つのマスク開口を隣接開口134とも言う。
図5に示すように、Z軸方向に沿って見たとき、各第一の桟部110は、X軸方向において隣り合う2つのマスク開口132の間に配置されている。そして、図7に示すように、各第一の桟部110は、それらの2つのマスク開口132の間においてパターン形成部130に接触している。これらの2つのマスク開口132の間隔は、Z軸方向に沿って見たときの第一の桟部110の短手方向の幅よりも大きければ特に限定されず、例えば、5mmより大きく設定されてもよい。
また、図5に示すように、Z軸方向に沿って見たときに、各第一の桟部110は、X軸方向において隣り合う2つの開口群131のうちの一方に含まれるマスク開口132と、他方に含まれるマスク開口132との間に配置されている。なお、X軸方向において隣り合う2つの開口群131とは、それらの間の間隔がZ軸方向に沿って見たときの第一の桟部110の短手方向の幅よりも広く設定されている2つの開口群131を指す。
また、図5に示すように、Z軸方向に沿って見たとき、各最端開口133の隣接開口134と反対側に、第二の桟部120が1つずつ配置されている。換言すると、Z軸方向に沿って見たとき、各最端開口133は、第二の桟部120、及び、隣接開口134の間に配置されている。そして、図7に示すように、各第二の桟部120は、最端開口133の隣接開口134と反対側のパターン形成部130の部分に接触している。最端開口133は、各々、パターン形成部130に形成された全てのマスク開口132の中でX軸方向において最も端に位置している。
図9及び11は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの拡大断面模式図である。図10は、実施形態1に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図10中、スポット溶接部分は、点線で示している。
各桟部110、120は、図7に示したように、パターン形成部130に単に接触しているだけでもよいし、図10及び11に示すように、接合(例えばスポット溶接)されていてもよい。いずれの場合も、パターン形成部130を各桟部110、120によって支えることができるため、パターン形成部130の自重による撓みを小さくすることができる。
各桟部110、120は、図7に示したように、パターン形成部130に単に接触しているだけでもよいし、図10及び11に示すように、接合(例えばスポット溶接)されていてもよい。いずれの場合も、パターン形成部130を各桟部110、120によって支えることができるため、パターン形成部130の自重による撓みを小さくすることができる。
前者の場合は、接合する箇所が、一般的な蒸着装置用マスクの場合と同じで済む。ただし、図9に示すように、蒸着粒子の流れやマスク101の各部の極微小な歪に起因して、パターン形成部130と、各桟部110、120との間に僅かに隙間135が生じる可能性がある。通常の蒸着ではこの隙間は問題にならないが、成膜レートを非常に高くした場合はこの隙間を通る蒸着粒子が問題になるおそれがある。
それに対して、後者の場合は、接合箇所136では各桟部110、120はパターン形成部130と一体化するため、パターン形成部130と、各桟部110、120との間にほとんど隙間が生じず、成膜レートを非常に高くした場合でもこの隙間を通る蒸着粒子が問題にならないという利点がある。
なお、各桟部110、120の強度は、外枠部102の強度より小さく、パターン形成部130のテンションを支えるのは外枠部102であるため、後者の場合も、通常、パターン形成部130の外枠部102への接合を省略することはできない。したがって、後者の場合は、通常、接合箇所が一般的な蒸着装置用マスクの場合よりも増えてしまう。ただし、各桟部110、120のパターン形成部130への接合は、これらの間の隙間を無くすことが目的であるため、各桟部110、120のパターン形成部130への接合箇所は、少なくしてもよい。
なお、マスク101の各部の材料は特に限定されず、適宜選択可能であるが、熱歪が小さい材料であることが好ましく、具体的には、外枠部102と、第一及び第二の桟部110及び120の材料としては、インバー材(鉄に略36質量%のニッケルを加えた合金。さらに微量のCoを混ぜてもよい。)が好適である。外枠部102と桟部110及び120との熱歪が大きいと、蒸着を行う期間中にマスク開口132のパターンが変形するおそれがあるが、インバー材は、熱膨張係数の小さく、外枠部102と桟部110及び120との熱歪の発生を抑制し、マスク開口132のパターンの変形を抑制することができる。同様の観点から、パターン形成部130の材料としてもインバー材が好適である。ただし、パターン精度が低くてよい場合は、ステンレス合金を用いることができる。また、パターン形成部130のZ軸方向の寸法(厚み)を極めて薄くする場合は、加工性に優れるニッケル(Ni)合金を用いることができる。
以上の通り、本実施形態に係る蒸着装置用マスク101は、外枠部102と、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定された第一の桟部110と、外枠部102、及び、第一の桟部110上に設けられ、外枠部102に固定されたパターン形成部130とを備え、パターン形成部130には、パターン形成用の複数のマスク開口132が設けられ、複数のマスク開口132の各々は、Y軸方向(第一の方向)に沿って設けられ、複数のマスク開口132は、Y軸方向(第一の方向)に直交するX軸方向(第二の方向)に配置され、第一の桟部110は、Y軸方向(第一の方向)、及び、X軸方向(第二の方向)に直交するZ軸方向(第三の方向)に沿って見たときに複数のマスク開口132のうちの隣り合う2つのマスク開口132の間に位置し、かつ、パターン形成部130に接触する。本実施形態に係るマスク101によれば、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制することができる。
より詳しく説明すると、複数のマスク開口132は、Y軸方向(第一の方向)に直交するX軸方向(第二の方向)に配置され、第一の桟部110は、Y軸方向(第一の方向)、及び、X軸方向(第二の方向)に直交するZ軸方向(第三の方向)に沿って見たときに複数のマスク開口132のうちの隣り合う2つのマスク開口132の間に位置し、かつ、パターン形成部130に接触することから、制限板をパターン形成部130ではなく第一の桟部110に接触させることができる。したがって、X軸方向において隣り合う2つのマスク開口132の間のパターン形成部130の部分と、制限板との間に第一の桟部110を配置することができ、それらの間の領域を第一の桟部110によって塞ぐことができる。そのため、マスク101近傍で蒸着粒子が散乱したり、マスク101近傍で制限板に付着した材料が再蒸発したりして、X軸方向の速度成分が大きく、想定外の方向に進行する蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を第一の桟部110と制限板とによって効果的に遮ることができる。したがって、ゴーストの発生を抑制することができる。
また、第一の桟部110は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されることから、第一の桟部110の剛性を容易に高くすることが可能である。したがって、制限板180を第一の桟部110に接触させても、パターン形成部130に歪みが生じることを防止できるため、成膜パターンの精度の悪化を防止することが可能である。
更に、パターン形成部130を外枠部102のみならず、第一の桟部110によっても支持することができるため、自重によるパターン形成部130の撓みを効果的に低減することができる。
また、本実施形態に係る蒸着装置用マスク101は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定された第二の桟部120を備え、パターン形成部130は、外枠部102、第一の桟部110、及び、第二の桟部120上に設けられ、複数のマスク開口132のうち、X軸方向(第二の方向)において一方の端に位置するマスク開口を最端開口133とし、最端開口133の隣に位置するマスク開口を隣接開口134とすると、第二の桟部120は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときに最端開口133の隣接開口134と反対側に位置し、かつ、パターン形成部130に接触する。
このように、複数のマスク開口132のうち、X軸方向(第二の方向)において一方の端に位置するマスク開口を最端開口133とし、最端開口133の隣に位置するマスク開口を隣接開口134とし、第二の桟部120は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときに最端開口133の隣接開口134と反対側に位置し、かつ、パターン形成部130に接触することから、制限板をパターン形成部130ではなく第二の桟部120に接触させることができる。したがって、最端開口133の隣接開口134と反対側のパターン形成部130の部分と、制限板との間に第二の桟部120を配置することができ、それらの間の領域を第二の桟部120によって塞ぐことができる。そのため、Y軸方向の側方からパターン形成部130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を第二の桟部120と制限板とによって効果的に遮ることができる。したがって、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
また、第二の桟部120は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されることから、第二の桟部120の剛性を容易に高くすることが可能である。したがって、制限板を第二の桟部120に接触させても、パターン形成部130に歪みが生じることを防止することができるため、成膜パターンの精度を維持することができる。
次に、本実施形態に係る蒸着装置について詳述する。
図12は、実施形態1に係る蒸着装置の斜視模式図である。図13は、実施形態1に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。図14は、実施形態1に係る蒸着装置の断面模式図であり、X軸方向に垂直な断面を示す。図15は、実施形態1に係る蒸着装置の平面模式図である。
図12は、実施形態1に係る蒸着装置の斜視模式図である。図13は、実施形態1に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。図14は、実施形態1に係る蒸着装置の断面模式図であり、X軸方向に垂直な断面を示す。図15は、実施形態1に係る蒸着装置の平面模式図である。
図12~15に示すように、本実施形態に係る蒸着装置150は、真空チャンバ(蒸着室、図示せず)と、真空チャンバに接続された真空ポンプ(図示せず)と、基板ホルダ151と、移動機構(搬送機構)152と、シャッター153と、アライメント手段(図示せず)と、蒸着装置150を駆動制御するための駆動制御装置(図示せず)と、蒸着ユニット154とを備えており、蒸着ユニット154は、蒸着源160と、アパーチャー170と、複数の制限板180と、マスク101と、マスク101を支持するマスクホルダ155を含むユニットホルダと、スライド装置(図示せず)とを含んでいる。そして、マスク101の上方を真空蒸着(成膜)される基板190が搬送される。マスク101、制限板180、アパーチャー170、及び、蒸着源160は、基板190側からこの順に配置されている。
真空チャンバは、真空蒸着を行う空間を形成する容器であり、蒸着ユニット154と、基板ホルダ151と、移動機構152の少なくとも一部と、シャッター153と、アライメント手段の少なくとも一部とは、真空チャンバ内に設けられている。蒸着を行う際には真空ポンプによって真空チャンバ内が排気(減圧)され、少なくとも蒸着を行う期間中、真空チャンバ内は高真空状態(例えば、到達真空度:1×10-2Pa以下)に維持される。
ユニットホルダは、少なくとも蒸着を行う期間中、マスク101、複数の制限板180、アパーチャー170、及び、蒸着源160を互いに一体化するための部材である。一体化する目的は、当該期間中、マスク101、複数の制限板180、アパーチャー170、及び、蒸着源160の射出口164の相対的な位置、及び、姿勢を一定に維持するためである。後述するように、スライド装置でマスク101をスライドさせる場合、複数の制限板180、アパーチャー170、及び、蒸着源160の射出口164もスライドさせる必要があるが、ユニットホルダで上述の部材を一体化することによって、これらの部材の位置関係、及び、姿勢を固定したまま、これらの部材を一緒にスライドさせることが可能となる。
スライド装置は、ユニットホルダによって一体化された上述の部材をX軸方向にスライド可能にする装置である。スライドさせる目的は、マスク101を用いた場合、基板190をマスク101の上方を一度移動させるだけでは基板190の全面に蒸着できないため、蒸着ユニット154全体をX軸方向にスライドさせて、再度基板を移動しながら蒸着を行い、1回目の蒸着で蒸着されなかった領域を蒸着するためである。
基板ホルダ151は、基板190を保持可能な部材であり、真空チャンバ内の上部に設けられている。基板ホルダ151は、被蒸着面がマスク101に対向するように基板190を保持する。基板ホルダ151としては、静電チャックが好適である。
発光層蒸着工程S3までに、基板190の絶縁基板11上には、上述のように、TFT12、配線14、層間膜13、第1電極21、エッジカバー15、及び、正孔注入層兼正孔輸送層22が形成されている。
基板ホルダ151は、移動機構152に接続されている。移動機構152は、基板190がマスク101のパターン形成部130と対向するように、基板ホルダ151をY軸方向に案内する。そして、基板ホルダ151と、基板ホルダ151に保持された基板190とをY軸方向に沿って定速で移動し、パターン形成部130の近傍を通過させる。他方、蒸着ユニット154は、少なくとも蒸着を行う期間中、真空チャンバに固定され、静止している。したがって、移動機構152により、基板190をY軸方向に沿って蒸着ユニット154に対して相対的に移動させることが可能となる。移動機構152は、例えば、Y軸方向に延在する直線ガイドと、Y軸方向に延在するボールネジと、ボールネジに螺合されたボールナットと、サーボモータ、ステッピングモータ等のボールネジを回転駆動する駆動モータ(電動機)と、駆動モータに電気的に接続されたモータ駆動制御装置とを含む機構であってもよい。
なお、移動機構152は、基板190を蒸着ユニット154に対して相対的に移動させることができればよい。したがって、移動機構152は、基板ホルダ151、及び、蒸着ユニット154に接続さてもよく、基板ホルダ151、及び、蒸着ユニット154の両方が移動機構152によって移動させられてもよい。また、移動機構152は、蒸着ユニット154に接続さてもよく、蒸着ユニット154が移動機構152によって移動させられ、基板190、及び、基板ホルダ151は、真空チャンバに固定されてもよい。
マスク101は、パターン形成部130が基板190側に位置し、かつ、第一及び第二の桟部110及び120が制限板180側に位置するように、配置されている。
マスク101は、基板190より小さく、マスク101のY軸方向の寸法は、基板190のY軸方向の寸法よりも小さい。これにより、マスク101の小型化が可能となり、基板190が大型化した場合もマスク101の製造性を確保することができる。また、マスク101の自重による撓みの大きさを低減することが可能である。
基板190の搬送中に基板190が損傷することを防止するために、蒸着を行う期間中、基板190は、マスク101の上を一定の間隔を空けて移動される。なお、この間隔の大きさは、特に限定されず、適宜設定することができる。例えば、このギャップは、一般的なスキャン蒸着法において採用されるマスク及び基板の間の間隔と同程度に設定されてもよい。
蒸着源160は、真空蒸着される材料(好適には有機材料)を加熱して気化、すなわち蒸発又は昇華させ、そして、気化した材料を真空チャンバ内に放出する部材であり、真空チャンバ内の下部に設けられている。より詳細には、蒸着源160は、蒸発部161と、蒸発部161に接続され、気化した材料が拡散する空間を形成する拡散部162と、拡散部162の上部(マスク101側の部分)に周期的に設けられた複数のノズル163とを含んでいる。蒸発部161は、材料を収容する耐熱性の容器(図示せず)、例えば坩堝と、容器に収容された材料を加熱する加熱装置(図示せず)、例えばヒータ及び加熱電源とを含んでいる。各ノズル163の先端には、射出口(開口)164が形成されている。射出口164は、拡散部162まで貫通しており、X軸方向に等間隔で配置されている。蒸発部161の容器内に材料を入れ、材料を加熱装置で加熱して気化させると、気体となった材料(蒸着粒子)は、拡散部162内を拡散し、最終的に射出口164から放出される。その結果、射出口164からは、蒸着粒子の流れである蒸着流191が発生し、蒸着流191(蒸着粒子)は、射出口164から等方的に広がっていく。
なお、蒸着源160の種類は、特に限定されず、例えば、点蒸着源(ポイントソース)でもよいし、線蒸着源(ラインソース)でもよいし、面蒸着源であってもよい。また、蒸着源160の加熱方法は、特に限定されず、例えば、抵抗加熱法、電子ビーム法、レーザ蒸着法、高周波誘導加熱法、アーク法等が挙げられる。また、ノズル163の配置は特に限定されず、例えば、Y軸方向に複数列のノズル163を配置してもよい。更に、複数の蒸着源160をY軸方向に並べて配置してもよい。
シャッター153は、蒸着源160、及び、アパーチャー170の間に挿入可能な状態で設けられている。シャッター153がこれらの間に挿入されることで蒸着流191が遮断される。このように、蒸着源160、及び、アパーチャー170の間にシャッター153を適宜差し挟むことによって、基板190の余計な部分(非蒸着領域)への蒸着を防止することができる。
アパーチャー170は、複数の開口(貫通口)171が設けられた厚板状の部材であり、蒸着源160から離れてXY平面と略平行に配置されている。複数の開口171は、X軸方向に等間隔で配置されており、蒸着源160の射出口164のX軸方向のピッチと略同一のピッチで配置されている。
なお、蒸着源160、及び、アパーチャー170の間の間隔は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、一般的なスキャン蒸着法において採用される蒸着源、及び、アパーチャーの間の間隔と同程度に設定されてもよい。
全ての開口171は、略同一寸法で略同一の形状に形成されており、Z軸方向に沿って見たときの各開口171の形状は、例えば、矩形又は正方形である。Z軸方向に沿って見たときの各開口171の形状は、特に限定されず、互いに独立して適宜設定することができるが、通常、Y軸方向と平行な一対の辺を含む形状である。
各開口171の下方には1つの射出口164が配置されており、開口171と、射出口164とが一対一に対応している。また、各射出口164のX軸方向の位置は、対応する開口171の中央のX軸方向の位置と略一致し、Y軸方向に沿って見たときに、各射出口164は、対応する開口171の中心の略真下に位置している。
ただし、開口171と、射出口164との対応関係は特に限定されず、例えば、1つの射出口164に対して複数の開口171が対応して配置されてもよいし、複数の射出口164に対して1つの開口171が対応して配置されてもよい。後者は、複数の材料を同時に蒸着する、いわゆる共蒸着に好適である。また、Y軸方向に沿って見たときに、各射出口164は、対応する開口171の中心の真下からずれた場所に配置されてもよい。
なお、「射出口164に対応する開口171」とは、その射出口164から放出された蒸着粒子が通過可能なように設計された開口171を意味する。
各開口171には下方から、ある広がりをもって射出口164から放出された蒸着流191が上昇してくる。蒸着流191に含まれる蒸着粒子のうちの一部は、開口171を通過することができる。他方、残りの蒸着粒子は、アパーチャー170の底面部、又は、開口171内のアパーチャー170の壁部に衝突して付着するため、開口171を通過することができず、マスク101に到達することができない。また、アパーチャー170は、各蒸着流191が対応する開口171以外の開口171(例えば対応する開口171の隣の開口171)を通過することを防止している。
アパーチャー170は、各射出口164から噴き出した直後では等方的に広がっていた蒸着粒子の飛行範囲を制限し、指向性の悪い成分、具体的にはX軸方向の速度成分が相対的に大きい蒸着粒子を遮り、指向性の高い成分、具体的にはX軸方向の速度成分が相対的に小さい蒸着粒子を通過させる。そして、アパーチャー170は、基板190に対する蒸着流191の入射角が必要以上に大きくなるのを抑制し、基板190に入射する蒸着粒子のX軸方向における指向性を向上する。このように、アパーチャー170を配置することによって、成膜パターンのボケの大きさを低減できるとともに、ゴーストの発生を抑制することができる。
アパーチャー170を通過した蒸着粒子は、理想的にはアパーチャー170によって制限された範囲内を進行していく。しかしながら、実際にはマスク101に到達する前に蒸着粒子の散乱が生じ、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子が発生する可能性がある。また、アパーチャー170に付着した材料が再蒸発して、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子が発生する可能性もある。したがって、蒸着源160、及び、マスク101の間にアパーチャー170のみを配置すると、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子に起因して、成膜パターンのボケが大きくなり、ゴーストが発生する。また、側方からパターン形成部130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子に起因して、成膜パターンのボケが大きくなり、ゴーストが発生する可能性もある。そこで、本実施形態では、アパーチャー170、及び、マスク101の間に更に複数の制限板180を配置して、アパーチャー170を通過した後に散乱した蒸着粒子が所定の範囲外に進行しないようにしている。また、アパーチャー170に付着した材料が再蒸発して発生した蒸着粒子が所定の範囲外に進行しないようにしている。更に、回り込んできた蒸着粒子がマスク開口132に飛来しないようにしている。
複数の制限板180は、マスク101と蒸着源160との間の空間を仕切ってX軸方向に並ぶ複数の空間に分割するように配置されている。これにより、散乱、再蒸発等に起因するX軸方向の速度成分が大きい蒸着粒子は、制限板180に衝突して付着し、マスク101に到達することができない。また、X軸方向の速度成分が大きい蒸着粒子がマスク101の方に回り込んできたしとても、その蒸着粒子を制限板180に衝突させて付着させることができる。したがって、複数の制限板180をアパーチャー170とともに配置することによって、アパーチャー170のみを配置した場合に比べて、成膜パターンのボケの大きさをより低減できるとともに、ゴーストの発生をより抑制することができる。
複数の制限板180は、板状の部材であり、X軸方向の異なる位置に配置されている。複数の制限板180は、X軸方向に等間隔で配置されており、アパーチャー170の開口171のX軸方向のピッチと略同一のピッチで配置されている。
制限板180の材料は、特に限定されないが、熱歪が小さい材料が好ましい。具体的には、SUS304が好ましく、インバー材がより好ましい。
各制限板180の形状は、特に限定されず、互いに独立して適宜設定することができ、例えば、各制限板180は、平板状であってもよいし、屈曲又は湾曲していてもよいし、波板状であってもよい。
Z軸方向に沿って見たとき、隣り合う一組の制限板180の間に、蒸着源160の1つの射出口164と、アパーチャー170の1つの開口171と、マスク101の1つの開口群131とが配置されている。また、Z軸方向に沿って見たとき、各射出口164のX軸方向の位置は、その射出口164を挟む一組の制限板180の中央のX軸方向の位置と略一致する。
ただし、制限板180と、射出口164との対応関係は特に限定されず、例えば、1つの射出口164に対してX軸方向に隣り合う複数組の制限板180が対応して配置されてもよいし、複数の射出口164に対してX軸方向に隣り合う一組の制限板180が対応して配置されてもよい。後者は、複数の材料を同時に蒸着する、いわゆる共蒸着に好適である。また、Z軸方向に沿って見たとき、各射出口164のX軸方向の位置は、その射出口164を挟む一組の制限板180の中央のX軸方向の位置からずれていてもよい。
なお、「射出口164に対応する隣り合う一組の制限板180」とは、その射出口164から放出された蒸着粒子が通過可能なように設計された隣り合う一組の制限板180を意味する。
また、制限板180と、開口群131との対応関係は特に限定されず、例えば、複数の開口群131に対してX軸方向に隣り合う一組の制限板180が対応して配置されてもよい。
なお、「開口群131に対応する隣り合う一組の制限板180」とは、その一組の制限板180の間を通過してきた蒸着粒子が通過可能なように設計された開口群131を意味する。
全ての制限板180は、略同一寸法で略同一の形状に形成されており、各制限板180は、YZ平面(Y軸、及び、Z軸に平行な平面)に沿って、すなわち、Y軸方向、及び、Z軸方向に沿って配置されている。各制限板180は、YZ平面と略平行に配置された平板状の部材であってもよい。X軸方向に沿って見たときの各制限板180の形状は、例えば、矩形又は正方形である。
各制限板180のX軸方向の寸法(厚さ)は、マスク開口132を塞ぐことがなく、基板190の所望の場所に成膜パターンを形成することができる限り、特に限定されず、適宜、設定することができる。例えば、一般的なスキャン蒸着法において採用される制限板のX軸方向の寸法と同程度に設定されてもよい。また、各制限板180の厚さは、一定でも一定でなくてもよく、例えば、各制限板180は、蒸着源160側で厚く、マスク101側で薄い、テーパ断面を有していてもよい。
各制限板180のY軸方向の寸法は、特に限定されないが、通常、アパーチャー170の各開口171のY軸方向の寸法よりも大きく設定され、各桟部110、120のY軸方向の寸法以上に設定され、各マスク開口132のY軸方向の寸法よりも大きく設定されている。
各制限板180のZ軸方向の寸法は、特に限定されず、適宜設定することができ、例えば、一般的なスキャン蒸着法において採用される制限板のZ軸方向の寸法と同程度に設定されてもよい。
このような制限板180を配置することによって、隣り合う制限板180の間の空間(以下、制限空間とも言う。)183には、各々、下方の対応する射出口164から蒸着流191が上昇してくることになる。蒸着流191に含まれる蒸着粒子のうちの大部分は、制限空間183を通過することができ、マスク101に到達することができる。他方、所定の範囲外に進行する残りの蒸着粒子は、制限板180に付着するため、制限空間183を通過することができず、マスク101に到達することができない。
しかしながら、制限板180を配置したとしても、上述した比較形態1のように、各制限板180とマスク101との間に隙間があると、依然、ゴーストが発生してしまう。そこで、本実施形態では、各制限板180をマスク101に接触させている。これにより、アパーチャー170を通過した後に散乱した蒸着粒子や再蒸発により発生した蒸着粒子等、X軸方向の速度成分が大きく、所定の範囲外に進行する蒸着粒子が他の制限空間183に進入する確率を著しく小さくすることができ、好ましくは限りなくゼロにすることが可能である。その結果、ゴーストの発生を効果的に抑制することができる。
より詳細には、X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180を除いて、各制限板180のマスク101側の縁部(上縁部)181は、第一の桟部110の下部(制限板180側の部分)112に沿うように形成されており、各制限板180の上縁部181と、基板第一の桟部110の下部112とは、互いに接触している。例えば、各第一の桟部110の下部112は、平坦な表面を有し、各制限板180の上縁部181は、対応する第一の桟部110の下部112の平坦な表面に接触する直線的な輪郭を有してもよい。
X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180に関しては、それらの外側にはマスク開口がないことから、それらの制限板180をマスク101に接触させなくとも、アパーチャー170を通過した後の発生する散乱と、制限板180又はアパーチャー170に付着した材料の再蒸着とが問題となることはほとんどない。しかしながら、Y軸方向の側方からパターン形成部130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子に起因してゴーストが発生する場合もあるので、その場合は、X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180もマスク101に接触させることが好ましい。
より詳細には、X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180の各々のマスク101側の縁部(上縁部)181は、第二の桟部120の下部(制限板180側の部分)122に沿うように形成されており、各制限板180の上縁部181と、第二の桟部120の下部122とは、互いに接触していることが好ましい。例えば、各第二の桟部120の下部122は、平坦な表面を有し、各制限板180の上縁部181は、対応する第二の桟部120の下部122の平坦な表面に接触する直線的な輪郭を有してもよい。
各制限板180と、対応する桟部110又は120とが互いに接触する領域のY軸方向の寸法は、特に限定されないが、ゴーストの発生を効果的に抑制する観点からは、各マスク開口132のY軸方向の寸法よりも大きく設定されることが好ましい。
各制限板180は、アパーチャー170と離れて配置されてもよいが、ゴーストの発生をより効果的に抑制する観点からは、各制限板180をアパーチャー170に接触させることが好ましい。
より詳細には、各制限板180の上縁部181と反対側の縁部(アパーチャー170側の縁部、下縁部)182は、アパーチャー170の上部172(制限板180側の部分)に沿うように形成されており、各制限板180の下縁部182と、アパーチャー170の上部172とは、互いに接触していることが好ましい。例えば、アパーチャー170の上部172は、平坦な表面を有し、各制限板180の下縁部182は、アパーチャー170の上部172の平坦な表面に接触する直線的な輪郭を有してもよい。
各制限板180と、アパーチャー170とが互いに接触する領域のY軸方向の寸法は、特に限定されないが、ゴーストの発生を効果的に抑制する観点からは、アパーチャー170の各開口171のY軸方向の寸法よりも大きく設定されることが好ましい。
また、各制限板180は、アパーチャー170に接合、例えばスポット溶接されていてもよいが、蒸着装置150の内部構造のメンテナンスを行いやすくする観点からは、各制限板180は、アパーチャー170と接触しているだけで接合してないことが好ましい。
制限空間183を通過した蒸着粒子の大部分は、マスク101のパターン形成部130に到達する。パターン形成部130には、複数のマスク開口132が形成されているため、パターン形成部130に到達した蒸着粒子の一部がマスク開口132を通過することができ、マスク開口132に対応したパターンで基板190上に蒸着粒子を堆積させることができる。
なお、制限空間183を通過した蒸着粒子の一部がパターン形成部130近傍で散乱したり、桟部110及び120や制限板180に付着した材料が再蒸発したりする可能性もあるが、本実施形態では、各桟部110、120がパターン形成部130と接触して配置されていることから、そのような蒸着粒子に起因するゴーストの発生を抑制することができる。
また、Y軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子については、基板190の搬送方向と、マスク開口132とに沿って進行するため、特にゴーストの発生要因にはならない。
以下、発光層蒸着工程S3における蒸着装置150の動作について説明する。
発光層蒸着工程S3では、まず、真空チャンバ内を減圧し、高真空状態(例えば、到達真空度:1×10-2Pa以下)にする。また、材料を加熱して蒸着流191を発生させる。次に、搬入口(図示せず)から基板190を真空チャンバ内に搬入し、基板ホルダ151によって基板190を保持する。次に、蒸着範囲外の待機位置において、アライメント手段によって、基板190、及び、マスク101のアライメントを行う。そして、基板190を蒸着範囲外の待機位置に置いたまま、シャッター153を蒸着源160、及び、アパーチャー170の間から後退させ、成膜レートが安定するのを待つ。成膜レートの安定には30分前後が必要となる。シャッター153を開けた直後は蒸着流が安定しておらず、成膜レートが変動し、正確な膜厚で成膜することが困難となる。したがって、シャッター153を開けた後、所定時間(30分前後)経過してから、成膜を行う。この所定時間中は、ダミー基板を蒸着範囲内に設置し、ダミー基板に蒸着する(ダミー蒸着)。成膜レートの安定化後、ダミー基板を除去する。
次に、図12に示したように、基板190、及び、マスク101が互いにすれ違うように、移動機構152によって、Y軸方向に沿って、一定の相対速度で、基板190を蒸着ユニット154に対して相対的に移動させる。その結果、蒸着ユニット154に対して相対的に移動している基板190の被蒸着領域に、マスク開口132を通過した蒸着粒子が次々に付着していき、ストライプ状のパターン(蒸着膜)195が形成される。基板190の被蒸着領域がマスク101上を通過したところでシャッター153を蒸着源160、及び、アパーチャー170の間に挿入し、基板190上への1回目の蒸着を終了する。基板190は、マスク101上を通過した後、一時的に停止される。なお、図12に示したパターン195の各ラインは、開口群に対応しており、実際には各ラインはマスク開口132に対応した複数の細線を含んでいる。
1回目の蒸着後、スライド装置によって蒸着ユニット154をX軸方向にスライドさせる。そして、基板190、及び、マスク101のアライメントを行い、シャッターを開けて成膜レートが安定化した後、1回目の蒸着と同様に2回目の蒸着を行う。具体的には、移動機構152によって、1回目の蒸着とは反対の方向に、一定の相対速度で、基板190をマスク101に対して相対的に移動させながら、マスク101を介して基板190の被蒸着領域(ただし、1回目の蒸着によってパターンが形成されていない領域)に蒸着粒子を付着させてストライプ状の膜(蒸着膜)を形成していく。この結果、基板190の被蒸着領域の全域に、発光層23R、23G又は23Bとして、ストライプ状のパターンが形成される。
なお、パターンの膜厚が所望の膜厚を達するように、基板190をマスク101上を複数回往復させて複数回の蒸着を行ってもよい。
また、1回目の蒸着と2回目の蒸着の間、シャッターを開けたままにし、2回目の蒸着前の成膜レートの安定化を省略してもよい。
また、1回目の蒸着を終了した後、基板190を始めの待機位置に戻し、ここで、X軸方向にスライドされた蒸着ユニット154のマスク101と、基板190とのアライメントを行ってもよい。そして、移動機構152によって、1回目の蒸着と同じ方向に、一定の相対速度で、基板190をマスク101に対して相対的に移動させながら、マスク101を介して基板190の被蒸着領域(ただし、1回目の蒸着によってパターンが形成されていない領域)に蒸着粒子を付着させてもよい。
発光層蒸着工程S3では、3種類の発光材料を用いて、上述の一連の蒸着を3回行い、3色の発光層23R、23G及び23Bを順に形成する。なお、発光層23R、23G及び23Bの形成順序は、特に限定されず、適宜設定することが可能である。
全ての発光層の蒸着が終了後、移動機構152によって基板190を搬出口(図示せず)の手前まで搬送し、搬出口から基板190を真空チャンバの外に搬出する。これにより、発光層蒸着工程S3が完了する。
以上、説明したように、本実施形態に係る蒸着装置150は、基板190上に成膜する蒸着装置であって、本実施形態に係る蒸着装置150は、本実施形態に係るマスク101と、蒸着粒子を放出する蒸着源160と、マスク101、及び、蒸着源160の間に設けられ、マスク101、及び、蒸着源160の間の空間を仕切ってX軸方向(第二の方向)に並ぶ複数の空間に分割する制限板180とを含む蒸着ユニット154と、基板190をマスク101から離した状態で、Y軸方向(第一の方向)に沿って蒸着ユニット154に対して基板190を相対的に移動させる移動機構152とを備え、マスク101は、パターン形成部130が基板190側に位置し、かつ、第一の桟部110が制限板180側に位置するように、配置され、制限板180は、パターン形成部130ではなく第一の桟部110に接触する。
このように、本実施形態に係る蒸着装置150は、本実施形態に係るマスク101と、制限板180とを備え、制限板180は、パターン形成部130ではなく第一の桟部110に接触することから、上述のように、成膜パターンの精度を維持しつつ、ゴーストの発生を抑制することができる。
より詳細には、制限板180は、パターン形成部130ではなく第一の桟部110に接触することから、X軸方向において隣り合う2つのマスク開口132の間のパターン形成部130の部分と、制限板180との間に第一の桟部110を配置することができ、それらの間の領域を第一の桟部110によって塞ぐことができる。そのため、マスク101近傍で蒸着粒子が散乱したり、マスク101近傍で制限板に付着した材料が再蒸発したりして、X軸方向の速度成分が大きく、想定外の方向に進行する蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を第一の桟部110と制限板180とによって効果的に遮ることができる。したがって、ゴーストの発生を抑制することができる。
また、上述のように、第一の桟部110は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されることから、第一の桟部110の剛性を容易に高くすることが可能である。したがって、制限板180を第一の桟部110に接触させても、パターン形成部130に歪みが生じることを防止できるため、成膜パターンの精度の悪化を防止することが可能である。
また、本実施形態に係る蒸着装置150は、制限板180、及び、蒸着源160の間に設けられたアパーチャー170を備え、アパーチャー170には、複数の開口171が設けられ、アパーチャー170の複数の開口171は、X軸方向(第二の方向)に配置され、制限板180は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときにアパーチャー170の複数の開口171のうちの隣り合う2つの開口171の間に位置し、かつ、アパーチャー170に接触する。
このように、本実施形態に係る蒸着装置150は、制限板180、及び、蒸着源160の間に設けられたアパーチャー170を備え、アパーチャー170には、複数の開口171が設けられ、アパーチャー170の複数の開口171は、X軸方向(第二の方向)に配置されることから、制限板180の配置場所に関わらず、アパーチャー170の開口171の配置場所、及び、寸法を決定することができ、蒸着源160から放出された蒸着粒子のうちの不要な成分(例えば、X軸方向の速度成分が大きい蒸着粒子)を効率的にアパーチャー170に付着させることができる。したがって、蒸着流191の範囲を効果的に制限することができる。すなわち、Y軸方向に沿って見たときのマスク101に進入する蒸着粒子の入射角度を効果的に小さくすることができる。
また、制限板180は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときにアパーチャー170の複数の開口171のうちの隣り合う2つの開口171の間に位置し、かつ、アパーチャー170に接触することから、X軸方向において隣り合う2つの開口171に挟まれたアパーチャー170の部分と、制限板180との間の領域を、制限板180によって塞ぐことができる。そのため、アパーチャー170近傍で蒸着粒子が散乱したり、アパーチャー170又は制限板180に付着した材料が再蒸発したりして、X軸方向の速度成分が大きく、想定外の方向に進行する蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を制限板180によって効果的に遮ることができる。したがって、アパーチャー170を配置せずに制限板180のみを配置した場合に比べて、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
また、上述のように、マスク101は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定された第二の桟部を備え、パターン形成部130は、外枠部102、第一の桟部110、及び、第二の桟部120上に設けられ、複数のマスク開口132のうち、X軸方向(第二の方向)において一方の端に位置するマスク開口を最端開口133とし、最端開口133の隣に位置するマスク開口を隣接開口134とすると、第二の桟部120は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときに最端開口133の隣接開口134と反対側に位置し、かつ、パターン形成部130に接触し、複数の制限板180は、パターン形成部130ではなく第二の桟部120に接触する制限板を含むことから、最端開口133の隣接開口134と反対側のパターン形成部130の部分と、制限板180との間に第二の桟部120を配置することができ、それらの間の領域を第二の桟部120によって塞ぐことができる。そのため、Y軸方向の側方からパターン形成部130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を第二の桟部120と制限板180とによって効果的に遮ることができる。したがって、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
また、上述のように、第二の桟部120は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されることから、第二の桟部120の剛性を容易に高くすることが可能である。したがって、制限板180を第二の桟部120に接触させても、パターン形成部130に歪みが生じることを防止することができるため、成膜パターンの精度を維持することができる。
以下、本実施形態に係る実施例について説明する。
まず、素ガラス基板(無アルカリガラス)を洗浄した後、200℃、大気圧下の窒素雰囲気のオーブンに1時間投入し、その後、真空中、200℃で2時間加熱した。次に、UV/O3(紫外線/オゾン)によって該基板の表面を処理した。その後、本実施形態に係る蒸着装置を用いて、10-3Pa以下の高真空において、本実施形態に係る蒸着装置用マスクを介してAlq3(トリス(8-キノリノラト)アルミニウム)を該基板上に膜厚100nmとなるように蒸着した。その後、成膜パターンの表面形状を段差計(商品名「Alpha-Step」、ケーエルエー・テンコール社製)を用いて測定した。
まず、素ガラス基板(無アルカリガラス)を洗浄した後、200℃、大気圧下の窒素雰囲気のオーブンに1時間投入し、その後、真空中、200℃で2時間加熱した。次に、UV/O3(紫外線/オゾン)によって該基板の表面を処理した。その後、本実施形態に係る蒸着装置を用いて、10-3Pa以下の高真空において、本実施形態に係る蒸着装置用マスクを介してAlq3(トリス(8-キノリノラト)アルミニウム)を該基板上に膜厚100nmとなるように蒸着した。その後、成膜パターンの表面形状を段差計(商品名「Alpha-Step」、ケーエルエー・テンコール社製)を用いて測定した。
各制限板の材料としては、SUS304を用い、所定の蒸着粒子のみマスクに飛来するように各制限板を設置した。外枠部と各桟部との材料としては、インバー材を用いた。これは、熱歪が大きいとマスク開口のパターンが変形するおそれがあるためである。蒸着源のるつぼの温度は260℃~280℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
図16は、実施形態1に係る実施例において作製された基板の断面模式図である。
図16に示すように、本実施例では、素ガラス基板192上にはゴーストが発生せず、正規のパターン193のみが形成されていた。
図16に示すように、本実施例では、素ガラス基板192上にはゴーストが発生せず、正規のパターン193のみが形成されていた。
次に、比較例について説明する。
本比較例は、マスクに第一及び第二の桟部を設けずに、マスクと各制限板との間に隙間を設けたことを除いて、上記実施例と同様である。本比較例において作製された基板についても、上記実施例と同様にして成膜パターンの表面形状を測定した。
本比較例は、マスクに第一及び第二の桟部を設けずに、マスクと各制限板との間に隙間を設けたことを除いて、上記実施例と同様である。本比較例において作製された基板についても、上記実施例と同様にして成膜パターンの表面形状を測定した。
図17は、比較例において作製された基板の断面模式図である。
図17に示すように、本比較例では、素ガラス基板192上に正規のパターン193に加えてゴースト194が形成されていた。
図17に示すように、本比較例では、素ガラス基板192上に正規のパターン193に加えてゴースト194が形成されていた。
(実施形態2)
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図18~21は、実施形態2に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図18~21は、実施形態2に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。
実施形態1では、各制限板が対応する端部との間に隙間が生じないように配置されていたため、蒸着源の熱がマスクに伝わりやすく、マスク、特にパターン形成部が熱歪により変形するおそれがある。
それに対して、図18に示すように、本実施形態に係る蒸着装置250の蒸着ユニット154は、マスク101を冷却する温度制御装置156と、マスク101に接触する複数の温度センサ157とを更に含んでいる。このため、温度センサ157によって測定されたマスク101の温度に基づいて、温度制御装置156によってマスク101を適宜、冷却することが可能になり、マスク101、特にパターン形成部130の熱歪による変形を効果的に防止することが可能である。
温度制御装置156は、各桟部110、120と、対応する制限板180との間に配置され、各桟部110、120と、制限板180とに接触している。このため、X軸方向の速度成分が大きい不要な蒸着粒子の進行を桟部110及び120と制限板180と温度制御装置156とによって効果的に遮ることができ、実施形態1と同様に、ゴーストの発生を効果的に抑制することができる。
なお、温度制御装置156の具体的な構成は特に限定されず、例えば、具体例としては、水、液体窒素等の冷媒が流れる配管が挙げられる。
また、温度センサ157の具体的な構成は特に限定されず、例えば、具体例としては、熱電対が挙げられる。
また、温度センサ157の設置場所は特に限定されず、例えば、図18に示すように、マスク101の外枠部102の上部103上に設置してもよい。基板190とパターン形成部130の間の隙間は、通常、非常に狭いため、これらの間に温度センサ157を配置することは困難である。他方、外枠部102の上方には基板190が存在しない領域が存在し得るため、温度センサ157を外枠部102の上部103上に設置することが可能である。
また、図19に示すように、温度センサ157をマスク101の外枠部102の下部(制限板180側の部分)106に接触するように配置してもよい。この場合、温度センサ157は、マスクホルダ155から離れた場所に設置される。
基板190とパターン形成部130の間の隙間は、通常、非常に狭いため、マスク開口132が形成された領域ではパターン形成部130の基板190側に温度センサ157を配置することは困難である。他方、マスク開口132と、各桟部110、120との間にはスペースが存在し得る。そこで、図20に示すように、各桟部110、120に温度センサ157を接触させて、パターン形成部130近傍に温度センサ157を設置してもよい。
また、図21に示すように、各桟部110、120の下部112、122近傍に温度センサ157を接触させてもよい。
以上、説明したように、本実施形態に係る蒸着装置250は、基板190上に成膜する蒸着装置であって、本実施形態に係る蒸着装置250は、マスク101と、蒸着粒子を放出する蒸着源160と、マスク101、及び、蒸着源160の間に設けられ、マスク101、及び、蒸着源160の間の空間を仕切ってX軸方向(第二の方向)に並ぶ複数の空間に分割する制限板180と、マスク101を冷却する温度制御装置156と、マスク101に接触する温度センサ157とを含む蒸着ユニット154と、基板190をマスク101から離した状態で、Y軸方向(第一の方向)に沿って蒸着ユニット154に対して基板190を相対的に移動させる移動機構152とを備え、マスク101は、パターン形成部130が基板190側に位置し、かつ、第一の桟部110が制限板180側に位置するように、配置され、温度制御装置156は、第一の桟部110、及び、制限板180の間に配置され、第一の桟部110、及び、制限板180に接触する。
このように、蒸着ユニット154が、マスク101を冷却する温度制御装置156と、マスク101に接触する温度センサ157とを含むことから、マスク101、特にパターン形成部130の熱歪による変形を効果的に防止することができる。
また、温度制御装置156は、第一の桟部110、及び、制限板180の間に配置され、第一の桟部110、及び、制限板180に接触することから、X軸方向の速度成分が大きい不要な蒸着粒子の進行を第一の桟部110と制限板180と温度制御装置156とによって効果的に遮ることができ、実施形態1と同様に、ゴーストの発生を効果的に抑制することができる。
また、マスク101は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定された第二の桟部120を備え、パターン形成部130は、外枠部102、第一の桟部110、及び、第二の桟部120上に設けられ、複数のマスク開口132のうち、X軸方向(第二の方向)において一方の端に位置するマスク開口を最端開口133とし、最端開口133の隣に位置するマスク開口を隣接開口134とすると、第二の桟部120は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときに最端開口133の隣接開口134と反対側に位置し、かつ、パターン形成部130に接触し、複数の制限板180は、第二の桟部120との間に温度制御装置156が配置され、かつ、温度制御装置156が接触する制限板180を含み、温度制御装置156は、第二の桟部120に接触する。
このように、第二の桟部120は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときに最端開口133の隣接開口134と反対側に位置し、かつ、パターン形成部130に接触し、複数の制限板180は、第二の桟部120との間に温度制御装置156が配置され、かつ、温度制御装置156が接触する制限板180を含み、温度制御装置156は、第二の桟部120に接触することから、Y軸方向の側方からパターン形成部130の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子が発生したとしても、当該蒸着粒子の進行を第二の桟部120と制限板180と温度制御装置156とによって効果的に遮ることができる。したがって、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
また、第二の桟部120は、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されることから、第二の桟部120の剛性を容易に高くすることが可能である。したがって、各制限板180を温度制御装置156に接触させ、更に、温度制御装置156を第二の桟部120に接触させても、パターン形成部130に歪みが生じることを防止することができるため、成膜パターンの精度を維持することができる。
また、本実施形態に係る蒸着装置250は、制限板180、及び、蒸着源160の間に設けられたアパーチャー170を備え、アパーチャー170には、複数の開口171が設けられ、アパーチャー170の複数の開口171は、X軸方向(第二の方向)に配置され、制限板180は、Z軸方向(第三の方向)に沿って見たときにアパーチャー170の複数の開口171のうちの隣り合う2つの開口171の間に位置し、かつ、アパーチャー170に接触する。したがって、実施形態1と同様に、Y軸方向に沿って見たときのマスク101に進入する蒸着粒子の入射角度を効果的に小さくすることができ、また、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
以下、本実施形態に係る実施例について説明する。図22は、実施形態2に係る実施例に用いたマスクの平面模式図である。
本実施例では、温度センサとしての複数の熱電対を蒸着流に影響が無い場所に設置した。具体的には、図22に示すように、本実施例では基板を使用しなかったため、各熱電対256を開口群131の近傍においてパターン形成部130上に配置した。そして、マスク202の温度を熱電対256に接続された温度モニタ258で検出し、その検出結果に基づいて、マスク202の温度が設定温度と同等になるように、温度制御装置のフィードバック制御を行った。設定温度は、室温(20~28℃)とした。室温より高くなると、マスク202が熱歪により変形しやすくなるためである。温度制御装置としては、冷却水が流れる5mmφのSUS製の配管を用い、冷却水は、真空チャンバの外部から配管内に導入した。各制限板の板厚は5mmとし、各制限板と各桟部の間に配管を設置し、この中に冷却水を流した。マスク202の設置位置が変動しないように、制限板及び配管を設けた。
本実施例では、温度センサとしての複数の熱電対を蒸着流に影響が無い場所に設置した。具体的には、図22に示すように、本実施例では基板を使用しなかったため、各熱電対256を開口群131の近傍においてパターン形成部130上に配置した。そして、マスク202の温度を熱電対256に接続された温度モニタ258で検出し、その検出結果に基づいて、マスク202の温度が設定温度と同等になるように、温度制御装置のフィードバック制御を行った。設定温度は、室温(20~28℃)とした。室温より高くなると、マスク202が熱歪により変形しやすくなるためである。温度制御装置としては、冷却水が流れる5mmφのSUS製の配管を用い、冷却水は、真空チャンバの外部から配管内に導入した。各制限板の板厚は5mmとし、各制限板と各桟部の間に配管を設置し、この中に冷却水を流した。マスク202の設置位置が変動しないように、制限板及び配管を設けた。
そして、実施形態1に係る実施例と同様の条件にて蒸着流を発生させたところ、本実施例ではマスク202の温度上昇を防止することができ、マスク202の温度を20~28℃とすることができた。
他方、実施形態1に係る実施例において、本実施例と同様に、パターン形成部上に熱電対を設置してマスクの温度を測定したところ、60~80℃であった。
(実施形態3)
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1及び2と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1及び2とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図23は、実施形態3に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1及び2と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1及び2とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図23は、実施形態3に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。
実施形態2では、温度制御装置が各桟部とそれに対応する制限板との間に配置さていたが、温度制御装置の設置場所は、特に限定されず、適宜設定することができる。
図23に示すように、本実施形態に係る蒸着装置350の蒸着ユニット154は、実施形態2と同様に、マスク101を冷却する温度制御装置156と、マスク101に接触する複数の温度センサ157とを更に含んでいる。しかしながら、温度制御装置156は、各桟部110、120と、対応する制限板180との間には配置されず、各桟部110、120は、対応する制限板180と接触しており、温度制御装置156は、各桟部110、120と、各制限板180との少なくとも一方に接触するように配置されている。すなわち、本実施形態に係る蒸着装置350は、温度制御装置156と温度センサ157と備えることを除いて、実施形態1に係る蒸着装置と実質的に同じである。本実施形態によっても、実施形態2と同様の効果を奏することができる。ただし、本実施形態と実施形態2を比較すると、温度制御装置156の配置場所の違いから、実施形態2の方が制限板180からの熱を各桟部110、120に伝えにくいという利点があるが、実施形態2の方が各部材の加工精度が必要となる。これに対し、本実施形態では実施形態2に比べて、制限板180の温度制御により時間がかかるが、各部材の加工精度は若干低くてもよい。
温度制御装置156は、図23に示すように、各桟部110、120と、各制限板180との両方に接触するように配置されてもよいし、各桟部110、120に接触し、各制限板180に接触しないように配置されてもよいし、各桟部110、120に接触せず、各制限板180に接触するように配置されてもよい。
以上、説明したように、本実施形態において、蒸着ユニット154は、マスク101を冷却する温度制御装置156と、マスク101に接触する温度センサ157とを含み、温度制御装置156は、第一の桟部110、及び、制限板180(第一の桟部110に接触する制限板)の少なくとも一方に接触する。また、温度制御装置156は、第二の桟部120、及び、第二の桟部120に接触する制限板180の少なくとも一方に接触する。したがって、マスク101、特にパターン形成部130の熱歪による変形を効果的に防止することができる。
(実施形態4)
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1~3と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1~3とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図24、26及び27は、実施形態4に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。図25は、図24の第一又は第二の桟部と制限板とを拡大して示す断面模式図である。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1~3と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1~3とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。
図24、26及び27は、実施形態4に係る蒸着装置の断面模式図であり、Y軸方向に垂直な断面を示す。図25は、図24の第一又は第二の桟部と制限板とを拡大して示す断面模式図である。
実施形態1のように、各制限板を第一又は第二の桟部に単に接触させた場合、これらの間に僅かに隙間が生じる可能性があり、X軸方向の速度成分が大きく、想定外の方向に進行する蒸着粒子がこの隙間を通過してゴーストを発生させる可能性がある。
それに対して、本実施形態では、第一の桟部と、それに対応する制限板との一方が凹部を含み、他方の一部がその凹部に嵌め込まれている。また、第二の桟部と、それに対応する制限板との一方が凹部を含み、他方の一部がその凹部に嵌め込まれている。
例えば、図24及び25に示すように、本実施形態に係る蒸着装置450では、各桟部110、120の下部112、122は、凸状に形成され、各桟部110、120は、対応する制限板180の上縁部181に沿う凸部113、123を有している。また、各制限板180の上縁部181は、凹状に形成され、各制限板180は、対応する桟部110、120の下部112、122に沿う凹部184を有している。そして、各桟部110、120の凸部113、123が、対応する制限板180の凹部184に嵌め込まれている。そのため、平均自由行程が長い真空状態においては、凹部184と、そこに嵌め込まれた凸部113、123との間を蒸着粒子が通過する可能性は、著しく低くなる。したがって、本実施形態は、実施形態1に比べて、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
各制限板180のみに凹部を設け、各桟部110、120に凸部を設けなくてもよい。より詳細には、図26に示すように、各制限板180の上縁部181は、凹状に形成され、各制限板180は、対応する桟部110、120の下部112、122に沿う凹部184を有していてもよい。そして、各桟部110、120の下部112、122が、対応する制限板180の凹部184に嵌め込まれていてもよい。これよっても、実施形態1に比べて、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
また、各桟部110、120のみに凹部を設け、各制限板180に凸部を設けなくてもよい。より詳細には、図27に示すように、各桟部110、120の下部112、122は、凹状に形成され、各桟部110、120は、対応する制限板180の上縁部181に沿う凹部114、124を有していてもよい。そして、各制限板180が、対応する桟部110又は120の凹部114又は124に嵌め込まれていてもよい。これよっても、実施形態1に比べて、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
嵌め込み部にける各桟部110、120と、それに対応する制限板との形状は、互いに、厳密に適合していてもよいし、厳密に適合していなくてもよい。前者によれば、ゴーストの発生を特に効果的に抑制することができる。後者によれば、マスク101、及び、制限板180の設置、及び、分離を容易に行うことができるため、作業性を向上することができる。
また、本実施形態においても実施形態3と同様に、温度制御装置、及び、温度センサを設けてもよい。
以上、説明したように、本実施形態では、第一の桟部110、及び、制限板180のうち、一方は、凹部114又は184を含み、他方の一部は、凹部114又は184に嵌め込まれる。また、第二の桟部120、及び、第二の桟部120に接触する制限板180のうち、一方は、凹部124又は184を含み、他方の一部は、凹部124又は184に嵌め込まれる。そのため、平均自由行程が長い真空状態において、嵌め込み部を蒸着粒子が通過する可能性を著しく低くすることができる。したがって、本実施形態は、実施形態1に比べて、ゴーストの発生をより効果的に抑制することができる。
(実施形態5)
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1~4と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1~4とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。実施形態1~4では、必要に応じて第二の桟部を設けていたが、本実施形態では、第二の桟部を設けない代わりに、必要に応じて外枠部に制限板を接触させている。
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1~4と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1~4とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一又は同様の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態1と実質的に同じである。実施形態1~4では、必要に応じて第二の桟部を設けていたが、本実施形態では、第二の桟部を設けない代わりに、必要に応じて外枠部に制限板を接触させている。
図28は、実施形態5に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図29及び30は、実施形態5に係る蒸着装置用マスクの断面模式図であり、図28のA1-A2線断面を示す。
本実施形態の蒸着装置用マスク101は、図28に示すように、外枠部102と、複数の第一の桟部110と、パターン形成部(図28~30では図示せず)とを備えている。
本実施形態の蒸着装置用マスク101は、図28に示すように、外枠部102と、複数の第一の桟部110と、パターン形成部(図28~30では図示せず)とを備えている。
外枠部102は、一対の長手状(例えば、直方体状)の縦枠部104と、一対の長手状(例えば、直方体状)の横枠部105とを含んでおり、各第一の桟部110は、一対の横枠部105の間に架設されている。各第一の桟部110には貫通口137がX軸方向に隣接して形成され、複数の第一の桟部110は、X軸方向において、例えば等間隔で、配置されている。Z軸方向に沿って見たとき、各貫通口137のコーナー部は、丸みをもっている。
図29及び30に示すように、本実施形態においても、各第一の桟部110に対応する制限板180が、対応する第一の桟部110と接触するように配置されている。他方、X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180に関しては、外枠部102の縦枠部104にそれぞれ接触するように配置されている。これによっても、実施形態1と同様に、Y軸方向の側方からパターン形成部の方に回り込むX軸方向の速度成分が大きな蒸着粒子に起因するゴーストの発生を抑制することができる。
より詳細には、X軸方向において両端に位置する2枚の制限板180の各々の外枠部102側の縁部(上縁部)181は、縦枠部104の下部(制限板180側の部分)107に沿うように形成されており、各制限板180の上縁部181と、縦枠部104の下部107とは、互いに接触している。例えば、各縦枠部104の下部107は、平坦な表面を有し、各制限板180の上縁部181は、対応する縦枠部104の下部107の平坦な表面に接触する直線的な輪郭を有している。
X軸方向において両端に位置する各制限板180と、対応する縦枠部104とが互いに接触する領域のY軸方向の寸法は、特に限定されないが、ゴーストの発生を効果的に抑制する観点からは、各マスク開口132のY軸方向の寸法よりも大きく設定されることが好ましい。
図29に示すように、XZ平面と平行な断面において、各縦枠部104の第一の桟部110に対向する面は、その面が蒸着源側を向くように傾斜していてもよく、また、各第一の桟部110は、基板側から蒸着源側に徐々に細くなるテーパ形状を有していてもよい。その結果、各貫通口137は、基板側から蒸着源側に徐々に広がっていてもよい。他方、図30に示すように、XZ平面と平行な断面において、各第一の桟部110は、長方形状をしていてもよい。
図31は、実施形態5に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。
図31に示すように、実施形態5に係る蒸着装置用マスク101は、貫通口137に対応して複数の開口群131が設けられたパターン形成部130を含んでいる。パターン形成部130の周縁部は、外枠部102に接合(例えばスポット溶接)されている。図31中、スポット溶接部分は、点線で示している。各開口群131は、X軸方向に配置された複数のマスク開口列138を含んでいる。各マスク開口列138は、Y軸方向に沿って配置された複数のマスク開口部139を含んでいる。
図31に示すように、実施形態5に係る蒸着装置用マスク101は、貫通口137に対応して複数の開口群131が設けられたパターン形成部130を含んでいる。パターン形成部130の周縁部は、外枠部102に接合(例えばスポット溶接)されている。図31中、スポット溶接部分は、点線で示している。各開口群131は、X軸方向に配置された複数のマスク開口列138を含んでいる。各マスク開口列138は、Y軸方向に沿って配置された複数のマスク開口部139を含んでいる。
図32及び33は、実施形態5に係る蒸着装置用マスクの拡大平面模式図である。
Z軸方向に沿って見たときの各マスク開口部139の形状は、特に限定されず、図32に示すように、レーストラック状であってもよいし、図33に示すように、角が丸められた長方形状であってもよい。
Z軸方向に沿って見たときの各マスク開口部139の形状は、特に限定されず、図32に示すように、レーストラック状であってもよいし、図33に示すように、角が丸められた長方形状であってもよい。
図34は、実施形態5に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図34中、スポット溶接部分は、点線で示している。
各第一の桟部110は、図31に示したように、パターン形成部130に単に接触し、パターン形成部130と接合されていなくてもよいし、図34に示すように、パターン形成部130と接合(例えばスポット溶接)されていてもよい。
各第一の桟部110は、図31に示したように、パターン形成部130に単に接触し、パターン形成部130と接合されていなくてもよいし、図34に示すように、パターン形成部130と接合(例えばスポット溶接)されていてもよい。
以下、実施形態1~5における他の変形例について説明する。
各実施形態では、パターン形成部に複数の開口群を設け、開口群毎に複数のマスク開口を設ける場合について説明したが、複数の開口群を設けることなく、複数のマスク開口をパターン形成部に一様に形成してもよい。そして、1回の搬送で基板の被蒸着領域の全域に蒸着を行ってもよい。ただし、その場合は、高精細なパターンになる程、第一の桟部を配置するスペースを確保することが困難となる。したがって、成膜パターンの高精細化の観点からは、上述のように、X軸方向に複数の開口群を配置し、Z軸方向から見たときに隣り合う2つの開口群の間に各々位置するように複数の第一の桟部を配置することが好ましい。
図35及び36は、実施形態1~5の変形例に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図35及び36中、スポット溶接部分は、点線で示している。
図35及び36に示すように、本変形例に係る蒸着装置用マスク101は、一対の長手状の縦枠部104、及び、一対の長手状の横枠部105を含む外枠部102と、X軸方向に沿って(例えば、X軸方向と平行に)、一対の縦枠部104の間に架設された横桟部140と、貫通口137が千鳥配置となるように横桟部140及び横枠部105の間に架設された複数の第一の桟部110と、貫通口137に対応して複数の開口群131が千鳥に設けられたパターン形成部130とを備えてもよい。これにより、第一の桟部110を配置するスペースを確保しつつ、1回の搬送で基板の被蒸着領域の全域に蒸着を行うことが可能である。この変形例においても、ゴーストを抑制する観点から、Y軸方向に延在する複数の制限板180が設けられ、各制限板180は、第一の桟部110又は外枠部102に接触している。また、必要に応じて、横桟部140に接触し、X軸方向に延在する制限板185が設けられる。
図35及び36に示すように、本変形例に係る蒸着装置用マスク101は、一対の長手状の縦枠部104、及び、一対の長手状の横枠部105を含む外枠部102と、X軸方向に沿って(例えば、X軸方向と平行に)、一対の縦枠部104の間に架設された横桟部140と、貫通口137が千鳥配置となるように横桟部140及び横枠部105の間に架設された複数の第一の桟部110と、貫通口137に対応して複数の開口群131が千鳥に設けられたパターン形成部130とを備えてもよい。これにより、第一の桟部110を配置するスペースを確保しつつ、1回の搬送で基板の被蒸着領域の全域に蒸着を行うことが可能である。この変形例においても、ゴーストを抑制する観点から、Y軸方向に延在する複数の制限板180が設けられ、各制限板180は、第一の桟部110又は外枠部102に接触している。また、必要に応じて、横桟部140に接触し、X軸方向に延在する制限板185が設けられる。
横桟部140は、長手状(例えば、直方体状)であり、外枠部102の内側に設けられ、外枠部102に固定されている。横桟部140の両端部は、一対の縦枠部104に接続されている。横桟部140の上部(パターン形成部130側の部分)のZ軸方向における位置(高さ)は、第一の桟部110の上部(パターン形成部130側の部分)のZ軸方向における位置(高さ)と、外枠部102の上部(パターン形成部130側の部分)のZ軸方向における位置(高さ)と実質的に同じである。例えば、横桟部140の上部の表面と、第一の桟部110の上部の表面と、外枠部102の上部の表面とは、同一のXY平面内に位置してもよい。
なお、横桟部140の寸法は、必要な剛性を確保でき、複数の開口群131を塞ぐことがなく、基板の所望の場所に成膜パターンを形成することができる限り、特に限定されず、適宜設定することができる。
ただし、横桟部140と、第一の桟部110と、外枠部102との上にパターン形成部130が配置されることから、横桟部140と、第一の桟部110と、外枠部102との平坦度は高いことが好ましい。そのため、横桟部140のZ軸方向の寸法(厚み)は、各第一の桟部110のZ軸方向の寸法(厚み)、及び、外枠部102のZ軸方向の寸法(厚み)と実質的に同じであることが好ましい。また、これにより、横桟部140と、第一の桟部110と、外枠部102との材料の加工性をよくすることができる。
また、パターン形成部130を横桟部140に接合(例えばスポット溶接)する場合は、横桟部140の強度が低いとマスク開口132のパターンが歪み、正確なパターンを基板に形成できなくなるおそれがある。したがって、その場合は、基板の寸法が400mm×500mm程度とすると、経験的には、Z軸方向に沿って見たときの横桟部140の短手方向の幅は、5mm以上であることが好ましい。
また、横桟部140の外枠部102への固定方法は、特に限定されず、第一の桟部の場合と同様に、例えば、横桟部140と、第一の桟部110と、外枠部102とを別個に作製し、横桟部140を外枠部102に接合(例えばスポット溶接)し、次に、各桟部110を横桟部140及び外枠部102に接合(例えばスポット溶接)し、その後、パターン形成部130側の表面と、その反対側の表面とが所望の平行度及び平面度を有するように、第一の桟部110と横桟部140と外枠部102とを研磨してもよい。また、厚板に複数の貫通口137を形成して、隣り合う貫通口137の間の各隔壁部を第一の桟部110又は横桟部140として用いてもよい。より詳細には、例えば、直方体状の材料に対して穴あけ加工や切出し加工を行い、更に必要に応じてテーパ加工を行い、最後に、パターン形成部130側の表面と、その反対側の表面とが所望の平行度及び平面度を有するように、第一の桟部110と横桟部140と外枠部102とを研磨してもよい。
各開口群131は、X軸方向に配置された複数のマスク開口列138を含んでいる。各マスク開口列138は、Y軸方向に沿って配置された複数のマスク開口部139を含んでいる。Z軸方向に沿って見たときの各マスク開口部139の形状は、特に限定されず、図32に示したように、レーストラック状であってもよいし、図33に示したように、角が丸められた長方形状であってもよい。
図37及び38は、実施形態1~5の変形例に係る蒸着装置用マスクの平面模式図である。図37及び38中、スポット溶接部分は、点線で示している。
図35及び36に示したように、外枠部102のみがパターン形成部130の周縁部と接合(例えばスポット溶接)されてもよいし、図37及び38に示すように、開口群131の境界領域に沿って、パターン形成部130が各第一の桟部110と、外枠部102と、横桟部140とに接合(例えばスポット溶接)されてもよい。
図35及び36に示したように、外枠部102のみがパターン形成部130の周縁部と接合(例えばスポット溶接)されてもよいし、図37及び38に示すように、開口群131の境界領域に沿って、パターン形成部130が各第一の桟部110と、外枠部102と、横桟部140とに接合(例えばスポット溶接)されてもよい。
上述した各実施形態に係るマスクと蒸着装置は、発光層蒸着工程以外の蒸着工程、例えば、電子輸送層蒸着工程S4に適用されてもよい。これにより、発光層以外の有機EL層や第2電極の蒸着工程においても、ゴーストの発生を抑制することができる。このように、発光層蒸着工程以外の蒸着工程において、発光層蒸着工程と同様にして、薄膜のパターンを形成してもよい。例えば、電子輸送層を各色のサブ画素毎に形成してもよい。
各実施形態に係る蒸着装置の構成部材の向きは、特に限定されず、例えば、上述した構成部材全てを上下反転させて配置してもよいし、基板を縦にした状態で、蒸着流を横(側方)から基板に吹き付けてもよい。
各実施形態に係る蒸着装置を用いて製造される有機EL表示装置は、モノクロ表示の表示装置であってもよいし、各画素は複数のサブ画素に分割されていなくてもよい。この場合、発光層蒸着工程では、1色の発光材料の蒸着だけを行い、1色の発光層のみを形成してもよい。
更に、各実施形態では、有機EL素子の有機層を形成する場合を例に説明したが、本発明に係る蒸着装置の用途は、有機EL素子の製造に特に限定されず、種々の薄膜のパターンの形成に利用することができる。
上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜組み合わされてもよい。また、各実施形態の変形例は、他の実施形態に組み合わされてもよい。
1:有機EL表示装置
2:画素
2R、2G、2B:サブ画素
10:TFT基板
11:絶縁基板
12:TFT
13:層間膜
13a:コンタクトホール
14:配線
15:エッジカバー
15R、15G、15B:開口部
20:有機EL素子
21:第1電極
22:正孔注入層兼正孔輸送層(有機層)
23R、23G、23B:発光層(有機層)
24:電子輸送層(有機層)
25:電子注入層(有機層)
26:第2電極
30:接着層
40:封止基板
101:蒸着装置用マスク
102:外枠部
103:外枠部の上部
104:縦枠部
105:横枠部
106:外枠部の下部
107:縦枠部の下部
110:第一の桟部
111:第一の桟部の上部
112:第一の桟部の下部
113:第一の桟部の凸部
114:第一の桟部の凹部
120:第二の桟部
121:第二の桟部の上部
122:第二の桟部の下部
123:第二の桟部の凸部
124:第二の桟部の凹部
130:パターン形成部
131:開口群
132:マスク開口
133:最端開口
134:隣接開口
135:隙間
136:接合箇所
137:貫通口
138:マスク開口列
139:マスク開口部
140:横桟部
150、250、350、450:蒸着装置
151:基板ホルダ
152:移動機構(搬送機構)
153:シャッター
154:蒸着ユニット
155:マスクホルダ
156:温度制御装置
157:温度センサ
160:蒸着源
161:蒸発部
162:拡散部
163:ノズル
164:射出口
170:アパーチャー
171:アパーチャーの開口
172:アパーチャーの上部
180、185:制限板
181:制限板の上縁部
182:制限板の下縁部
183:制限空間
184:制限板の凹部
190:基板
191:蒸着流
192:素ガラス基板
193:正規のパターン
194:ゴースト(異常パターン)
195:パターン(蒸着膜)
256:熱電対
258:温度モニタ
2:画素
2R、2G、2B:サブ画素
10:TFT基板
11:絶縁基板
12:TFT
13:層間膜
13a:コンタクトホール
14:配線
15:エッジカバー
15R、15G、15B:開口部
20:有機EL素子
21:第1電極
22:正孔注入層兼正孔輸送層(有機層)
23R、23G、23B:発光層(有機層)
24:電子輸送層(有機層)
25:電子注入層(有機層)
26:第2電極
30:接着層
40:封止基板
101:蒸着装置用マスク
102:外枠部
103:外枠部の上部
104:縦枠部
105:横枠部
106:外枠部の下部
107:縦枠部の下部
110:第一の桟部
111:第一の桟部の上部
112:第一の桟部の下部
113:第一の桟部の凸部
114:第一の桟部の凹部
120:第二の桟部
121:第二の桟部の上部
122:第二の桟部の下部
123:第二の桟部の凸部
124:第二の桟部の凹部
130:パターン形成部
131:開口群
132:マスク開口
133:最端開口
134:隣接開口
135:隙間
136:接合箇所
137:貫通口
138:マスク開口列
139:マスク開口部
140:横桟部
150、250、350、450:蒸着装置
151:基板ホルダ
152:移動機構(搬送機構)
153:シャッター
154:蒸着ユニット
155:マスクホルダ
156:温度制御装置
157:温度センサ
160:蒸着源
161:蒸発部
162:拡散部
163:ノズル
164:射出口
170:アパーチャー
171:アパーチャーの開口
172:アパーチャーの上部
180、185:制限板
181:制限板の上縁部
182:制限板の下縁部
183:制限空間
184:制限板の凹部
190:基板
191:蒸着流
192:素ガラス基板
193:正規のパターン
194:ゴースト(異常パターン)
195:パターン(蒸着膜)
256:熱電対
258:温度モニタ
Claims (14)
- 外枠部と、
前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第一の桟部と、
前記外枠部、及び、前記第一の桟部上に設けられ、前記外枠部に固定されたパターン形成部とを備え、
前記パターン形成部には、パターン形成用の複数のマスク開口が設けられ、
前記複数のマスク開口の各々は、第一の方向に沿って設けられ、
前記複数のマスク開口は、前記第一の方向に直交する第二の方向に配置され、
前記第一の桟部は、前記第一の方向、及び、前記第二の方向に直交する第三の方向に沿って見たときに前記複数のマスク開口のうちの隣り合う2つのマスク開口の間に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触する蒸着装置用マスク。 - 前記蒸着装置用マスクは、前記外枠部の内側に設けられ、前記外枠部に固定された第二の桟部を備え、
前記パターン形成部は、前記外枠部、前記第一の桟部、及び、前記第二の桟部上に設けられ、
前記複数のマスク開口のうち、前記第二の方向において一方の端に位置するマスク開口を最端開口とし、前記最端開口の隣に位置するマスク開口を隣接開口とすると、
前記第二の桟部は、前記第三の方向に沿って見たときに前記最端開口の前記隣接開口と反対側に位置し、かつ、前記パターン形成部に接触する請求項1記載の蒸着装置用マスク。 - 基板上に成膜する蒸着装置であって、
前記蒸着装置は、請求項1又は2記載の蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板とを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第一の桟部に接触する蒸着装置。 - 前記蒸着装置は、前記制限板、及び、前記蒸着源の間に設けられたアパーチャーを備え、
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触する請求項3記載の蒸着装置。 - 前記第一の桟部、及び、前記制限板のうち、一方は、凹部を含み、他方の一部は、前記凹部に嵌め込まれる請求項3又は4記載の蒸着装置。
- 前記蒸着ユニットは、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含み、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の少なくとも一方に接触する請求項3~5のいずれかに記載の蒸着装置。 - 前記蒸着ユニットは、請求項2記載の蒸着装置用マスクを含み、かつ、前記制限板を複数含み、
前記複数の制限板は、前記パターン形成部ではなく前記第二の桟部に接触する制限板を含む請求項3~5のいずれかに記載の蒸着装置。 - 前記第二の桟部、及び、前記第二の桟部に接触する前記制限板のうち、一方は、凹部を含み、他方の一部は、前記凹部に嵌め込まれる請求項7記載の蒸着装置。
- 前記蒸着ユニットは、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含み、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記第一の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触するとともに、前記第二の桟部、及び、前記第二の桟部に接触する前記制限板の少なくとも一方に接触する請求項7又は8記載の蒸着装置。 - 基板上に成膜する蒸着装置であって、
前記蒸着装置は、請求項1又は2記載の蒸着装置用マスクと、蒸着粒子を放出する蒸着源と、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間に設けられ、前記蒸着装置用マスク、及び、前記蒸着源の間の空間を仕切って前記第二の方向に並ぶ複数の空間に分割する制限板と、前記蒸着装置用マスクを冷却する温度制御装置と、前記蒸着装置用マスクに接触する温度センサとを含む蒸着ユニットと、
前記基板を前記蒸着装置用マスクから離した状態で、前記第一の方向に沿って前記蒸着ユニットに対して前記基板を相対的に移動させる移動機構とを備え、
前記蒸着装置用マスクは、前記パターン形成部が前記基板側に位置し、かつ、前記第一の桟部が前記制限板側に位置するように、配置され、
前記温度制御装置は、前記第一の桟部、及び、前記制限板の間に配置され、前記第一の桟部、及び、前記制限板に接触する蒸着装置。 - 前記蒸着装置は、前記制限板、及び、前記蒸着源の間に設けられたアパーチャーを備え、
前記アパーチャーには、複数の開口が設けられ、
前記アパーチャーの前記複数の開口は、前記第二の方向に配置され、
前記制限板は、前記第三の方向に沿って見たときに前記アパーチャーの前記複数の開口のうちの隣り合う2つの開口の間に位置し、かつ、前記アパーチャーに接触する請求項10記載の蒸着装置。 - 前記蒸着ユニットは、請求項2記載の蒸着装置用マスクを含み、かつ、前記制限板を複数含み、
前記複数の制限板は、前記第二の桟部との間に前記温度制御装置が配置され、かつ、前記温度制御装置が接触する制限板を含み、
前記温度制御装置は、前記第二の桟部に接触する請求項10又は11記載の蒸着装置。 - 基板上に成膜する蒸着工程を含む蒸着方法であって、
前記蒸着工程は、請求項3~12のいずれかに記載の蒸着装置を用いて行われる蒸着方法。 - 請求項3~12のいずれかに記載の蒸着装置を用いて成膜する蒸着工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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