JP4053209B2

JP4053209B2 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法

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Publication number: JP4053209B2
Application number: JP2000132762A
Authority: JP
Inventors: 栄一北爪; 和弘水谷
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2020-05-01
Also published as: KR20010100930A; US6417034B2; US20010036691A1; JP2001313169A; TWI227649B; KR100391739B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ及びテレビ等の表示装置として用いられる有機ＥＬディスプレイの製造方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機化合物を発光材料として用いたエレクトロルミネセンス（ＥＬ：ElectroLuminescence）素子を有機ＥＬ素子と呼び、
この特徴として
（１）発光効率が高い、（２）駆動電圧が低い、（３）多種の色の表示が可能、（４）自発光型素子であるが故バックライトが不要、（５）視野角依存性がない、（６）薄型・軽量、（７）応答速度が速い、（８）フレキシブルな基板を用いることが可能、等の優れた特徴を有している。
そこで、近年ＬＣＤ（Liquid Crystal Device）に代わるディスプレイとして有機ＥＬ素子を用いたディスプレイが注目されている。
【０００３】
図９は有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクス方式の有機ＥＬディスプレイの概略を示す斜視図である。透明なガラス基板（基板）１の表面に透明なストライプ状の陽極２が形成され、その上に有機正孔輸送層３、有機発光層４、有機電子輸送層５が形成されている。
そして、有機ＥＬディスプレイは、ストライプ状の陰極６を上記陽極２と交差するように形成させて構成されている。
【０００４】
ここで、陽極２は、ガラス基板１の全面に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング法等で成膜させ、このＩＴＯ膜をエッチングによりストライプ状に各々平行に配置されるようにパターニングされて形成されている。
そして、陽極２上に有機膜７が抵抗加熱法などの真空蒸着法で成膜された後、陰極６が抵抗加熱及び電子ビーム等の真空蒸着法，またはスパッタリング法などにより、ストライプ状に各々が平行に配置されるようシャドーマスク法等を用いて形成されている。
あるいは、有機膜７上に電子注入層として弗化物等の無機薄膜を抵抗加熱及び電子ビームなどの真空蒸着法，またはスパッタリング法などにより成膜した後、同様に陰極６が形成される。
【０００５】
そして上記各陽極２と各陰極６とは、それぞれ直交して配置されるように形成されている。
ここで、陰極６の形成に用いられる材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ），マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ-Ａｇ），アルミニウムとリチウムとの合金（Ａｌ-Ｌｉ），またはマグネシウムとインジウムとの合金（Ｍｇ-Ｉｎ）などが一般的である。
【０００６】
このような陰極６の形成に用いられる材料を蒸着する場合、抵抗加熱法を用いた薄膜の蒸着プロセスがよく用いられる。
この場合、融点の高いタングステン，タンタル，及びモリブデンなどの金属材料を加工して作製された蒸発源に、上述した材料の蒸着物質を充填して、蒸着される基板１の下方に設置しする。そして、この蒸発源に電流を流すことによって所定の温度まで蒸発源が加熱され、物質が蒸発して基板１表面に蒸着される。
【０００７】
この時、蒸着された物質の膜厚分布を、基板１表面において均一にするという目的、あるいは蒸着機槽の容積の制限で、通常、蒸発源の位置は、水平に設置された基板１の中心（中央）に対してほぼ直下に、あるいは基板１の中心の直下にないまでも基板１内の蒸着される領域のうちいずれかの箇所の直下に位置していた。
【０００８】
そして、陰極６をストライプ状にパターニングするために、例えばシャドーマスク法が用いられた場合、金属の板材をエッチング加工などによりストライプ状に形成し、所定のパターンが得られるように、基板１とこのメタルマスクを適当に位置あわせした後、基板１と密着させ固定し蒸着機槽内にセットして蒸着を行っていた。
【０００９】
上記のような基板１と蒸発源の位置関係で陰極６の成膜を行う場合、蒸着により形成される陰極６と陽極２との交差する部分の発光領域の開口率を向上させるために、マスクの開口部間のメタル部分を細くして、パターニングされる陰極間のスペースを狭くする必要がある。
そして、一般的にマスクの加工方法としては、レーザー加工法、アディティブ加工法（電鋳法），ウエットエッチング加工法等があるが、いずれの方法を用いた場合でも、０.１ｍｍ以下の狭スペース加工が困難である。
【００１０】
このため、スペース部分の強度が弱いため加工中、または加工後に変形、破壊が生じ、狭ピッチ・狭スペースのマスクを得ることが出来ない。
この対策として、特開平１０−５０４７８（以下、従来例）では、マスクに補強線を設けてマスクの変形を防いでいる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例では、所望の陰極６のパターン幅を得るために、マスクの開口部間のスペースは、陰極６のパターン幅と同等である必要があり、この結果、マスク作製工程が複雑になる。
【００１２】
また、一般的なマスクを用いた場合、基板１と、加工可能なスペース０.１ｍｍ以上のマスクと、蒸発源の従来の製造方法による位置関係とでは、パターニングされた陰極６の各々の間のスペースが、マスクの開口部間スペースの寸法と同等となり、開口率の向上が不可能となり、陰極間スペースを０.１ｍｍ以下の狭スペースにすることが出来ない。
【００１３】
また、陰極６の下地となる基板１上の有機膜において、蒸発源のほぼ真上にあたる基板１の部分には、陰極蒸着物質がほぼ垂直に衝突する。
このため、基板１に衝突した原子の衝突時の運動エネルギーにより、有機膜が凝集してしまい、基板１の他の領域の有機膜との界面の乱れや膜の表面モルフォロジーの低下により、ピンホールが生じてしまうことがあった。
【００１４】
また、蒸着中に蒸着物質の突沸によって蒸発源からほぼ垂直方向に原子が結合したままの粒子の状態（クラスター状）で基板１の有機膜上に飛来することがある。
特に、空気中の酸素、窒素などと反応して酸化膜あるいは窒化膜を形成している蒸着材料の場合、この現象が顕著に現れ、同じく有機膜にダメージを与える原因となっていた。
【００１５】
このような状態で陰極６を形成すると、局部的に有機膜構造が乱れているため、ディスプレイの駆動時に電界集中をもたらしたり、またはすべての有機膜が完全にピンホール状態である場合は、陽極２と陰極６とが完全にショートすることにより、ディスプレイにおける有機ＥＬ素子が正常な整流特性を示さなくなる。
【００１６】
上述したような従来の製造方法によって作製された結果、単純マトリクス駆動したときに及ぼす影響を図１０を用いて説明する。この図１０は、６×６単純マトリクス構造の有機ＥＬディスプレイの構造を示すブロック図である。
例えば、図１０のような単純マトリクス構造の有機ＥＬディスプレイを駆動する場合、陽極（アノード）側をデータ電極として電流源あるいは電圧源に接続してデータに応じて変化するＶ１を入力し、陰極（カソード）側を走査電極として図１１のようなタイミングでスキャニングすることによって線順次駆動を行う。
【００１７】
図１１のＡのタイミングにおいて走査電極Ｓ２がＬＯＷレベル（電圧０）になった時に、データ電極Ｉ１との電位差Ｖ１により交差する有機ＥＬ素子が通電し、図１０の矢印８のように順方向電流が流れ発光を得ることが出来る。
【００１８】
しかし、例えば、図１１のデータ電極Ｉ３と走査電極Ｓ４交差する領域がショートし、逆方向にリーク電流が流れる状態にあると、データ電極Ｉ３と走査電極Ｓ４との交差する箇所に位置する発光領域は、常に非点灯状態になる。
この結果、図１１のＢのタイミング時には、走査電極Ｓ３と走査電極Ｓ４との間の電位差Ｖ０により、ディスプレイにおけるショートしている領域以外の発光領域（有機ＥＬ素子）が順方向に通電し、矢印９のように電流が流れ込むこととなる。
【００１９】
この有機ＥＬ素子のショート状態により、ディスプレイにおいて画素選択時にデータドライバから発光領域に流す電流の制御が不可能となる。
したがって、ショート画素（有機ＥＬ素子）のあるデータ電極Ｉ３上において、ショート画素を除いた画素は、それぞれ図１１のタイミングチャートに応じて走査電極がＬＯＷレベルになる時に、走査電極Ｓ４との電位差により異常電流が流れ込んでしまう。
この結果、有機ＥＬ素子の駆動中、常にデータ電極Ｉ３上の縦線が点灯することになる。以上のように、有機ＥＬ素子のショートにより、画素非点灯・クロストークを招くことになる。
【００２０】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ディスプレイの開口率の向上と狭ピッチ化とを可能にし、非発光部である画素間を狭スペース化する製造方法を提供することにある。
また、本発明は、有機ＥＬ素子のショートを無くし、クロストークや非点灯画素などの欠陥が生じない有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法において、基板表面に第１の電極パターンをストライプ形状に形成する第１の工程と、前記電極パターンの表面を含む前記基板表面に、有機膜を含む複数層を形成する第２の工程と、電極材料の蒸発源と前記基板との間に、この基板と所定の距離を持ってマスクを配置し、このマスクのスリットから電極材料の蒸着物質を前記複数層の表面に供給し、この複数層表面に第１の電極パターンに対して直交する第２の電極パターンをストライプ形状に形成する第３の工程とを有し、前記蒸着物質が前記基板に所定の入射角で供給される位置に、前記蒸発源を配置することを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記第２の電極パターンに平行である前記基板の中心線を、前記蒸発源が配置される前記基板に平行な面に投射した線と、前記蒸発源との距離が等しい位置に、同一電極材料を供給する他の蒸発源を配置することを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記第３の工程の後、前記基板の中心点を軸として、この基板に平行に、前記基板と前記マスクとの位置関係を固定した状態で、前記基板と前記マスクとを１８０度回転させる第４の工程と、前記マスクのスリットから電極材料の蒸着物質を前記有機膜表面に供給し、前記第３の工程に連続して、この有機膜表面の前記第２の電極パターンを形成する第５の工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記蒸発源が配置される前記基板に平行な面とこの基板との距離，及び前記第２の電極パターンに平行である前記基板の中心線を前記面に投射した線と前記蒸発源との距離により、この基板表面に対する前記蒸着物質の前記入射角を制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記基板を水平面に対して所定の傾斜角度を持たせて配置し、この基板に対して前記マスクを所定の距離の位置に平行に配置することを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記入射角が３０度から８５度の間に設定されることを特徴とする。
【００２７】
本発明の特徴は、基板の一面上に少なくとも透明電極と有機発光層を含み、少なくとも一層からなる有機膜と金属電極が積層されてなる有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造方法において、電極材料の成膜の際に、電極材料の蒸着物質の入射角が、基板内のすべての蒸着領域に対して３０度以上８５度以下になるように蒸着することにあり、蒸着中に生じる下地へのダメージを回避することができる。
【００２８】
更なる特徴として、上述した電極のパターニング方法として、電極材料の成膜においてシャドーマスク法を用いる場合、電極材料の蒸着物質が蒸着される面とマスクとが接触しないように、基板とマスクとを蒸着機内に配置して、複数方向から蒸着することによって、マスクのスリットから回り込んだ蒸着物質がずれて重なり合うことで、電極パターン（陰極）を形成するため、マスクのスリットの開口面積よりも大きい電極パターンが成膜される。
かつ、マスクの別の開口部からの蒸着物質が重なり合うことのない蒸着物質の入射角により、蒸着物質を基板表面に蒸着することで、基板表面に形成される各電極パターンの間のスペースを、従来例に比較して狭く形成することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法を説明する概念図である。
本発明の製造方法によると、例えば図１のように、基板１とマスク１１との間の距離、基板１と点蒸発源（抵抗加熱蒸発源）１３各々との間の距離をパラメータとして蒸着物質の基板１の表面への入射角を任意に設定する。これらの点蒸発源１３からは、各々同一の蒸着物質（例えば、電極材料）が供給される。
【００３０】
この結果、図３に示すように、複数のそれぞれの蒸発源１３（図１）から蒸着物質が基板１の表面に対して所定の入射角で入射され、マスク１１の開口部（スリット１１ａ）から回り込んで蒸着されることにより、複数の蒸発源からの蒸着物質がそれぞれずれて重なり合うことで、この蒸着物質により成膜される電極パターン６の幅１０が、マスク１１の開口部の幅１２よりも太く成膜される。
【００３１】
すなわち、各々の電極パターン６の間スペースを、電極パターン（陰極）６の幅１０に対して狭く形成することが出来る。
この方法により、シャドーマスク法では不可能であった、各電極パターン６のスペースを０.１ｍｍ以下とするパターニングが可能となり、発光領域（陰極６の幅）が拡大され開口率の高いディスプレイを製造できるという効果が得られる。
【００３２】
また、図１において、有機ＥＬディスプレイ作製における電極パターン６の成膜の際に、有機膜７上に飛来する金属原子あるいは分子（蒸着物質）が基板１に到達したときの粒子のエネルギーが、蒸着物質の所定の入射角により、有機膜７表面に対して平行方向に分散される。
この結果、有機膜７表面に飛来する金属原子あるいは分子の垂直方向のエネルギー成分が軽減され、下地の有機膜７へのダメージが回避できる。
【００３３】
さらに、蒸着中の蒸着物質の突沸する方向は、ほぼ垂直方向であり、飛来する場所として基板１からずれた部分に相当し、その時の蒸発源１３から飛来する突沸粒子から回避できる確率が大きいため、金属原子、分子、粒子（原子が多数結合したままの状態のもの）などの衝突によって生じる有機膜７のピンホールなどのＥＬの画素欠陥が生じないという効果が得られる。
しかし、蒸着物質の入射角が３０度未満であると蒸着膜厚の不均一化、蒸着装置の巨大化、シャドーマスク法による蒸着パターンのピッチずれなどの問題より実用的ではない。
【００３４】
前記製造方法において基板１内の蒸着される領域が前述の特徴を満たしていれば、基板１を回転させて、陰極６の蒸着を行っても良い（図１）。
また、陰極６の電極材料を蒸着後、基板１を、基板１の表面に平行に１８０度回転させ、基板１を無回転の状態で続いて蒸着を行えば、単一蒸発源で蒸着を行っても（図７）、２方向から蒸着物質を蒸着させた場合と同様に、それぞれの方向から回り込んだ蒸着パターンがずれて重なり合うことから、前述の複数の蒸発源を用いた製造方法で得られる効果と同様の効果が得ることが出来る。
【００３５】
さらに、本発明による有機ＥＬディスプレイ製造方法は、陰極６を成膜し、有機膜７の成膜後に陽極２を成膜して有機ＥＬディスプレイを作製する際の陽極成膜工程にも適用できる。
以下、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法の実施形態を説明する。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態における有機ＥＬディスプレイの製造方法を図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態の有機ＥＬディスプレイの製造方法により形成された有機ＥＬディスプレイの断面図である。
ここで、基板（ガラス基板）１としては、厚さ１.１ｍｍのコーニング社製１７３７ガラスを用い、表面上に陽極２としてインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）を１００ｎｍ堆積させ、ＩＴＯ電極膜である陽極２付きの基板１が得られる。
【００３７】
すなわち、基板１に堆積されたＩＴＯ透明電極膜をフォトリソグラフィとウエットエッチングとを用いて、線幅が０.１ｍｍであり、ピッチが０.１５ｍｍであるストライプを複数本形成し、陽極２とした。
そして、陽極２のパターン形成後に基板１を有機溶剤により洗浄した後、ＵＶ（紫外線）／オゾン洗浄を行う。
【００３８】
次に、基板１上に有機膜の層の成膜を行った。すなわち、正孔輸送層３として、真空蒸着機槽内のるつぼに入れられた有機材料Ｎ,Ｎ'-ジフェニルＮ,Ｎ'ビス(α-ナフチル)-１,１'-ビフェニル-４,４'-ジアミン（以下、α-ＮＰＤという）を真空ポンプで真空蒸着装置内を１×１０^-5Torr（＝７.５×１０^-8Pa）以下に排気した後、ＩＴＯ電極２上に一様に５０ｎｍ蒸着した。
【００３９】
正孔輸送層３を成膜した後、陽極（ＩＴＯ電極）２のストライプパターンの３倍のピッチで幅０．１ｍｍのスリットの入ったマスク（図示しない）を用いてシャドーマスク法により、有機膜の層である赤色発光層４ａ、緑色発光層４ｂ、青色発光層４ｃを、ストライプ状に形成されたＩＴＯ電極２上に、各々平行に形成した。ここで、赤色発光層４ａ、緑色発光層４ｂ、青色発光層４ｃは、各々ＩＴＯ電極２のパターンと直角に交差するように形成される。
【００４０】
このとき、まず、赤色発光層４ａとして、トリス（８-キノリライト）アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ３という）にドーパントとして４-ジシアノメチレン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-４Ｈ-ピラン（ＤＣＭ、ドーピング濃度５ｗｔ％）を混入させた薄膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着する。
【００４１】
次に、マスクをＩＴＯ電極２と同じピッチだけずらした後、緑色発光層４ｂとして、Ａｌｑ３にドーパントとしてキナクリドン（ドーピング濃度５ｗｔ％）を混入させた薄膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着する。
さらに、マスクをＩＴＯ電極２と同じピッチだけスライドさせた後、青色発光層４ｃとしてペリレンの薄膜パターンを５０ｎｍの厚さに蒸着する。
【００４２】
上述の様な工程により、赤色発光層４ａ、緑色発光層４ｂ、青色発光層４ｃを順に形成する。
次に、有機膜の層である電子輸送層５としてＡｌｑ３を一様に５０ｎｍの厚さに蒸着する。
また、上述した薄膜形成工程は、全て真空一貫で行った。
【００４３】
次に、図５に示す様に、アルミニウムとリチウムとの合金電極（陰極６）を２元同時蒸着法によって蒸着するため、陰極６を形成する真空蒸着機槽内の抵抗加熱蒸発源１３にアルミニウムを充填し、また抵抗加熱蒸発源１４にリチウムを充填した。
【００４４】
そして、この時、抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４の設置箇所として、これらの各抵抗加熱蒸発源の開口部（開口部の含まれる基板１６に平行な面）から基板１６の蒸着面までの高さ（距離）１５を４００ｍｍに設定する。
また、上記各抵抗加熱蒸発源の形状は、開口部直径２０ｍｍ、深さ２０ｍｍの筒型であり、ＩＴＯ電極２のパターンと平行方向に基板中心からの距離１８（陰極６のパターンを各抵抗加熱蒸発源の開口部の含まれる基板１６に平行な面に、陰極６のパターンに平行な前記基板の中心線を射影した線からの垂直距離）が１９０ｍｍの位置（各抵抗加熱蒸発源の開口部の含まれる基板１６に平行な面における）に２つの抵抗加熱蒸発源（抵抗加熱蒸発源１１３及び抵抗加熱蒸発源１４）を配置する。ここで、抵抗加熱蒸発源１１３と抵抗加熱蒸発源１４とは、ＩＴＯ電極２のパターンと垂直に、距離１９が１００ｍｍとなるように離して設置されている。
【００４５】
この第１の実施形態における蒸着物質の入射角は、ＩＴＯ電極２が成膜される基板１６表面の領域１７及び蒸発源１３を結ぶ直線と、基板１６とのなす入射の角度（入射角）のうち最小値と最大値とを求めると、最大入射角７６度、最小入射角５５度であった。
その後、陰極６を形成するために真空蒸着機槽内に電子輸送層５まで成膜された基板１６を搬送した。陰極パターニング用のマスク１１は、板材としてＳＵＳ３０４を用いスリット１１ａ幅０.４ｍｍ、このスリット１１ａのピッチを０.５ｍｍとした。
【００４６】
そしてマスクと搬送された基板１６とが接触しないようにギャップ２０を０.０５ｍｍに保って蒸着機槽内に、水平に設置される。このギャップ２０の数値と蒸着物質の基板１６への入射角により、マスク１６のスリット１１ａから回り込む距離が調整され、陰極６のパターン幅が制御される。
そして、陰極６のパターンは、アルミニウム：リチウムの比率が１０：１となるように膜厚２００ｎｍの膜厚に蒸着される。
以上の方法で試作した有機ＥＬディスプレイを実際に駆動回路に接続し、従来例において説明した図１１のタイミングチャートの信号を入力させて評価した。
上記の有機ＥＬディスプレイの製造方法により製造された有機ＥＬディスプレイは、画素欠陥数が「０」であり、非点灯画素やクロストークも発生せず、正常な動作を示した。
【００４７】
＜比較例１＞
図４のように、アルミニウムとリチウムとの合金電極の成膜工程において、アルミニウムを充填した蒸発源１３と、リチウム（Ｌｉ）を充填した蒸発源１４との設置個所として、基板１６の中央直下にＩＴＯ電極パターンと垂直な方向に距離１９を１００ｍｍだけ離して、２つの蒸着蒸発源の開口部から基板１６の蒸着される面までの高さ１５を４００ｍｍに設定した以外の配置については、上述した第１の実施形態と同様にした。
【００４８】
このとき、蒸着物質（アルミニウム及びリチウム）の入射角は、最小入射角「７７度」から最大入射角「９０度」であった。これらの条件で有機ＥＬディスプレイを作製し、図１１のタイミングチャートの信号を入力させて評価を行った。作製した有機ＥＬディスプレイのうち、入射角が７７度から８５度の領域２２では画素欠陥数は「０」であったが、８５度から９０度の領域２２では画素欠陥が約１０カ所以上発生し、非点灯画素が生じてクロストークが発生した。
この結果から、第１の実施形態に示す蒸着物質（アルミニウム及びリチウム）の入射角は、最大入射角７６度に設定されており、入射角「８５度」以下となっているため、画素欠陥数を「０」とすることが出来る。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
＜第２の実施形態＞
陰極６のパターニング用マスク１１の形状，マスク１１の設置方法及び基板１６の設置方法（陰極パターニング用マスク１１及び基板１６の配置関係）は、第１の実施形態と同様にする。
陰極成膜工程において陰極６の合金電極材料としてマグネシウムと銀とを用いた。図６のように、蒸着機槽内の抵抗加熱蒸発源２３ａ及び抵抗加熱蒸発源２３ｂにマグネシウムを充填し、また抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂに銀を充填した。
【００５０】
このとき、抵抗加熱蒸発源２３ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ａの設置個所として、各々の抵抗加熱蒸発源をＩＴＯ電極パターンと平行方向に基板中心から１９０ｍｍの位置に配置し、この２つの抵抗加熱蒸発源をＩＴＯ電極パターンと垂直な方向に距離１９（１００ｍｍ）だけ離して設置した。
抵抗加熱蒸発源２３ｂ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂは、上述した抵抗加熱蒸発源２３ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ａと、基板１の中心に対して点対称な位置に距離１８（１９０ｍｍ）になるように設置されている。
また、抵抗加熱蒸発源２３ｂ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂを結ぶ線分と、抵抗加熱蒸発源２３ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ａを結ぶ線分とは、陰極６に平行な基板１の中心線に対して対称な位置にある。
【００５１】
全ての抵抗加熱蒸発源（２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ）の開口部から基板１６の蒸着面までの高さ１５は、「４００ｍｍ」に設定されている。このとき、この第２の実施形態では、蒸着物質の基板１６に対する入射角が、最小入射角５５度、最大入射角７３度となっている。
陰極パターニング用マスク形状及び設置方法、基板１６の設置方法は、第１の実施形態と同様にして、マグネシウム：銀の比率が１０：１になるように、陰極６の電極材料の薄膜を膜厚４００ｎｍの厚さに蒸着した。
【００５２】
以上の第２の実施形態による蒸着方法（陰極成膜工程）において、作製した有機ＥＬディスプレイを駆動回路に接続した結果、画素欠陥数は「０」であり非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
また、陰極幅が０.４５ｍｍとなり、陰極間スペースが０.０５ｍｍとなり、再１の実施形態に比べて、陰極間スペースを５０％減少させることが出来た。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
陰極成膜工程において図６のように、陰極パターニング用マスク１１と基板１６の蒸着される面とのギャップ２０を０.０８ｍｍにした以外は、第２の実施形態と同様にして有機ＥＬディスプレイを作製し評価した。
第３の実施形態の陰極成膜工程において、基板１６への蒸着物質の入射角は、最小入射角５５度、最大入射角７３度に設定されている。
【００５４】
そして、上述した第３の実施形態による蒸着方法（陰極成膜工程）において、作製した有機ＥＬディスプレイを、駆動回路に接続して動作させた結果、画素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
また、陰極６のパターン幅が０.４８ｍｍとなり、各陰極６の間のスペースが０.０２ｍｍとなり、第１の実施形態に比べて陰極６の間のスペースを８０％減少させることが出来た。
【００５５】
＜第４の実施形態＞
陰極成膜工程において図６のように、陰極パターニング用マスク１１と基板１６の蒸着される面とのギャップ２０を０.１ｍｍ、距離１８を１５０ｍｍにした以外は、第２の実施形態と同様にして、有機ＥＬディスプレイを作製し評価した。
第４の実施形態の陰極成膜工程において、基板１６への蒸着物質の入射角は、最小入射角５９度、最大入射角７９度に設定されている。
【００５６】
そして、上述した第４の実施形態による蒸着方法（陰極成膜工程）において、作製した有機ＥＬディスプレイを、駆動回路に接続させた結果、画素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
また、陰極６のパターンの幅が０.４８ｍｍとなり、各陰極６の間のスペースが０.０２ｍｍとなり、第１の実施形態に比べて、各陰極間のスペースを８０％減少させることが出来た。
【００５７】
＜第５の実施形態＞
陰極成膜工程において、図７の距離１８を２４０ｍｍとし、陰極パターニング用マスク１１と基板１６の蒸着される面とのギャップ２０を０.０５ｍｍに保ち、その他の設置個所及び陰極成膜より前の工程に関しては、第１の実施形態と同様にし、陰極の電極材料としてマグネシウム：銀の合金材料を用いて作製した。
【００５８】
陰極６の蒸着はまずマグネシウム：銀の比率が１０：１になるように蒸着レートを調整して、膜厚２００ｎｍまで成膜させ、一旦、基板１６と抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４との間の図示しないメインシャッターを閉じる。
これにより、抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４からの蒸着物質は、上記シャッターに阻止され、基板１６の表面に到達しない。
そして、シャッターを閉じた状態において、基板１６とマスク１１との位置関係を固定させ、同時に基板１６の中心を軸として、基板１６の表面に対して水平に、基板１６とマスク１１とを、例えばＹの矢印の方向に１８０度回転させる。
【００５９】
次に、メインシャッターを開けて、抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４からの蒸着物質が基板１６の表面に到達するようにし、同様に、陰極６を形成するための合金電極材料を２００ｎｍの厚さに蒸着した。
そして、上述した第５の実施形態による蒸着方法（陰極成膜工程）において、試作した有機ＥＬディスプレイを評価した。
【００６０】
第５の実施形態の陰極成膜工程において、基板１６への蒸着物質の入射角は、最小入射角５０度、最大入射角６７度に設定されている。
作製した有機ＥＬディスプレイを駆動回路に接続させて動作確認した結果、画素欠陥数は、「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
また、陰極６のパターン幅が０.４６３ｍｍとなり、各陰極６の間のスペースが０.０３７ｍｍとなり、第１の実施形態に比べて、陰極６の間のスペースを６２.５％減少させることが出来た。
【００６１】
＜第６の実施形態＞
陰極成膜工程において、図８のように距離１８を１５０ｍｍとし、陰極パターニング用のマスク１１と基板１６の蒸着される面とのギャップ２０を０.０３ｍｍに保った状態で、基板１６の水平面に対する傾斜角度２５を、３０度に設定し設置した。
このとき、抵抗加熱蒸発源１３及び抵抗加熱蒸発源１４の開口部から、基板１６の表面中央までの高さ１５を４００ｍｍに設定した。
【００６２】
上述の工程以外は、第１の実施形態と同様にして、有機ＥＬディスプレイを作製した。作製した有機ＥＬディスプレイを駆動回路に接続させて動作させた結果、画素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
この第６の実施形態による成膜方法により、蒸着機槽の大きさに制限されずに、ある程度まで蒸着物質の基板１６表面に対する入射角度を設定できる。
【００６３】
＜第７の実施形態＞
有機膜の層（有機膜７）の成膜後、この有機膜の層の表面に、電子注入層としてフッ化リチウム（無機薄膜）の層を、抵抗加熱法，電子ビームなどの真空蒸着法またはスパッタリング法等により、一様に０.５nm成膜する。
そして、このフッ化リチウムの層の表面に陰極６を形成する成膜工程において、陰極材料としてアルミニウムを用いた。
すなわち、図６に示すように配置された抵抗加熱蒸発源２３ａ，抵抗加熱蒸発源２３ｂ，抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂにアルミニウムを充填し、陰極６の成膜を行った。
【００６４】
抵抗加熱蒸発源２３ａ，抵抗加熱蒸発源２３ｂ，抵抗加熱蒸発源２４ａ及び抵抗加熱蒸発源２４ｂの開口部から基板１６間での距離１５は、「４００mm」に設定されている。
このとき、この第７の実施形態では、基板１６に対する蒸着物質の入射角が、最小入射角が「５５度」であり、最大入射角が「７３度」となっている。
【００６５】
陰極６に対する陰極パターニング用マスク１１の形状，マスク１１の設置方法及び基板１６の設置方法（陰極パターニング用マスク１１及び基板１６の配置関係）は、第１の実施形態と同様にする。
そして、フッ化リチウムの膜上に陰極６を膜厚「４００ｎｍ」の厚さに蒸着する。
【００６６】
以上の第７に実施形態による蒸着方法（陰極成膜工程）において作成した有機ＥＬディスプレイを駆動回路に接続した結果、画素欠陥数は「０」であり、非点灯画素やクロストークは発生せず、正常な動作を示した。
また、陰極６の幅が「０.４５ｍｍ」となり、陰極６相互の間のスペースが「０.０５ｍｍ」となり、第１の実施形態に比較して、陰極間スペースを５０％減少させることができた。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の一面上に少なくとも透明電極（ＩＴＯ電極）と、有機発光層とを含んだ、少なくとも一層からなる有機膜と、金属電極とが積層されてなる有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造方法において、電極材料の成膜の際に、電極材料の蒸着物質の入射角が、基板内のすべての蒸着領域に対して、３０度以上であり、かつ８５度以下になるように蒸着することにより、蒸着中に生じる下地の有機膜へのダメージが回避できるため、ＥＬディスプレイにおける画素欠陥数を大幅に減少させ、非点灯画素や表示のクロストークを防止する効果がある。
【００６８】
また、本発明によれば、有機膜表面への金属電極のパターニング方法として、電極材料の成膜においてシャドーマスク法を用いる場合、電極材料の蒸着物質が蒸着される面とマスクとが接触しないように、基板とマスクとを蒸着機内に配置して、複数方向から蒸着することにより、電極パターンに各々対応したマスクの開口部（スリット）から、入射角に基づいて回り込んだ蒸着物質がずれて重なり合うことで、電極パターン（陰極）を形成するため、マスクのスリットの開口面積よりも大きい（パターン幅の広い）電極パターンが成膜され、発光領域の開口率を従来例に比較して向上することが可能となる。
【００６９】
さらに、本発明によれば、有機膜表面への金属電極のパターニング方法として、電極材料の成膜においてシャドーマスク法を用いる場合、マスクの別の開口部（スリット）からの蒸着物質が重なり合う（電極パターンと他の電極パターンとがショートする）ことのない蒸着物質の入射角により、蒸着物質を基板表面に蒸着することで、基板表面に形成される各電極パターンの間のスペースを、従来例に比較して狭く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における有機ＥＬディスプレイの製造方法の概略図
【図２】本発明における有機ＥＬディスプレイの概略部分断面図
【図３】本発明の実施例における有機ＥＬ素子の層構成を示す概略断面図
【図４】従来の製造方法による比較例１の有機ＥＬディスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略図
【図５】本発明の実施例１の有機ＥＬディスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略図
【図６】本発明の実施例２、３，４の有機ＥＬディスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略図
【図７】本発明の実施例５の有機ＥＬディスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略図
【図８】本発明の実施例６の有機ＥＬディスプレイの製造工程における蒸着装置内の基板及び、蒸発源の概略図
【図９】有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクスディスプレイの概略斜視図
【図１０】有機ＥＬ素子を用いた６画素×６画素の単純マトリクスディスプレイのブロック図
【図１１】有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクスディスプレイを駆動する際の走査信号のタイミングチャート
【符号の説明】
１，１６基板
２陽極（ＩＴＯ電極）
３正孔輸送層（有機正孔輸送層）
４ａ赤色発光層
４ｂ緑色発光層
４ｃ青色発光層
５電子輸送層（有機電子輸送層）
６陰極（電極パターン）
７有機膜
１０電極幅
１１マスク
１２マスク１１の開口部の幅（マスクスリット幅）
１３点蒸着源（抵抗加熱蒸発源）
１４，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ抵抗加熱蒸発源

Claims

基板表面に複数の第１の電極パターンをストライプ形状に形成する第１の工程と、
前記電極パターンの表面を含む前記基板表面に、有機膜を含む複数層を形成する第２の工程と、
電極材料の蒸発源と前記基板との間に、この基板と所定の距離を持ってマスクを配置し、このマスクに形成された平行な複数のスリットから電極材料の蒸着物質を前記複数層表面に供給し、この複数層表面に第１の電極パターンに対して直交する複数の第２の電極パターンをストライプ形状に形成する第３の工程とを有し、
前記蒸着物質が前記基板に所定の入射角で供給される位置であって、前記蒸発源を前記マスクに形成された最も外側に位置するスリットよりも外側に配置することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記第２の電極パターンに平行である前記基板の中心線を、前記蒸発源が配置される前記基板に平行な面に投射した線と、前記蒸発源との距離が等しい位置に、同一電極材料を供給する他の蒸発源を配置することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記第３の工程の後、前記基板の中心点を軸として、この基板に平行に、前記基板と前記マスクとの位置関係を固定した状態で、前記基板と前記マスクとを１８０度回転させる第４の工程と、前記マスクのスリットから電極材料の蒸着物質を前記有機膜表面に供給し、前記第３の工程に連続して、この有機膜表面の前記第２の電極パターンを形成する第５の工程とを有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記蒸発源が配置される前記基板に平行な面とこの基板との距離，及び前記第２の電極パターンに平行である前記基板の中心線を前記面に投射した線と前記蒸発源との距離により、この基板表面に対する前記蒸着物質の前記入射角を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記基板を水平面に対して所定の傾斜角度を持たせて配置し、この基板に対して前記マスクを所定の距離の位置に平行に配置することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記入射角が３０度から８５度の間に設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。