WO2011096030A1 - 蒸着マスク、蒸着装置及び蒸着方法 - Google Patents

Abstract

　蒸着により基板１０に薄膜３を所定のパターンで形成するために用いられる蒸着マスク６０１である。蒸着マスク６０１の複数の改良形開口６２Ａは、突出開口部６４を有し、幅方向の中央部における開口量よりも、幅方向の端部における開口量の方が大きく形成されている。蒸着マスク６０１は、蒸着装置５０において、マスクユニット５５によって蒸着源５３と相対的な位置関係が固定される。この蒸着装置５０を用いて基板１０に薄膜３をストライプ状に形成する場合、基板１０と蒸着マスク６０１との間に空隙Ｈを設けた状態で、基板１０を走査方向に沿って相対的に移動させながら順次蒸着させる。

Description

蒸着マスク、蒸着装置及び蒸着方法

　本発明は、例えば、大型の有機ＥＬディスプレイ（Electro Luminescence display）などに好適な蒸着マスク等に関する。

　近年、フラットパネルディスプレイの大型化、高画質化、低消費電力化が求められており、低電圧で駆動でき、高画質な有機ＥＬディスプレイは高い注目を浴びている。有機ＥＬディスプレイの構造は、例えば、フルカラーのアクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイの場合、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が設けられた基板上に薄膜状の有機ＥＬ素子が設けられている。有機ＥＬ素子には、一対の電極の間に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光層を含む有機ＥＬ層が積層されていて、これら電極間に電圧を印加することにより各発光層が発光するため、その光を利用して画像表示が行われている。

　このような有機ＥＬディスプレイの製造では、真空蒸着法やインクジェット法、レーザ転写法などの手法を用いて発光層や電極等の薄膜のパターンニングが行われている。例えば、低分子型の有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）では、主に真空蒸着法が発光層のパターンニングに用いられている。

　真空蒸着法では、通常、所定の開口がパターン形成されたマスクを基板に密着固定し、マスク側を蒸着源に向けた状態で真空チャンバーにセットする。そして、基板の所望の位置に、マスクの開口を通して蒸着源から成膜素材を蒸着させることで、発光層等の薄膜のパターンニングが行われる。各色の発光層は、それぞれ個別に塗り分けるように蒸着される（塗り分け蒸着）。特に量産プロセスでは、基板と同等サイズのマスク（密着型全面シャドウマスク）を使用し、そのマスクを密着した基板を蒸着源に対して所定位置に固定した状態で蒸着するのが一般的である。

　蒸着源に対して基板等を相対的に移動させながら蒸着する真空蒸着法も知られている（特許文献１）。特許文献１では、形成する電極の面積よりも小さい小孔や細長いスリット孔が所定間隔で複数形成されたマスクが使用されている。そのマスクを小孔等の配列方向に対して交差する方向に移動させながら蒸着し、所定パターンの電極を形成している。

　本発明に関し、蒸着源から放射される薄膜材料の放射角度、基板や蒸着マスクの配置等を所定の条件に設定することにより、蒸着処理で発生する薄膜表面の凹凸形状を改良する方法が開示されている（特許文献２）。

　特許文献２では、蒸着法によってＲＧＢの各色画素ごとに膜厚の異なるホール輸送層を形成するため、各色画素ごとに開口率の異なるメッシュパターンのマスクが用いられている。そのマスクは基板にスペーサを介して対向配置され、所定の蒸着装置に設置される。蒸着源から基板に向けて薄膜材料（ホール輸送層の材料）が放射されると、その薄膜材料が開口率に応じて基板上に堆積し、異なる膜厚のホール輸送層が形成される。形成したホール輸送層は、その表面を平坦にするために、ホール輸送層をいったん加熱して溶融させた後、固化させている。

　そして、その加熱処理を省略する方法として、蒸着源から放射される薄膜材料の放射角度等を所定の条件に設定する方法が開示されている。具体的には、蒸着源からの薄膜材料の放射角度をθ、基板とマスクとの間隔をＨ、マスクのメッシュの幅をＷとしたとき、ｔａｎ（９０－θ／２）＝Ｈ／Ｗの関係を満たすように蒸着条件を設定している。そうすることで、蒸着源から放射される薄膜材料がメッシュパターンの下側に回り込んで堆積するため、薄膜表面の凹凸形状が軽減される。

特開平１０－１０２２３７号公報 特開２００７－５１２３号公報

　従来の量産プロセスの下で発光層等を真空蒸着法によりパターンニングする場合、基板が大きくなればそれに伴ってマスクも大型化するため、マスクの自重撓みや延びにより、基板とマスクとの間に隙間が生じ易い。そのため、高精度なパターンニングを行うのが難しく、蒸着位置のズレや混色が発生して高精細化の実現が困難となっている。

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

　そのため、従来の真空蒸着法では大型基板への対応が難しく、例えば、６０インチサイズを超えるような大型基板に対しては量産レベルでパターンニングできる方法が実現できていないのが実情である。

　それに対し、本発明者は、そのような大型基板にも対応できる蒸着方法（新蒸着法ともいう）を先に提案している（特願２００９－２１３５７０）。

　具体的には、基板よりも面積の小さいシャドウマスクと蒸着源とが一体化したマスクユニットを使用する。シャドウマスクと基板との隙間を一定に保った状態で、マスクユニットを基板に対して相対的に走査させながら蒸着を行う。そうすることで、上述したような基板の大型化に伴う問題を回避し、蒸着による大型基板のパターンニングを量産プロセスで実現可能にしている。

　ところが、この新蒸着法の場合、パターン形成される薄膜に膜厚の不均一性が発生するという問題が認められた。

　図１に、新蒸着法における蒸着過程を表した模式図を示す。図中、１０１は基板、１０２は蒸着マスク、１０２ａは開口、１０３は蒸着源、１０３ａは蒸着粒子を射出する射出口、１１０は基板に形成された発光層等の薄膜である。蒸着マスク１０２と蒸着源１０３とは、ユニット化されて相対的な位置関係が固定されている。矢印線はその蒸着マスク１０２等の基板１０１に対する相対的な走査方向を示している。

　新蒸着法では、蒸着マスク１０２と基板１０１との間に一定の隙間を保持しながら蒸着が行われるため、図２に示すように、走査方向と垂直な方向（薄膜１１０の幅方向）において、薄膜１１０の中央部１１０ａよりもその両端部１１０ｂ、１１０ｂで膜厚が薄くなる現象が認められた。これは主に次の２つの理由が影響しているものと推測される。

　（蒸着角度の影響）
　図３に示すように、蒸着マスク１０２の開口１０２ａと対向する基板１０１の蒸着領域１０１ａにおいて、その中央部と両端部とでは蒸着粒子が蒸着し得る角度（蒸着角度）に違いがある。すなわち、蒸着マスク１０２は基板１０１に対して精度高く平行に位置決めされるため、開口１０２ａを通って蒸着粒子が中央部に入射できる蒸着角度θ１は、開口１０２ａを通って蒸着粒子が各端部に入射できる蒸着角度θ２よりも常に大きくなる。換言すれば、蒸着粒子が通過し得る開口１０２ａの幅は中央部に比べて各端部では実質的に狭くなる。その結果、蒸着領域１０１ａの両端部では中央部に比べて蒸着粒子が蒸着し難くなり、薄膜１１０に膜厚差が生じる。

　（蒸着分布の影響）
　蒸着源１０３から放射される蒸着粒子の分布の影響を受ける場合がある。例えば、図４の（ａ）に示すように、蒸着源１０３の射出方向（蒸着中心線Ｌ１で示す）と直交する平面での蒸着分布を測定した場合、通常、同図の（ｂ）に示すような蒸着分布が得られる。なお、図中の横軸は蒸着中心線Ｌ１に対する広がり角θ３であり、縦軸は蒸着量である。

　蒸着量は、射出口１０３ａの直上（広がり角θ３＝０°）が最も多く、直上から離れる（広がり角θ３が大きくなる）に従って少なくなる。そのため、例えば、射出口１０３ａの直上に蒸着領域１０１ａの中央部が位置するように配置した場合、蒸着領域１０１ａの中央部には、分布中央の範囲（Ｓ１で示す）の蒸着粒子が蒸着し、蒸着領域１０１ａの各端部には、分布中央より偏った範囲（Ｓ２で示す）の蒸着粒子が蒸着することとなる。その結果、蒸着領域１０１ａの両端部は中央部に比べて蒸着量が少なくなり、薄膜１１０に膜厚差が生じる。

　薄膜に膜厚差が発生した場合、例えば、画素内における有機膜の膜厚差がある値以上（例えば平均膜厚の２％以上）になると、発光輝度の差が視認されるだけでなく、膜厚の薄い部分は電界が強くなるために電流量が増えて輝度劣化が進行する。更に、有機膜の薄い部分に電界が集中することによって電極間の短絡が発生し、画素の欠陥を誘発する虞もある。従って、画像表示性能や製品の長期信頼性等を向上させるためにも、膜厚は可能な限り均一にするのが好ましい。

　薄膜の膜厚差を解消するために、例えば、先の特許文献２の方法を適用することも考えられる。しかし、この方法では、互いに隣接する２つの開口の間の部分（画素領域の中央部分に相当）における膜厚の低下は軽減できても、端部における膜厚の低下は軽減できない。

　更に、上述したように蒸着領域の端部では中央部よりも実質的に蒸着量が減少するので、単に端部２つの蒸着量が重なるように設定するだけでは膜厚差は依然として残存する。特に蒸着領域の中央部分での膜厚差は画像品質等に与える影響が大きいため、端部の膜厚差よりも問題である。

　しかも、薄膜のサイズが小さくなればそれに伴って膜厚差も小さくなるので、膜厚差を実質的に解消するためには高精度な設定が必要になるが、先の方法の条件では不十分である。

　そこで、本発明の目的は、膜厚の均一性を高めることにより、画像表示性能や製品の長期信頼性等を更に向上させることができる蒸着マスク等を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明では蒸着マスクの形状やその配置を工夫した。

　例えば、本発明の蒸着マスクは、蒸着により基板に薄膜を所定のパターンで形成するために用いられる。蒸着マスクは、板状のマスク本体と、前記マスク本体に一列に並んで形成された複数の開口とを有している。前記複数の開口は、これらが並ぶ方向と平行な幅方向の部位によって、該幅方向と直交する長さ方向の開口量が異なる改良形開口を含む。前記改良形開口は、前記幅方向の中央部における前記開口量よりも、前記幅方向の端部における前記開口量の方が大きく形成されている。

　このような蒸着マスクによれば、幅方向の中央部における開口量よりも、幅方向の端部における開口量の方が大きい改良形開口が形成されているので、その長さ方向が走査方向と平行になるように蒸着マスクを蒸着装置に装着すれば、その端部での蒸着時間を長くすることができる。

　蒸着時間が長くなる分、薄膜の両端部における膜厚の低下を補うことができ、薄膜の膜厚の均一性を高めることができる。その結果、例えば、表示品位が高く、高信頼性の有機ＥＬディスプレイの実現が可能になる。

　具体的には、前記改良形開口は、前記長さ方向における少なくともいずれか一方の端の部分において、前記幅方向の端部に、前記幅方向の中央部よりも突出して開口する突出開口部を有しているようにすればよい。

　より具体的には、前記突出開口部は、前記幅方向の中央部から端部側に離れるに従って開口量が次第に大きくなるように形成するのが好ましい。

　そうすれば、薄膜の幅方向における中央部から端部にわたってバランス良く膜厚を均一化できる。

　前記突出開口部は、複数の部分開口部に分断してあってもよい。

　そうすれば、蒸着マスクの強度が向上し、成形も容易になる。

　蒸着処理に際しては、このような蒸着マスクと、前記薄膜を形成する蒸着粒子を放射する蒸着源と、前記蒸着マスク及び前記蒸着源を含み、これらの相対的な位置関係を固定するマスクユニットと、前記基板を支持する基板支持装置と、前記基板と前記蒸着マスクとの間に一定の空隙を設けた状態で、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を、所定の走査方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、を備え、前記長さ方向が前記走査方向と平行になるように前記蒸着マスクが配置される蒸着装置を用いればよい。

　そうすれば、例えば、大型の有機ＥＬディスプレイであっても支障なく蒸着することができるので、画像表示性能や製品の長期信頼性等に優れた大型の有機ＥＬディスプレイの量産化を実現できる。

　蒸着方法の具体例としては、この蒸着装置を用いて前記基板に前記薄膜をストライプ状に形成する蒸着方法であって、前記基板を前記基板支持装置に支持させ、前記基板と前記蒸着マスクとの間に前記空隙を設けた状態で、前記マスクユニットと前記基板とを対向させる位置合わせ工程と、前記移動装置により、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を所定の走査方向に沿って相対的に移動させながら順次蒸着させ、前記薄膜を形成する蒸着工程と、を含む蒸着方法を挙げることができる。

　この蒸着方法であれば、所定の操作を行うだけで、画像表示性能や製品の長期信頼性等に優れた大型の有機ＥＬディスプレイを製造することができるので、量産プロセスに好適である。

　特に、前記基板として、光が放出される発光領域を有する複数の画素が格子状に配列されている有機ＥＬディスプレイ用の基板が用いられる場合には、前記複数の開口は、前記複数の画素に含まれる複数の被成膜画素とそれぞれ対向して配置され、前記基板と直交する方向から見て、前記改良形開口における前記幅方向の内側に、前記被成膜画素の前記発光領域が隙間を隔てて収まるように位置決めするのが好ましい。

　被成膜画素の発光領域を改良型開口の内側に隙間を隔てて収めることで、蒸着マスクと基板との間で生じる寸法や位置決めのズレを要因とする薄膜の成形不良を抑制することができ、量産プロセスにおける生産性を向上することができる。

　前記改良形開口における前記幅方向の中央を通って前記長さ方向に延びる中央線を仮定し、前記中央線から前記幅方向を端部側に向かって離れた距離がＷの所定位置における、前記突出開口部を含む前記改良形開口の開口量をＬｗとし、前記改良型開口が前記突出開口部を有さないと仮定した場合に、前記所定位置において形成される前記薄膜の膜厚をＴｗとし、前記幅方向の中央部における前記開口量をＬとし、前記幅方向の中央部において形成される前記薄膜の膜厚をＴとしたとき（Ｔ、Ｌ、Ｔｗ，Ｌｗの単位：ｍｍ）、第１関係式（Ｌｗ／Ｌ≧Ｔ／Ｔｗ）を満たすようにするのが好ましい。

　そうすれば、容易に膜厚の均一性を高めることができ、画像表示性能や製品の長期信頼性等に優れた大型の有機ＥＬディスプレイを容易に実現できる。

　また、蒸着装置は次のように構成してあってもよい。

　すなわち、蒸着により基板に薄膜を所定のパターンで形成するために用いられる蒸着装置であって、複数の開口が一列に並んで形成されている蒸着マスクと、前記薄膜を形成する蒸着粒子を前記基板に向けて放射する蒸着源と、前記蒸着マスク及び前記蒸着源を含み、これらの相対的な位置関係を固定するマスクユニットと、前記基板を支持する基板支持装置と、前記基板と前記蒸着マスクとの間に一定の空隙Ｈを設けた状態で、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を、所定の走査方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、を備える。

　前記複数の開口が並ぶ幅方向が前記走査方向と直交するように、前記蒸着マスクは配置される。前記複数の開口は、前記幅方向に分断された複数の要素開口で構成されている第２の改良形開口を含む。前記第２の改良形開口における前記複数の要素開口のそれぞれは、前記幅方向に一定の間隔Ｓを隔てた状態で互いに隣接している。

　前記走査方向から見て、前記基板と略垂直な放射方向に対する前記蒸着粒子の広がり角度をαとし、前記蒸着粒子が前記要素開口を通過し得る最大の通過角度をβとしたとき（Ｓ，Ｈの単位：μｍ，α、βの単位：°）、第２関係式（Ｓ＜Ｈ×ｔａｎθ、α≦βの場合にθ＝αであり，α＞βの場合にθ＝βである）を満たすように構成する。

　そうすれば、例えば薄膜の幅が大きくなる場合でも、その中央部での膜厚の均一性を高めることができる。また、詳細は後述するが、蒸着のボケ幅が小さくなるので、薄膜における幅方向の端部の影響を少なくでき、それだけ膜厚の均一性を向上させることができる。

　この蒸着装置の場合も、上述した蒸着装置と同様の蒸着方法を用いることができる。

　特に、前記基板として、光が放出される発光領域を有する複数の画素が格子状に配列されている有機ＥＬディスプレイ用の基板を用いる場合には、上述した蒸着装置と同様に位置決めするのが好ましい。

　以上説明したように、本発明の蒸着マスク等によれば、膜厚の均一性を高めることができ、画像表示性能や製品の長期信頼性等を更に向上させることができる。

新蒸着法における蒸着過程の一例を表した模式図である。 図１において２点鎖線で示す部分を拡大した概略図である。 蒸着角度の影響を説明するための図である。 蒸着分布の影響を説明するための図である。（ａ）は蒸着状態を表した概略図であり、（ｂ）は蒸着分布を表した概略図である。 第１の実施形態における有機ＥＬディスプレイを表す模式断面図である。 基板の要部を示す概略平面図である。 図６におけるＩ－Ｉ線での断面を示す概略図である。 有機ＥＬディスプレイの基本的な製造工程を表したフローチャートである。 蒸着装置の要部を示す概略平面図である。 図９におけるＩＩ－ＩＩ線での断面を示す概略図である。 蒸着装置の変形例の要部を示す概略図である。 発光層の蒸着工程を表したフローチャートである。 改良前の蒸着マスクを示す概略図である。 第１の実施形態における改良後の蒸着マスクを示す概略図である。 突出開口部の突出量の設定方法を説明するための図である。（ａ）は改良形開口の概略平面図、（ｂ）は要素膜の概略断面図である。 （ａ）～（ｅ）は、蒸着マスクの変形例を示す概略図である。 蒸着マスクと画素との位置関係を表した概略平面図である。 第２の実施形態における蒸着マスクを示す概略図である。 第２の実施形態における要素膜の断面形状を模式的に表した概略図である。 第２関係式を説明するための図である。（ａ）は、走査方向から見た蒸着源であり、（ｂ）は走査方向から見た蒸着マスク及び基板である。 蒸着のボケ幅を説明するための図である。 蒸着のボケ幅を説明するための図である。 第２の実施形態における蒸着マスクと画素との位置関係を表した概略平面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

　［第１の実施形態］
　（有機ＥＬディスプレイ）
　本実施形態では、有機ＥＬディスプレイの製造に本発明を適用した場合を例に説明する。本実施形態の有機ＥＬディスプレイは、赤色、緑色、青色（まとめてＲＧＢともいう）の各色からなる複数の画素（サブ画素）の発光を制御することにより、フルカラーの画像表示を実現するアクティブマトリクス型のディスプレイである。

　図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１は、基板１０や薄膜状の有機ＥＬ素子２０、封止板３０などで構成されている。基板１０及び封止板３０は、いずれも外観が矩形板形状を呈しており、有機ＥＬ素子２０は、これらの間に挟まれた状態で周りを接着剤等の封止部材４０で塞がれて密封されている。基板１０の表面の中央部が、画像表示を行う表示領域１１となっていて、そこに有機ＥＬ素子２０が配置されている。

　図６や図７に示すように、基板１０の表示領域１１には、ＴＦＴ１２（Thin Film Transistor）、配線１３、層間膜１４等が設けられている。

　基板１０には、ガラス板などが用いられる。本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１は、発光を基板１０側から取り出すボトムエミッション型であるため透明な基板１０が好ましいが、トップエミッション型である場合には、必ずしも透明でなくてもよい。配線１３は、基板１０上にパターンニングされていて、平行に延びる複数のゲート線や、これらゲート線と交差して平行に延びる複数の信号線などで構成されている。これらゲート線等の配線１３によって格子状に囲まれた複数の領域の各々には、ＲＧＢの各色のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置され、これらサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのそれぞれに発光を制御するＴＦＴ１２が設けられている。

　ＲＧＢの各色のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、行方向には色ごとに一列に配置され、そして列方向にはＲＧＢの順で繰り返し配置されている。列方向に連続したＲＧＢの３つのサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、１つの画素を構成している。詳細は後述するが、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、色別に形成されたストライプ状の薄膜３によって形成されている。

　層間膜１４は、平坦化膜としても機能するアクリル樹脂等の絶縁性の薄膜である。層間膜１４は、ＴＦＴ１２等を覆うように表示領域１１の全域にわたる範囲に積層されている。有機ＥＬディスプレイ１がボトムエミッション型である場合には、層間膜１４は透明なものが好ましい。

　有機ＥＬ素子２０は、第１電極２１（陽極）、有機ＥＬ層２２、第２電極２３（陰極）などで構成されている。第１電極２１は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなり、層間膜１４の上に積層し、サブ画素２に対応して格子状にパターンニングすることにより複数形成されている。これら第１電極２１はコンタクトホール１４ａを介して各ＴＦＴ１２と接続されている。これら第１電極２１の上には、絶縁性のエッジカバー１５が積層して形成されている。エッジカバー１５にはサブ画素２ごとに矩形に開口する発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが形成されていて、第１電極２１の大部分はその発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから露出し、第１電極２１の端部はエッジカバー１５で被覆されている。なお、各画素の発光はこれら発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを通じて取り出される。

　有機ＥＬ層２２は、第１電極２１と第２電極２３との間に設けられている。本実施形態の有機ＥＬ層２２では、正孔輸送層２４、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ、電子輸送層２６、及び電子注入層２７が第１電極２１側から順に積層して形成されている。本実施形態の正孔輸送層２４は正孔注入層としての機能も有している。なお、本実施形態で示す有機ＥＬ層２２の構成は一例であり、これに限らず必要に応じて各層を選択して組み合わせることができる。例えば、正孔輸送層２４と別に正孔注入層を設けてもよいし、ブロッキング層を更に設けてもよい。有機ＥＬ層２２には、少なくとも発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂが含まれていればよい。正孔輸送層２４や発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ等の材料には、公知の材料が使用できる。

　正孔輸送層２４、電子輸送層２６、電子注入層２７は、表示領域１１の全域にわたる範囲に積層されている。発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、上述したように、各色のサブ画素２に対応してストライプ状にパターンニングされている。第２電極２３は、有機ＥＬ層２２を覆うように、表示領域１１の全域にわたる範囲に積層されている。

　（有機ＥＬディスプレイ１の基本的な製造方法）
　図８を参照しながら、上述した有機ＥＬディスプレイ１の基本的な製造方法について説明する。同図は、有機ＥＬディスプレイ１の製造方法の各工程のうち、有機ＥＬ素子２０における正孔輸送層２４等の形成工程を示している。

　まず、ＴＦＴ１２や第１電極２１等が形成された基板１０（ＴＦＴ基板１０ともいう）を準備する。例えば、ＴＦＴ基板１０のベースとしては、厚さが約１ｍｍ、縦横寸法が５００×４００ｍｍの矩形形状をしたガラス板が使用できる。その場合、層間膜１４は約２μｍの膜厚に形成し、第１電極２１は約１００ｎｍの膜厚に形成し、エッジカバー１５は約１μｍの厚みに形成することができる。なお、ＴＦＴ基板１０は公知の方法で形成できるため、その説明は省略する。

　準備したＴＦＴ基板１０に対し、ＴＦＴ１２等を覆うように正孔輸送層２４を形成する（ステップＳ１）。具体的には、正孔輸送層２４の材料を表示領域１１の全域にわたる範囲に蒸着する。例えば、表示領域１１と同じ大きさの開口を有する全域用マスクをＴＦＴ基板１０に貼り合わせて密着させる。全域用マスクが密着したＴＦＴ基板１０を回転させながら、正孔輸送層２４の材料を蒸着させる。正孔輸送層２４は、例えば、材料にα－ＮＰＤを使用して、約３０ｎｍの膜厚に形成することができる。なお、この蒸着処理には従来の蒸着装置が使用できる。

　次に、正孔輸送層２４の上に積層して発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成する（ステップＳ２）。発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、塗り分けるようにしてＲＧＢの各色別に蒸着する（塗り分け蒸着）。発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの蒸着では、ホスト材料とドーパント材料とを使用して共蒸着するのが一般的である。ホスト材料やドーパント材料等、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの材料は公知の材料の中から選択して使用できる。発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの膜厚としては、例えば１０～１００ｎｍの範囲で形成できる。なお、本実施形態では、この工程に新蒸着法やその蒸着装置が用いられるため、詳細については後述する。

　続いて、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの上に積層して電子輸送層２６を形成する（ステップＳ３）。具体的には、正孔輸送層２４と同じ方法により、電子輸送層２６の材料を表示領域１１の全域にわたる範囲に蒸着する。更に、電子輸送層２６の上に積層して電子注入層２７を形成する（ステップＳ４）。電子注入層２７の場合も、正孔輸送層２４と同じ方法により電子注入層２７の材料を表示領域１１の全域にわたる範囲に蒸着する。

　電子輸送層２６及び電子注入層２７の材料は、公知の材料の中から選択して使用できる。両者は同じ材料を用いて一体に形成してもよい。電子輸送層２６や電子注入層２７の各膜厚は、例えば１０～１００ｎｍの範囲で形成できる。例えば、材料にＡｌｑを用いて３０ｎｍの膜厚で電子輸送層２６を形成し、材料にＬｉＦを用いて１ｎｍの膜厚で電子注入層２７を形成することができる。

　そして、電子注入層２７の上に積層して第２電極２３を形成する（ステップＳ５）。第２電極２３の場合も、正孔輸送層２４と同じ方法により第２電極２３の材料を表示領域１１の全域にわたる範囲に蒸着する。第２電極２３の材料も公知の材料の中から選択して使用できる。第２電極２３は、例えば、材料にＡｌ（アルミニウム）を用いて５０ｎｍの膜厚で形成することができる。

　こうして有機ＥＬ素子２０が形成されたＴＦＴ基板１０は、最後に封止板３０と貼り合わせて有機ＥＬ素子２０を密封することで、有機ＥＬディスプレイ１の主要部が完成する。

　（塗り分け蒸着）
　次に、塗り分け蒸着により発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成する工程（ステップＳ２）について説明する。本工程では、上述した新蒸着法やその蒸着装置が用いられているため、最初にその基本的な構成について説明する。

　（蒸着装置）
　図９及び図１０に、本実施形態の蒸着装置５０を示す。これら図に示すように、蒸着装置５０は、真空チャンバー５１、基板支持装置５２、蒸着源５３、シャドウマスク６０（蒸着マスク）、マスクユニット５５、移動装置５６等を備えている。なお、本実施形態の蒸着装置５０は、蒸着粒子を上方に向かって放射するタイプである。

　真空チャンバー５１は、開閉可能な箱形の密閉容器である。図外の減圧装置により、真空チャンバー５１の内部は、減圧して所定の低圧力状態に保持することができる。

　基板支持装置５２は、処理対象とする基板１０（対象基板１０ともいう）を、その行方向（各色のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが一列に並ぶ方向）が図９に矢印線で示す方向（走査方向）に向いた状態で水平に支持する機能を有している。例えば、基板支持装置５２に静電チャックを設ければ、その静電チャックで吸着することによって対象基板１０を自重による撓みが無い状態で支持することができる。

　基板支持装置５２は、水平移動可能であり、移動装置５６により、走査方向への水平移動が自動制御されている。なお、便宜上、走査方向はＸ軸方向ともいい、走査方向に直交する方向はＹ軸方向ともいう。各図において、適宜これら軸方向を示す。

　基板支持装置５２で支持した対象基板１０の下方には、一定の空隙Ｈを隔てた状態でシャドウマスク６０が水平に配置されている。なお、空隙Ｈの垂直距離（最短距離）は、５０μｍ～１ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。５０μｍを下回ると対象基板１０とシャドウマスク６０とが接触するおそれがあり、１ｍｍを上回ると蒸着粒子の蒸着角度の影響で蒸着範囲が拡がり過ぎて、混色やパターンニング精度の悪化を招く虞がある。

　シャドウマスク６０は、金属製の長方形をした板状のマスク本体６１と、マスク本体６１の長辺方向に一列に並び、短辺に沿って延びるようにストライプ状に形成された複数の開口６２，６２，…とを有している（開口はその一部のみ図示）。複数の開口６２，６２，…は、例えば、ＲＧＢの各色のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの列に対応させて形成されている。マスク本体６１は、その長辺の寸法が、対向する対象基板１０の表示領域１１におけるＹ軸方向の寸法よりも大きく設定され、その短辺の寸法が、対向する対象基板１０の表示領域１１におけるＸ軸方向の寸法よりも小さく設定されている。複数の開口６２，６２，…は、Ｙ軸方向において、表示領域１１に対応する範囲に設けられている（有効領域）。

　この有効領域の両外側には、対象基板１０に設けられた第１マーカー１７との位置合わせを行う第２マーカー６３が設けられている。これら第１マーカー１７及び第２マーカー６３は、蒸着装置５０に設けられたセンサ５７によって検出され、対象基板１０及びシャドウマスク６０は、その検出値に基づいて水平方向に正確に位置決めされる（これらを位置決め機構ともいう）。シャドウマスク６０は、その短辺側を走査方向と平行にしてマスクユニット５５に着脱可能に装着される。なお、シャドウマスク６０の詳細については、別途後述する。

　マスクユニット５５には、ホルダー５５ａやテンション保持装置５８、蒸着源５３などが設けられている。マスクユニット５５に装着されたシャドウマスク６０は、テンション保持装置５８によって水平に支持され、ホルダー５５ａによって蒸着源５３との相対的な位置関係が固定される。

　蒸着源５３は、Ｙ軸方向に沿って延びるように設けられている。蒸着源５３は、シャドウマスク６０を挟んで対象基板１０と対向するように、シャドウマスク６０の下側に配置されている。その上面には、蒸着粒子を対象基板１０に向けて放射する複数の射出口５３ａ，５３ａ，…がＹ軸方向に一列に並んで設けられている（射出口はその一部のみ図示）。本実施形態では、これら射出口５３ａ，５３ａ，…は、シャドウマスク６０の開口６２とそれぞれ対向する位置に配置されていて、各射出口５３ａは、平面視で各開口６２の中央（Ｘ軸及びＹ軸の両方向の中央）に位置している。蒸着装置５０には、蒸着源５３とシャドウマスク６０との間を開閉するシャッター（図示せず）が設けられていて、そのシャッターの開閉を制御することにより、適切なタイミングで蒸着できるように自動制御されている。

　なお、蒸着装置５０は、上述した蒸着装置５０以外にも様々な構成が考えられる。例えば、基板１０側が移動するのではなく、マスクユニット５５側が移動するように構成することができる。射出口５３ａの数や配置も適宜調整できる。

　図１１に示すように、マスクユニット５５と基板支持装置５２とを上下逆に配置して、蒸着粒子を下方に向かって放射するように構成することもできる。各部材等の構成や機能は本実施形態の蒸着装置５０と同様であるため、同じ符号を付してその説明は省略する。この場合、マスクユニット５５側を容易に移動させることが可能になる。また、対象基板１０の支持が容易になる点でも有利である。

　（蒸着方法）
　図１２に、蒸着方法の主な工程を示す。例えば、赤色（Ｒ）の発光層２５Ｒ用のシャドウマスク６０をマスクユニット５５に装着し、テンション保持装置５８でシャドウマスク６０を水平に支持する（ステップＳ１１）。このとき、シャドウマスク６０と蒸着源５３とは所定の位置関係に固定される。蒸着源５３には、赤色（Ｒ）の発光層２５Ｒ用の材料がセットされている。次に、対象基板１０の行方向が走査方向と平行になるように、対象基板１０を基板支持装置５２に取り付けて支持させる（ステップＳ１２）。そして、対象基板１０とシャドウマスク６０とを対向させて垂直方向の位置合わせを行い、対象基板１０とシャドウマスク６０との間に所定の空隙Ｈを設定する（位置合わせ工程、ステップＳ１３）。

　こうして対象基板１０等を蒸着装置５０にセットした後に蒸着装置５０を稼働させ、対象基板１０の表示領域１１の全域にわたって対象基板１０を走査しながら蒸着する（蒸着工程、ステップＳ１４）。この蒸着工程では、対象基板１０は一定の走査速度で走査方向を移動する。位置決め機構により、対象基板１０はシャドウマスク６０に対して水平方向に正確に位置決めされている。その間、蒸着源５３から蒸着粒子が放射され、シャドウマスク６０の開口６２を通って蒸着粒子が対象基板１０に順次蒸着し、薄膜３が形成される。薄膜３の膜厚は、例えば、走査速度や走査回数を調整することによって制御できる。蒸着工程の後には、対象基板１０における赤色（Ｒ）のサブ画素２Ｒ，２Ｒ，…の領域にストライプ状の薄膜３（赤色の発光層２５Ｒ）が形成される。

　赤色（Ｒ）の発光層２５Ｒの形成後には、これと同じ蒸着方法により、シャドウマスク６０や蒸着源５３の材料を交換しながら、緑色（Ｇ）や青色（Ｂ）の発光層２５Ｇ，２５Ｂを形成すればよい。なお、ＲＧＢの各色のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの並びはいずれも同じピッチであるため、例えば、シャドウマスク６０をＹ軸方向に所定ピッチずらす（移動させる）ようにすれば、シャドウマスク６０は共用できる。

　（蒸着マスク）
　新蒸着法では、上述したように、ストライプ状にパターン形成される薄膜３に膜厚の不均一性が生じる場合があった。すなわち、シャドウマスク６０の開口６２の端部側（Ｙ軸方向の端部側）での蒸着量が少なくなる結果、ストライプ状の薄膜３における個々の膜、具体的には帯状（線状）に延びる膜（要素膜３ともいう）の側端部で膜厚の低下が認められた。

　その際には、シャドウマスク６０として、図１３に示すような、開口６２が矩形帯状に形成されたシャドウマスク６００を使用していたが、膜厚の均一性を高めるべく、新たなシャドウマスク６０を創作した（改良マスク６０１ともいう）。なお、各マスクで共通する部材等については同じ符号を使用する。

　図１４に、改良マスク６０１を示す。改良マスク６０１は、長方形板状のマスク本体６１と、マスク本体６１の長辺に沿って一列に並び、短辺に沿って延びるように形成された複数の帯状（スリット状）の開口（改良形開口）６２Ａ，６２Ａ，…とを有している。これら改良形開口６２Ａは、いずれも幅方向（開口６４Ａが並ぶ方向、蒸着装置５０に装着した時にはＹ軸方向）の部位によって、長さ方向（幅方向と直交する方向、蒸着装置５０に装着した時にはＸ軸方向）の開口量（長さ）が異なるように形成されている。具体的には、改良形開口６２Ａでは、幅方向の中央部における開口量よりも、幅方向の端部における開口量の方が大きく形成されている。

　図１５にも示すように、詳しくは、改良形開口６２Ａの長さ方向の両端の部分６２ａ，６２ａがＭ字状に突出した形状をしている。すなわち、改良形開口６２Ａには、その長さ方向の両端の部分６２ａ，６２ａにおいて、幅方向の各端部に、幅方向の中央部よりも突出して開口する突出開口部６４，６４が設けられている。これら突出開口部６４，６４は、幅方向の中央部から端部側に離れるに従って開口量が次第に大きくなっていて、突出開口部６４の端面６２ｂは放物線を描くように形成されている。

　このような形状の改良マスク６０１によれば、各改良形開口６２ＡにおけるＹ軸方向の両端部が中央部に比べて開口量が大きくなっているので、走査しながら蒸着した時には、その両端部は中央部に比べて蒸着時間が長くなる。蒸着時間が長くなればそれだけ蒸着量が増えるため、要素膜３の側端部における膜厚の低下を補うことができる。

　図１５を参照すれば、突出開口部６４の突出量は、次のように設定することができる。すなわち、同図の（ａ）に示すように、改良形開口６２Ａにおける幅方向の中央を通って長さ方向に延びる中央線Ｌ２を仮定したとする。そして、中央線Ｌ２から幅方向を端部側に向かって離れた距離がＷの所定位置における、突出開口部６４を含む開口量をＬｗとする。改良型開口６２が突出開口部６４を有さず、同図の（ａ）に仮想線で示すような矩形の開口（仮想開口６２ｃ）のみであると仮定した場合に、同図の（ｂ）に仮想線で示すように、その所定位置において形成される要素膜（仮想要素膜３ａ）の膜厚をＴｗとする。また、幅方向の中央部における仮想開口６２ｃ（改良形開口６２Ａ）の開口量をＬとし、その幅方向の中央部において形成される仮想要素膜３ａの膜厚をＴとする。

　このとき、第１関係式（Ｌｗ／Ｌ≧Ｔ／Ｔｗ）を満たすように突出開口部６４を形成する。なお、Ｔ、Ｌ、Ｔｗ，Ｌｗの単位はいずれもｍｍである。

　蒸着時における走査速度や対象基板１０等の位置関係は精度高く一定に制御できるため、第１関係式に基づいて開口量を設定することで、その側端部における膜厚を高精度に調整することができる。なお、突出開口部６４を設けることで要素膜３の中央部の膜厚も増加する可能性があるが、その場合は第１関係式の等式で得られる値よりも大きい範囲で突出量Ｌｗを微調整すればよい。

　（蒸着マスクの変形例）
　図１６に示すように、改良マスク６０１は、上述した形状とは異なる形状にすることもできる。例えば、同図の（ａ）に示す改良マスク６０１ａでは、突出開口部６４が、改良形開口６２Ａにおける長さ方向の一方の端の部分６２ａにのみ設けられている（他方の端の部分６２ａは矩形形状）。同図の（ｂ）の改良マスク６０１ｂでは、突出開口部６４の端面６２ｂが直線状に形成されている。要は、改良形開口６２Ａにおける長さ方向の一方又は両方の端の部分６２ａにおいて、幅方向の両端部での開口量が中央部に比べて所定量だけ大きくなっていればよく、特にその形状は問わない。

　改良マスク６０１の突出開口部６４は、例えば、同図の（ｃ）～（ｅ）に示すように、複数の部分開口部６５，６５，…に分断してあってもよい。矩形の部分開口部６５を組み合わせて突出開口部６４を形成することで、マスクの強度が向上し、成形も容易になる。

　（蒸着マスクと画素との位置関係）
　改良マスク６０１の改良形開口６２Ａと対象基板１０のサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂとは、所定の位置関係に設定するのが好ましい。

　図１７は、例えば、改良マスク６０１に対し、対象基板１０が位置決め機構によって水平方向に正確に位置決めされた状態（蒸着工程の状態）を示している。同図は基板１０と直交する方向を蒸着源５３側から見ている。なお、基板１０の発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを除く部分は見易くするためにハッチングを施してある。このとき、各改良形開口６２Ａは、要素膜３が形成されるサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ（被成膜画素２ａ）とそれぞれ対向して配置している。例えば、Ｙ軸方向では、隣り合う２つの赤色（Ｒ）のサブ画素２Ｒ，２Ｒの列の間には、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のサブ画素２Ｇ，２Ｂの列があるため、赤色（Ｒ）の発光層２５Ｒを形成する場合には、改良形開口６２Ａは赤色（Ｒ）のサブ画素２Ｒの列と対向する部分にのみ設けられている。

　そして、同図に示すように、改良形開口６２Ａの内側に被成膜画素２ａの発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが隙間ｇを隔てて収まるように位置決めする。

　詳しくは、改良形開口６２Ａの内側におけるＸ軸方向に延びる縁と、発光領域の外側におけるＸ軸方向に延びる縁との間に所定量の隙間ｇ（設計マージン）が設けられている。設計マージンを設けることで、改良マスク６０１と対象基板１０との間で生じる寸法や位置決めのズレを要因とする要素膜３の成形不良を抑制することができ、量産プロセスにおける生産性を向上することができる。

　（第１実施例）
　上述した改良マスク６０１や蒸着装置５０、新蒸着方法を用い、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成した。改良マスク６０１には、厚みが５５０μｍで、２００ｍｍ（Ｘ軸方向）×６００ｍｍ（Ｙ軸方向）の寸法のものを使用した。対象基板１０と改良マスク６０１との間の空隙Ｈは２００μｍとした。改良形開口６２Ａは、幅（Ｙ軸方向）を１１０μｍとし、長さ（Ｘ軸方向）はその中央部で１５０ｍｍ、その端部で１５４．４ｍｍとした。改良形開口６２ＡのＹ軸方向のピッチは４５０μｍとした。被成膜画素２ａの各発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、３００μｍ（Ｘ軸方向）×９０μｍ（Ｙ軸方向）の寸法とし、そのＸ軸方向のピッチは４５０μｍ、Ｙ軸方向のピッチは１５０μｍとした。

　各色の発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの材料には、ホスト材料及びドーパント材料を使用し、これらの蒸着速度は、赤色（Ｒ）が５．０ｎｍ／ｓ及び０．５３ｎｍ／ｓ、緑色（Ｇ）が５．０ｎｍ／ｓ及び０．６７ｎｍ／ｓ、青色（Ｂ）が５．０ｎｍ／ｓ及び０．６７ｎｍ／ｓとした。蒸着工程では、一往復の走査を一回行った。

　その結果、膜厚の均一性に優れたＲＧＢの各色の発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成することができた。

　なお、改良マスク６０１は特定の色の発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの形成にのみ使用してもよい。例えば、緑色（Ｇ）の発光層２５Ｇが、膜厚の不均一性による品質への影響が実質的に無い場合や、膜厚が比較的均一な中央部のみに発光領域１６Ｇを形成できる場合には、緑色（Ｇ）の発光層２５Ｇについては改良前のシャドウマスク６０が使用できる。

　［第２の実施形態］
　本実施形態では、例えば要素膜３の幅を大きくした場合でも、その中央部での膜厚の均一性を高められるように、シャドウマスク６０やその設置条件を工夫した。なお、蒸着装置５０や蒸着方法等は第１の実施形態と同様であるため、異なる点について詳細に説明し、同様の構成や部材については、同じ符号を用いてその説明は省略する。

　（蒸着マスク）
　図１８に示すように、本実施形態では、シャドウマスク６０に開口６２の形状が異なるマスクを使用する（第２改良マスク６０２）。同図に示すように、第２改良マスク６０２の開口６２は、幅方向に分断された複数の要素開口６７で構成されている（第２の改良形開口６２Ｂ）。

　本実施形態の第２の改良形開口６２Ｂは、矩形帯状の開口６２が２つに分断され、互いに平行に延びる２つの矩形帯状の要素開口６７，６７で構成されている。これら２つの要素開口６７，６７は、同じ幅でマスク表面に対して略垂直に貫通しており、幅方向に一定の間隔Ｓを隔てた状態で互いに隣接している。

　なお、本実施形態では要素開口６７の数は２つであるが、３つ以上であってもよい。ただし、要素開口６７の数を増やせば、後述するように蒸着ボケを小さくできるが、成形が難しくなるなどの不利もある。従って、要素開口６７の数は２～４個とするのが好ましい。

　図１９に、第２改良マスク６０２を用いた場合に形成される要素膜３の断面形状を模式的に示す。同図に示すように、蒸着粒子が各要素開口６７を通って対象基板１０に付着して形成される２つの要素膜３は、その隣接する端部どうしが重なり合って一体化し、１つの要素膜３が形成される（結合要素膜３ともいう）。この結合要素膜３の膜厚が、重なり合った部分を含めて均一になるように、第２改良マスク６０２や蒸着装置５０が所定の条件に設定されている。

　図２０を参照しながらその条件について説明する。同図の（ａ）は、走査方向から見た蒸着源５３であり、同図の（ｂ）は走査方向から見た第２改良マスク６０２及び対象基板１０である。図中の符号Ｌ３は、対象基板１０と略垂直な方向を示す基準線を表している。

　同図の（ａ）に示すように、蒸着源５３の各射出口５３ａは、その放射方向が基準線Ｌ３と一致するように設定されていて、蒸着粒子は、各射出口５３ａから対象基板１０に向かって放射状に広がりながら射出される。ここでは、放射方向に対して蒸着粒子が最大に広がる角度（広がり角度）をαとする。

　同図の（ｂ）に示すように、各要素開口６７を通過する蒸着粒子の角度は、要素開口６７の開口幅等によって制限されるため、その最大の通過角度をβとする。そして、上述したように、対象基板１０と第２改良マスク６０２との間の空隙をＨ、２つの要素開口６７，６７の間の間隔をＳとしたとき、第２関係式（Ｓ＜Ｈ×ｔａｎθ、α≦βの場合にθ＝αであり，α＞βの場合にθ＝βである）を満たすように設定する。なお、Ｓ，Ｈの単位は「μｍ」でありα、βの単位は「°」である。

　一般に、蒸着粒子の広がり角αは、蒸着粒子の通過角度βよりも大きい場合が多いため、対象基板１０に蒸着する蒸着角度は通過角度βによって制限を受ける。つまり、θはβの場合が多い。従って、その場合、蒸着粒子の広がり角αでもって条件設定を行うと調整が難しく、均一な膜厚を得るのが難しい。本実施形態では、通過角度βを考慮して条件が設定されているため、高精度な調整を比較的簡単に行うことができる。

　なお、間隔Ｓの値は、小さくしすぎると中央部の膜厚が厚くなってしまうので、状況に応じて微調整すればよい。蒸着粒子の通過角度βは、第２改良マスク６０２の厚みや間隔Ｓ、要素開口６７の断面形状等によっても変化する。本実施形態の要素開口６７はマスク表面に対して略垂直に形成されているが、例えば、斜めに形成されていてもよい。

　更に、第２改良マスク６０２では、蒸着のボケ幅（シャドウマスク６０の開口６２の外側に形成される要素膜３の幅）を小さくできる利点もある。

　図２１に示すように、例えば、各開口６２が１つの改良前のシャドウマスク６０を用いて幅広な要素膜３を形成する場合には、開口幅が広いために、第２関係式のθはαとなり、そのボケ幅（図中、符号Ｂで示す）は、Ｈ×ｔａｎαとなる。それに対し、複数の要素開口６７で同じ要素膜３を形成する場合には、図２２に示すように、開口幅が狭いため、第２関係式のθはβとなり、そのボケ幅Ｂは、Ｈ×ｔａｎβとなる。α＞βであるため、１つの開口６２が複数の要素開口６７からなる第２改良マスク６０２のボケ幅Ｂは改良前のシャドウマスク６０よりも小さくなる。

　蒸着ボケが大きいと、隣接するサブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに入り込んで混色や画素不良を発生させる虞があるため、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ間のピッチは、蒸着ボケを考慮して設定する必要がある。本実施形態では、ボケ幅Ｂを小さくできるため、各サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに割り当られる開口６２の幅を相対的に大きくできる。その結果、結合要素膜３における幅方向の端部の影響を少なくでき、発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの部分における膜厚の均一性を向上させることができる。

　更に、開口６２を広くした場合、応力や温度による膨張により、歪み等、シャドウマスク６０に変形が生じ易い。シャドウマスク６０の変形は、蒸着精度に大きく影響する。第２改良マスク６０２では、個々の開口６２が複数の要素開口６７で構成されているので、構造的に剛性が強化され、変形を抑制することができる利点もある。

　しかも、対象基板１０と第２改良マスク６０２とは、一体化されておらず、位置決めによってこれらの間の空隙Ｈが設定できるので、第２関係式の微調整が容易にでき、量産プロセスでの生産性に優れている。

　図２３に、本実施形態における図１７に相当する図を示す。同図に示すように、本実施形態においても、被成膜画素２ａの発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、第２の改良形開口６２Ｂの内側に隙間ｇを隔てて収まるように位置決めされる。詳しくは、第２の改良形開口６２ＢにおけるＹ軸方向の最も外側に位置する要素開口６７において、その外側の縁と、発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの外側の縁との間に所定量の隙間ｇ（設計マージン）が設けられている。

　本実施形態では、結合要素膜３の成形不良が抑制できることに加え、幅方向の端部で生じる膜厚の低下の影響が発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに及ぶのを防ぐことができる。

　（第２実施例）
　上述した第２改良マスク６０２や蒸着装置５０、新蒸着方法を用い、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成した。第２改良マスク６０２は、第１実施例と同じく、厚みが５５０μｍで、２００ｍｍ（Ｘ軸方向）×６００ｍｍ（Ｙ軸方向）の寸法のものを使用した。対象基板１０と第２改良マスク６０２との間の空隙Ｈは２００μｍとした。各第２の改良形開口６２Ｂは、２つの要素開口６７，６７で構成し、これら要素開口６７，６７の開口幅は５５μｍとし、これら要素開口６７，６７の間の間隔Ｓは１９μｍとした。

　各第２の改良形開口６２Ｂの長さ（Ｘ軸方向）は１５０ｍｍとした。第２の改良形開口６２ＢのＹ軸方向のピッチは４５０μｍとした。被成膜画素２ａの各発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、３００μｍ（Ｘ軸方向）×９０μｍ（Ｙ軸方向）の寸法とし、そのＸ軸方向のピッチは４５０μｍ、Ｙ軸方向のピッチは１５０μｍとした。発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの材料や蒸着速度、蒸着方法等は第１実施例と同じである。

　第２関係式に関しては、蒸着粒子の広がり角度αは２０°以上であったのに対し、蒸着粒子の通過角度βは５．７°であった（θ＝５．７°）。

　その結果、蒸着のボケ幅Ｂが小さく、膜厚の均一性に優れたＲＧＢの各色の発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂを形成することができた。

　例えば、厚みが５５０μｍのシャドウマスク６０において、サブ画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各列に対する開口６２がそれぞれ１つであり、その開口幅が１１０μｍであるとすると、その開口６２のＹ軸方向における断面アスペクト比（横断面アスペクト比）は、５（＝５５０／１１０）となる。一方、本実施例では、各要素開口６７の開口幅が５５μｍであるため、その横断面アスペクト比は１０（＝５５０／５５）となり、横断面アスペクト比が向上する。

　横断面アスペクト比が向上すると、蒸着粒子の通過角度βが小さくなるため、蒸着のボケ幅Ｂを小さくできる。例えば、１つの開口６２でのボケ幅Ｂが４０μｍであったのに対し、本実施例ではボケ幅Ｂを２０μｍにすることができた。

　また、１つの開口６２の場合での開口幅は１１０μｍであるが、本実施例では、実質的な開口幅は１２９μｍ（＝５５×２＋１９）となり広くなる。その結果、第２の改良形開口６２Ｂにおける幅方向の端部は、発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから離れることになるので、幅方向の端部で膜厚の低下がある場合であっても、その影響が発光領域１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに及ぶのを抑制できる。

　なお、１９μｍとした要素開口６７の間の間隔Ｓは、第２関係式を満たしている。すなわち、上述したように、θは５．７°であり、対象基板１０と第２改良マスク６０２との間の空隙Ｈは２００μｍであるため、Ｈ×ｔａｎθは２０μｍとなり、第２関係式を満たしている。

　ちなみに、この場合、特許文献２の式によれば、要素開口６７の間の間隔は７０μｍ以上となり、重なり合う部分で膜厚が不均一になる虞がある。

　上述したように、本発明の蒸着マスク等によれば、蒸着マスクの開口の形状と蒸着装置の設定条件を変更するだけで、蒸着における重要な品質である膜厚の均一性を高めることができる。従って、特別な工程や装置を追加するなど、高額な設備コストを伴うこともなく、有機ＥＬディスプレイの画像表示性能や製品の長期信頼性等を更に向上させることができる。

１　有機ＥＬディスプレイ
２Ｒ、２Ｇ，２Ｂ　サブ画素
３　薄膜、要素膜
１０　基板
１１　表示領域
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ　発光領域
２０　有機ＥＬ素子
２１　第１電極
２２　有機ＥＬ層
２３　第２電極
２４　正孔輸送層
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ　発光層
２６　電子輸送層
２７　電子注入層
３０　封止板
４０　封止部材
５０　蒸着装置
５１　真空チャンバー
５２　基板支持装置
５３　蒸着源
　５３ａ　射出口
５５　マスクユニット
５６　移動装置
６０　シャドウマスク
６１　マスク本体
６２　開口
６２Ａ　改良形開口
６２Ｂ　第２の改良形開口
　６２ａ　端の部分
６４　突出開口部
６５　部分開口部
６７　要素開口
６０１　改良マスク
６０２　第２改良マスク
Ｌ２　中央線
Ｈ　空隙
Ｓ　間隔
ｇ　隙間

Claims (11)

1. 　蒸着により基板に薄膜を所定のパターンで形成するために用いられる蒸着マスクであって、
   　板状のマスク本体と、
   　前記マスク本体に一列に並んで形成された複数の開口と、
   を有し、
   　前記複数の開口は、これらが並ぶ方向と平行な幅方向の部位によって、該幅方向と直交する長さ方向の開口量が異なる改良形開口を含み、
   　前記改良形開口は、前記幅方向の中央部における前記開口量よりも、前記幅方向の端部における前記開口量の方が大きく形成されている蒸着マスク。
2. 　請求項１に記載の蒸着マスクにおいて、
   　前記改良形開口は、前記長さ方向における少なくともいずれか一方の端の部分において、前記幅方向の端部に、前記幅方向の中央部よりも突出して開口する突出開口部を有している蒸着マスク。
3. 　請求項２に記載の蒸着マスクにおいて、
   　前記突出開口部は、前記幅方向の中央部から端部側に離れるに従って開口量が次第に大きくなるように形成されている蒸着マスク。
4. 　請求項３に記載の蒸着マスクにおいて、
   　前記突出開口部が複数の部分開口部に分断されている蒸着マスク。
5. 　請求項２～請求項４のいずれか１つに記載の蒸着マスクと、
   　前記薄膜を形成する蒸着粒子を放射する蒸着源と、
   　前記蒸着マスク及び前記蒸着源を含み、これらの相対的な位置関係を固定するマスクユニットと、
   　前記基板を支持する基板支持装置と、
   　前記基板と前記蒸着マスクとの間に一定の空隙を設けた状態で、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を、所定の走査方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、
   を備え、
   　前記長さ方向が前記走査方向と平行になるように前記蒸着マスクが配置される蒸着装置。
6. 　請求項５に記載の蒸着装置を用いて前記基板に前記薄膜をストライプ状に形成する蒸着方法であって、
   　前記基板を前記基板支持装置に支持させ、前記基板と前記蒸着マスクとの間に前記空隙を設けた状態で、前記マスクユニットと前記基板とを対向させる位置合わせ工程と、
   　前記移動装置により、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を所定の走査方向に沿って相対的に移動させながら順次蒸着させ、前記薄膜を形成する蒸着工程と、
   を含む蒸着方法。
7. 　請求項６に記載の蒸着方法において、
   　前記基板として、光が放出される発光領域を有する複数の画素が格子状に配列されている有機ＥＬディスプレイ用の基板が用いられ、
   　前記複数の開口は、前記複数の画素に含まれる複数の被成膜画素とそれぞれ対向して配置され、
   　前記基板と直交する方向から見て、前記改良形開口における前記幅方向の内側に、前記被成膜画素の前記発光領域が隙間を隔てて収まるように位置決めされる蒸着方法。
8. 　請求項６又は請求項７に記載の蒸着方法において、
   　前記改良形開口における前記幅方向の中央を通って前記長さ方向に延びる中央線を仮定し、前記中央線から前記幅方向を端部側に向かって離れた距離がＷの所定位置における、前記突出開口部を含む前記改良形開口の開口量をＬｗとし、
   　前記改良型開口が前記突出開口部を有さないと仮定した場合に、前記所定位置において形成される前記薄膜の膜厚をＴｗとし、前記幅方向の中央部における前記開口量をＬとし、前記幅方向の中央部において形成される前記薄膜の膜厚をＴとしたとき（Ｔ、Ｌ、Ｔｗ，Ｌｗの単位：ｍｍ）、
   　第１関係式（Ｌｗ／Ｌ≧Ｔ／Ｔｗ）を満たす蒸着方法。
9. 　蒸着により基板に薄膜を所定のパターンで形成するために用いられる蒸着装置であって、
   　複数の開口が一列に並んで形成されている蒸着マスクと、
   　前記薄膜を形成する蒸着粒子を前記基板に向けて放射する蒸着源と、
   　前記蒸着マスク及び前記蒸着源を含み、これらの相対的な位置関係を固定するマスクユニットと、
   　前記基板を支持する基板支持装置と、
   　前記基板と前記蒸着マスクとの間に一定の空隙Ｈを設けた状態で、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を、所定の走査方向に沿って相対的に移動させる移動装置と、
   を備え、
   　前記複数の開口が並ぶ幅方向が前記走査方向と直交するように、前記蒸着マスクは配置され、
   　前記複数の開口は、前記幅方向に分断された複数の要素開口で構成されている第２の改良形開口を含み、
   　前記第２の改良形開口における前記複数の要素開口のそれぞれは、前記幅方向に一定の間隔Ｓを隔てた状態で互いに隣接しており、
   　前記走査方向から見て、
   　前記基板と略垂直な放射方向に対する前記蒸着粒子の広がり角度をαとし、
   　前記蒸着粒子が前記要素開口を通過し得る最大の通過角度をβとしたとき（Ｓ，Ｈの単位：μｍ，α、βの単位：°）、
   　第２関係式（Ｓ＜Ｈ×ｔａｎθ、α≦βの場合にθ＝αであり，α＞βの場合にθ＝βである）を満たす蒸着装置。
10. 　請求項９に記載の蒸着装置を用いて前記薄膜を前記基板にストライプ状に形成する蒸着方法であって、
    　前記基板を前記基板支持装置に支持させ、前記基板と前記蒸着マスクとの間に前記空隙を設けた状態で、前記マスクユニットと前記基板とを対向させる位置合わせ工程と、
    　前記移動装置により、前記マスクユニット及び前記基板のうち少なくとも一方を前記走査方向に沿って相対的に移動させながら順次蒸着させ、前記薄膜を形成する蒸着工程と、
    を含む蒸着方法。
11. 　請求項１０に記載の蒸着方法において、
    　前記基板として、光が放出される発光領域を有する複数の画素が格子状に配列されている有機ＥＬディスプレイ用の基板が用いられ、
    　前記複数の開口は、前記複数の画素に含まれる複数の被成膜画素とそれぞれ対向して配置され、
    　前記基板と直交する方向から見て、前記第２の改良形開口における幅方向の内側に、前記被成膜画素の前記発光領域が隙間を隔てて収まるように位置決めされる蒸着方法。

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