CN103429784B - 蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置 - Google Patents
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Abstract
蒸镀颗粒射出装置(20)具备:坩锅(22);具有至少1个射出口(21a)的保持件(21);和设置在保持件(21)内的板状部件(23~25)。板状部件(23~25)具有与射出口(21a)对应设置的开口部(23a~25a),并且板状部件(23~25)在与开口面垂直的方向上相互分离地设置。射出口(21a)和各开口部(23a~25a)在俯视时彼此重叠。
Description
技术领域
本发明涉及蒸镀颗粒射出装置和具备该蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的蒸镀装置。
背景技术
近年来,在各种商品和领域中应用平板显示器,要求平板显示器进一步大型化、高画质化、低耗电化。
在这样的状况下,具备利用有机材料的电场发光(电致发光;以下记为“EL”)的有机EL元件的有机EL显示装置,作为全固体型且在低电压驱动、高速响应性、自发光性等方面优异的平板显示器,受到了高度的关注。
有机EL显示装置,例如,具有在设置有TFT(薄膜晶体管)的包括玻璃基板等的基板上设置有与TFT连接的有机EL元件的结构。
有机EL元件是能够通过低电压直流驱动进行高亮度发光的发光元件,具有依次叠层有第一电极、有机EL层和第二电极的结构。其中,第一电极与TFT连接。
另外,在第一电极与第二电极之间,作为上述有机EL层,设置有使空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层等叠层而形成的有机层。
全彩色的有机EL显示装置,一般而言,在基板上排列形成有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各颜色的有机EL元件作为子像素,通过使用TFT使这些有机EL元件有选择地以期望的亮度发光来进行图像显示。
这样的有机EL显示装置的发光部中的有机EL元件,一般通过有机膜的叠层蒸镀来形成。在有机EL显示装置的制造中,至少包括发各颜色光的有机发光材料的发光层,按每个作为发光元件的有机EL元件以规定的图案进行成膜。
通过叠层蒸镀进行的规定的图案的成膜,例如,能够应用使用被称为阴影掩模的掩模的蒸镀法、以及喷墨法、激光转印法等。其中,目前,最一般的是采用使用被称为阴影掩模的掩模的真空蒸镀法。
在使用被称为阴影掩模的掩模的真空蒸镀法中,在能够将内部保持为减压状态的真空腔室内,配置使蒸镀材料蒸发或升华的蒸镀源,例如在高真空下对蒸镀材料进行加热使蒸镀材料蒸发或升华。
在这样的真空蒸镀法中,作为蒸镀源,使用在被称为坩锅的加热容器内收容有蒸镀材料的蒸镀颗粒射出装置。
图17是将真空蒸镀法中使用的一般的蒸镀材料射出装置400的概略结构与被成膜基板200和蒸镀用的掩模300一并表示的截面图,图18是表示图17所示的蒸镀颗粒射出装置400的概略结构的立体图。
如图17和图18所示,在坩锅402内被加热而蒸发或升华的蒸镀材料,作为蒸镀颗粒从在收容坩锅402的保持件401设置的射出口401a射出至外部。
此时,如图17所示,通过使蒸镀颗粒通过仅期望的区域开口的蒸镀用的掩模300的开口部301蒸镀堆积在被成膜基板200上,能够在被成膜基板200上的期望的区域形成蒸镀膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国公开专利公报“特开2004-137583号公报(2004年5月13日公开)”
专利文献2:日本国公开专利公报“特开2007-100216号公报(2007年4月19日公开)”
专利文献3:日本国公开专利公报“特开2010-13731号公报(2010年1月21日公开)”
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,如图17所示,在坩锅402中被加热而蒸发或升华的蒸镀材料,由保持件401的内壁401b散射,反复进行蒸镀颗粒彼此的碰撞后,从射出口401a射出。
另外,蒸镀颗粒射出装置400的射出口401a为喷嘴型(筒状),也会由射出口401a的内壁产生蒸镀颗粒的散射。另外,在变得狭窄的射出口401a的筒部分,蒸镀颗粒的密度上升,由此,产生蒸镀颗粒彼此的碰撞,蒸镀颗粒被散射。
由于这样的蒸镀颗粒的散射,从射出口401a射出的蒸镀颗粒向各种方向射出,指向性降低。
这样,以往,由于保持件401的内壁401b和射出口401a的壁面的蒸镀颗粒的反射和散射、和高密度化的射出口401a附近的蒸镀颗粒的散射,向倾斜方向射出的蒸镀颗粒的比例变多,蒸镀颗粒的射出角度变大,由此,射出的蒸镀颗粒的扩展变大。
一般而言,蒸镀颗粒的蒸镀密度的分布σ(θ),换言之,在被成膜基板200上蒸镀的蒸镀膜的膜厚分布,按照余弦定理,在经验上由下式(1)
σ(θ)=Acosn+3θ…(1)
表示。
在此,θ如图18所示是法线方向与射出的蒸镀颗粒所成的角度。
图19是蒸镀颗粒分布图,表示以θ=0时的蒸镀膜的中心膜厚为100%(σ=1.0)进行标准化时的蒸镀颗粒的蒸镀密度的分布(蒸镀颗粒分布σ)、蒸镀颗粒的射出角度θ和系数n的关系。
此外,作为此时的测定条件,使用蒸镀颗粒射出装置400作为蒸镀源,该蒸镀颗粒射出装置400具有直径2mm、法线方向上的长度25mm的射出口401a。另外,使用无碱玻璃基板作为被成膜基板200,使用Alq3(羟基喹啉铝配位化合物,aluminato-tris-8-hydroxyquinolate,升华温度:305℃)作为蒸镀材料。无碱玻璃基板与射出口401a的距离为125mm,成膜速率为0.1nm/sec,真空腔室内的真空度为1×10-3Pa以下。另外,就成膜而言,在无碱玻璃基板上进行成膜使得中心膜厚为100nm。坩锅402的温度为340℃。保持件401的高度为80mm。
如图19所示,式(1)中,n越大,蒸镀颗粒的分布越集中在射出口401a的正面方向(法线方向),指向性越高。另一方面,指向性越低,蒸镀颗粒越扩展。
蒸镀颗粒的密度在射出口401a的正面最高,随着射出角度θ变大,缓慢降低。
因此,指向性越低,在被成膜基板200以外附着的蒸镀颗粒的量越增加。
在如图17所示的通常的坩锅型的蒸镀颗粒射出装置400的情况下,n=2~3左右。即使使射出口401a伸长,也会由其内壁产生散射,因此,指向性不怎么提高。
在真空蒸镀法的情况下,向被成膜基板200射出的蒸镀颗粒有助于成膜,但是其以外的蒸镀颗粒无助于成膜。
因此,在真空蒸镀法的情况下,除了堆积在被成膜基板200上的蒸镀膜以外,全部成为材料损失。因此,指向性越低,材料利用效率越低。
在此,材料利用效率表示蒸镀时使用的蒸镀材料中实际利用的蒸镀材料的比率,用(附着在被成膜基板200和蒸镀用的掩模300上的蒸镀材料的量)/(从蒸镀源射出的蒸镀材料的量)表示。
位于有机EL显示装置的发光部中的有机EL元件通过有机膜的叠层蒸镀构成。
特别是,构成有机EL层的有机材料为具有导电性、载流子输送性、发光特性、热和电稳定性等的特殊的功能性材料,其材料单价非常昂贵。
但是,以往的蒸镀颗粒射出装置400,如上所述,指向性低,大量的蒸镀材料附着在被成膜基板200以外,造成材料的浪费。因此,材料利用效率低。
因此,需要使材料利用效率提高。
作为使材料利用效率提高的方法,可考虑通过实现蒸镀源的高指向性,将蒸镀颗粒向被成膜基板200的配设方向高效率地射出的方法。
专利文献1中公开了为了有效地利用蒸镀源的有机材料,使用限制板控制蒸镀流的方向。
图20是将专利文献1中记载的蒸镀颗粒射出装置500的概略结构与被成膜基板200一并表示的主要部分截面图。
图20中记载的蒸镀颗粒射出装置500具备3个叠层的框体501~503。在框体501~503的周围卷绕有加热用的线圈504。
如图20所示,最下层的框体501是收容蒸镀材料使该蒸镀材料加热蒸发的加热部。在框体501内收容有蒸镀材料和通过电磁感应而发热的填充材料505。
框体502和503是对从作为加热部的框体501向被成膜基板200的蒸镀流的方向进行控制的蒸镀流控制部。在框体502和503内形成有由限制板506分隔开的多个流通区域507,该限制板506在从框体501向被成膜基板200的方向上竖立设置。
由此,蒸镀流被限制在沿多个流通区域507中的限制板506的侧面的方向。
限制板506或框体502和503由通过电磁感应而发热或进行加热的材料形成。
根据专利文献1,蒸镀源具有上述的结构,由此,在框体501中蒸发的蒸镀材料的蒸镀流的方向由框体502和503控制。由此,仅通过框体502和503的蒸镀流向被成膜基板200行进,没通过框体502和503的蒸镀材料被回收至最下层的框体501内。因此,能够有效地利用蒸镀材料。
蒸镀流被限制在沿多个流通区域507的侧面的方向。
图21的(a)~(e)是表示由限制板506形成的流通区域507的形状例的立体图。
但是,专利文献1中记载的蒸镀颗粒射出装置500中,如上所述,限制板506也被加热,因此,到达限制板506的表面的蒸镀颗粒(该集合成为蒸镀流)从限制板506得到热能,使其行进方向杂乱。
另外,专利文献1中记载的蒸镀颗粒射出装置500中,框体502和503内由限制板506划分为多个流通区域507,因此,蒸镀颗粒的密度在流通区域507内变高。
因此,会产生蒸镀颗粒彼此的碰撞,由此,也会使蒸镀颗粒的行进方向杂乱。
因此,以蒸镀流向被成膜基板200行进的方式得到充分的指向性,在该结构中是困难的。
即,在上述的方法中,不能解决由蒸镀源的内壁面引起的散射的影响、和由蒸镀颗粒的密度的增大引起的散射的影响。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于提供能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高的蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述的技术问题,本发明的蒸镀颗粒射出装置的特征在于,具备:(1)对蒸镀材料进行加热产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部;(2)具有将上述蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件;和(3)设置在上述保持件内的多层的板状部件,上述多层的板状部件与上述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且上述多层的板状部件在上述蒸镀颗粒产生部与射出口之间,在与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠。
根据上述的结构,蒸镀颗粒能够通过各贯通口重叠的部分从蒸镀颗粒产生部直接向射出口放出。这样不与保持件内的任何地方接触而直接射出至射出口外的蒸镀颗粒的最大射出角度,与蒸镀颗粒由保持件的内壁反射、散射而射出至射出口外的情况相比,被限制为窄的角度。
因此,根据上述的结构,能够使通过各贯通口向上层移动的、射出角度小的蒸镀颗粒的比例增加,能够使指向性提高。
另外,根据上述的结构,能够使射出口的开口方向(从蒸镀颗粒产生部向被成膜基板的方向)上的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长。
而且,上述蒸镀颗粒射出装置没有像筒那样的狭窄的空间,因此,在各贯通口附近蒸镀颗粒的密度不上升,蒸镀颗粒的碰撞频率降低。
因此,根据上述的结构,能够抑制、防止蒸镀颗粒的碰撞、散射,并且,能够实现由喷嘴长度效果引起的蒸镀流的准直性(平行流化)的提高。
因此,根据上述的结构,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高。
另外,通过使用上述蒸镀颗粒射出装置,蒸镀流(蒸镀颗粒)的分布与以往相比变窄。其结果,能够使在不需要的部分蒸镀的蒸镀颗粒的量减少,能够使材料利用效率提高。
另外,根据上述的结构,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
另外,本发明的蒸镀装置具备上述蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源。
因此,根据上述蒸镀装置,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高,并且,如上所述能够使材料利用效率提高。
而且,根据上述的结构,如上所述,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
发明效果
本发明的蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置,如上所述,在具有将蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件内,具备在上述射出口与产生蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部之间设置的多层的板状部件。
上述多层的板状部件与上述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且上述多层的板状部件在与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠。
因此,蒸镀颗粒能够通过各贯通口重叠的部分从蒸镀颗粒产生部直接向射出口放出。这样不与保持件内的任何地方接触而直接射出至射出口外的蒸镀颗粒的最大射出角度,与蒸镀颗粒由保持件的内壁反射、散射而射出至射出口外的情况相比,被限制为窄的角度。
因此,根据上述的结构,能够使通过各贯通口向上层移动的、射出角度小的蒸镀颗粒的比例增加,能够使指向性提高。
另外,根据上述蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置,能够使射出口的开口方向(从蒸镀颗粒产生部向被成膜基板的方向)上的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长,并且能够使蒸镀颗粒的碰撞频率降低。
因此,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高,能够使材料利用效率提高。另外,蒸镀颗粒的密度变高,因此,能够使蒸镀速度提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置的概略结构的截面图。
图2是示意性地表示本发明的实施方式1的蒸镀装置中的真空腔室内的主要构成要素的截面图。
图3是用于对最上层以外的空间层中的保持件的内壁位置的决定方法进行说明的、本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置的主要部分截面图。
图4的(a)和(b)是示意性地表示使用2个蒸镀源形成蒸镀膜的方法的图,(a)是使用本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况的图,(b)是使用一般的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况的图。
图5是表示使用本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况和使用一般的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况下的蒸镀颗粒分布与蒸镀颗粒的射出角度的关系的图。
图6是表示有机EL显示装置的概略结构的截面图。
图7是表示构成有机EL显示装置的显示部的有机EL元件的概略结构的截面图。
图8是按工序顺序表示有机EL显示装置的制造工序的流程图。
图9的(a)和(b)是示意性地表示使用1个蒸镀源形成蒸镀膜的方法的图,(a)表示使用本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况下的图,(b)表示使用一般的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的情况下的图。
图10是表示在本发明的实施方式1的蒸镀颗粒射出装置中,在保持件内设置有网格状的辅助板的情况下的概略结构的截面图。
图11是示意性地表示本发明的实施方式2的蒸镀颗粒射出装置的概略结构的截面图。
图12是示意性地表示本发明的实施方式3的蒸镀颗粒射出装置的概略结构的截面图。
图13的(a)~(c)是表示本发明的蒸镀颗粒射出装置的变形例的截面图。
图14是示意性地表示本发明的实施方式4的蒸镀装置的主要部分的概略结构的截面图。
图15是示意性地表示本发明的实施方式4的蒸镀装置中的真空腔室内的主要构成要素的立体图。
图16是表示本发明的实施方式4的蒸镀颗粒射出装置的概略结构的截面图。
图17是将真空蒸镀法中使用的一般的蒸镀材料射出装置的概略结构与被成膜基板和蒸镀用的掩模一并表示的截面图。
图18是表示图17所示的蒸镀颗粒射出装置的概略结构的立体图。
图19是表示蒸镀颗粒分布、蒸镀颗粒的射出角度和系数n的关系的蒸镀颗粒分布图,上述蒸镀颗粒分布表示以θ=0时的蒸镀膜的中心膜厚为100%(σ=1.0)进行标准化时的蒸镀颗粒的蒸镀密度的分布。
图20是将专利文献1中记载的蒸镀颗粒射出装置的概略结构与被成膜基板一并表示的主要部分截面图。
图21的(a)~(e)是表示在专利文献1中由限制板形成的流通区域的形状例的立体图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
(实施方式1)
根据图1~图10对本发明的一个实施方式进行说明如下。
<蒸镀装置的整体结构>
图2是示意性地表示本实施方式的蒸镀装置中的真空腔室内的主要构成要素的截面图。
如图2所示,本实施方式的蒸镀装置1具备真空腔室2、框架3、可动支承单元4、闸门5、闸门动作单元6、蒸镀颗粒射出装置移动单元7、蒸镀颗粒射出装置20、30、和未图示的控制部(控制电路)等。
框架3、可动支承单元4、闸门5、闸门动作单元6、蒸镀颗粒射出装置移动单元7、和蒸镀颗粒射出装置20、30配置在真空腔室2内。另外,在真空腔室2内的蒸镀颗粒射出装置20、30的上方,与蒸镀颗粒射出装置20、30相对地配置有蒸镀用的掩模300(蒸镀掩模,以下称为“掩模”)和被成膜基板200。
此外,在以下的说明中,列举掩模300具有与被成膜基板200对应的大小(例如在俯视时为相同尺寸)、且由未图示的固定单元密合固定于被成膜基板200的被成膜面201的情况为例进行说明。
但是,本实施方式并不限定于此。掩模300,如后述的实施方式所示,可以与被成膜基板200分离地设置,也可以具有比被成膜基板200的被成膜区域小的尺寸。
另外,当在被成膜基板200上形成蒸镀膜的整面图案(连续无间隙的图案)的情况下,能够将掩模300省略。
掩模300能够有选择地设置,可以是作为蒸镀装置1的附属部件构成蒸镀装置1的结构物的一个,也可以不是这样。
<掩模300的结构>
掩模300在期望的位置以期望的形状形成有开口部301(贯通口),仅通过掩模300的开口部301的蒸镀颗粒到达被成膜基板200形成蒸镀膜。
此时,当在被成膜基板200上按每个像素形成蒸镀膜的成膜图案的情况下,作为掩模300使用按每个像素形成有开口部301的精细掩模。
另一方面,当在被成膜基板200的显示区域整个面上进行蒸镀的情况下,使用显示区域整个面开口的开放掩模。
作为按每个像素形成成膜图案的例子,例如有发光层,作为在显示区域整个面上形成的例子,有空穴输送层等。
开口部301,在作为被成膜基板200上的蒸镀膜的图案形成,进行例如图7所示的后述的TFT(薄膜晶体管)基板110的发光层123R、123G、123B的分涂形成的情况下,按照这些发光层123R、123G、123B的相同颜色列的尺寸和间距形成。
此外,在图2中,作为一个例子,列举在掩模300上例如在一维方向上排列设置有多个例如带状(条状)的开口部301的情况为例进行了图示。
开口部301的长边方向设置成与扫描方向(基板搬送方向,在图2中为X轴方向)平行,在与扫描方向垂直的方向(在图2中为Y轴方向)上并列设置有多个。
此外,作为掩模300,例如适合使用金属制的掩模,但是并不限定于此。
<真空腔室2的结构>
在真空腔室2上,为了在蒸镀时将该真空腔室2内保持为真空状态,设置有通过在该真空腔室2设置的未图示的排气口对真空腔室2内进行真空排气的真空泵11。
通过形成比1.0×10-3Pa高的真空度,蒸镀颗粒的平均自由程能够得到需要的充足的值。另一方面,当真空度比1.0×10-3Pa低时,该平均自由程变短,因此,蒸镀颗粒被散射,到达被成膜基板200的效率降低,准直成分(平行成分)变少。
因此,真空腔室2通过真空泵11被设定为1.0×10-4Pa以上的真空到达率。换言之,真空腔室2内的压力被设定为1.0×10-4Pa以下。
<框架3的结构>
框架3,如图2所示,与真空腔室2的内壁2a相邻地设置。
框架3作为防附着板(遮蔽板)使用,并且作为真空腔室内结构物保持部件使用。
框架3设置成覆盖除了将各蒸镀颗粒射出装置20、30的射出口21a、31a和掩模300的开口区域302(开口部301组的形成区域)连结的蒸镀颗粒的射出路径以外的、蒸镀颗粒射出装置30的周围和真空腔室2的内壁2a等真空腔室2内的不希望蒸镀颗粒附着的蒸镀颗粒的飞散区域(蒸镀颗粒的作为需要的飞散区域的射出路径以外的多余的飞散区域)。
如图2所示,在上述蒸镀装置1中,从各蒸镀颗粒射出装置20、30飞散的蒸镀颗粒被调整为向掩模300的开口区域302内飞散,向掩模300外飞散的蒸镀颗粒由框架3适当除去。
由此,能够防止掩模300的开口区域302以外的多余的部分附着蒸镀颗粒而被污染。
另外,框架3具有多个搁架3a,在该搁架3a上保持和固定有例如可动支承单元4、闸门动作单元6等真空腔室内结构物。
<可动支承单元4的结构>
如上所述,掩模300由未图示的固定单元密合固定于被成膜基板200的被成膜面201。
可动支承单元4是对被成膜基板200和掩模300在维持其水平姿势的状态下能够移动(搬送)地进行支承的基板移动单元。
可动支承单元4具备:由步进电动机(脉冲电动机)等电动机(XYθ驱动电动机)、滚子和齿轮等构成的驱动部;和电动机驱动控制部等驱动控制部,通过利用驱动控制部使驱动部驱动,使被成膜基板200和掩模300移动。
在图2所示的例子中,可动支承单元4在将TFT基板等被成膜基板200保持为其被成膜面201与掩模300的作为开口部形成面的掩模面相对的状态下,在YX平面内、在X轴方向上搬送(在线搬送)被成膜基板200和掩模300使其通过蒸镀颗粒射出装置20、30上,由此使蒸镀材料蒸镀在被成膜基板200的被成膜面201上。
另外,在被成膜基板200上设置有用于进行掩模300与被成膜基板200的对位(对准)的未图示的对准标记。
可动支承单元4,通过如上所述使步进电动机等未图示的电动机驱动,消除被成膜基板200的位置偏移,进行位置校正使得成为适当的位置。
<闸门5的结构>
如图2所示,在掩模300与蒸镀颗粒射出装置30之间,为了控制从蒸镀颗粒射出装置30射出的蒸镀颗粒向掩模300的到达,设置有决定是否使蒸镀颗粒向被成膜基板200放射的闸门5。
闸门5防止在使蒸镀速率稳定化时或在不需要蒸镀时蒸镀颗粒被射出至真空腔室2内。
闸门5设置成通过闸门动作单元6例如在掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间能够进退(能够插入)。由此,例如,在正在进行被成膜基板200与掩模300的对准的时候,阻挡蒸镀颗粒的射出路径,使得蒸镀颗粒不到达被成膜基板200。
此外,闸门5,除了在被成膜基板200上成膜时以外,覆盖蒸镀颗粒射出装置20、30的蒸镀颗粒(蒸镀材料)的射出口21a、31a。
<闸门动作单元6的结构>
闸门动作单元6,如图2所示,保持闸门5,并且,根据例如来自设置在真空腔室外的未图示的控制部的蒸镀关闭(OFF)信号/蒸镀启动(ON)信号使闸门5动作。
闸门动作单元6,例如,具备未图示的电动机,利用未图示的电动机驱动控制部使电动机驱动,由此使闸门5动作(移动)。
例如,闸门动作单元6根据来自未图示的控制部的蒸镀关闭(OFF)信号使闸门5在X轴方向上移动,使闸门5移动到掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间。由此,将从蒸镀颗粒射出装置20、30向掩模300的蒸镀颗粒的射出路径封闭。
另一方面,闸门动作单元6根据来自未图示的控制部的蒸镀启动(ON)信号使闸门5在X轴方向上移动,使闸门5从掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间移开。由此,将从蒸镀颗粒射出装置20、30向掩模300的蒸镀颗粒的射出路径开放。
通过这样使闸门动作单元6动作,以使闸门5适当插入到掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间,能够防止在被成膜基板200的多余的部分(非成膜区域)上的蒸镀。
<蒸镀颗粒射出装置移动单元7的结构>
蒸镀颗粒射出装置移动单元7,如图2所示,具备:载置蒸镀颗粒射出装置20、30的台8;和致动器9。
台8是支承蒸镀颗粒射出装置20、30的支承台,载置于在真空腔室2的底壁上设置的致动器9上。致动器9是X轴驱动致动器,使台8在X轴方向上移动。
但是,本实施方式并不限定于此。例如,蒸镀颗粒射出装置20、30可以直接设置在真空腔室2的底壁上。
另外,蒸镀颗粒射出装置移动单元7可以具备XYZ台等台和Z轴驱动致动器作为台8和致动器9。
XYZ台支承蒸镀颗粒射出装置20、30,并且具备XYθ驱动电动机等未图示的电动机,利用未图示的电动机驱动控制部使电动机驱动,由此使蒸镀颗粒射出装置20、30移动。
Z轴驱动致动器通过将控制信号转换为与掩模300的开口部形成面垂直的Z轴方向的运动,对掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间的空隙(离开距离)进行控制。
掩模300与蒸镀颗粒射出装置20、30之间的空隙能够任意设定,没有特别限定。但是,为了提高蒸镀材料的利用效率,优选空隙尽可能小,作为一个例子,例如设定为100mm左右。
这样,蒸镀颗粒射出装置20、30优选设置成通过蒸镀颗粒射出装置移动单元7在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的任一方向上均移动自由。
<蒸镀颗粒射出装置20、30的结构>
蒸镀颗粒射出装置20、30隔着掩模300与被成膜基板200相对配置。
蒸镀颗粒射出装置20、30通过在高真空下对作为成膜材料的蒸镀材料进行加热使其蒸发或升华,将有机发光材料等蒸镀材料作为蒸镀颗粒射出。
在本实施方式中,作为一个例子,如图2所示,列举以下的情况为例进行说明:蒸镀颗粒射出装置20、30配置在被成膜基板200的下方,在被成膜基板200的被成膜面201朝向下方的状态下,蒸镀颗粒射出装置20、30使蒸镀颗粒通过掩模300的开口部301从下方向上方蒸镀(向上沉积)。
图1是表示本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20的概略结构的截面图。
此外,蒸镀颗粒射出装置20、30,如图2所示,具有相同的结构。因此,以下,列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明,但是,蒸镀颗粒射出装置30的结构等同于将符号20~26分别替换为符号30~36,这是不言而喻的。
如图1和图2所示,蒸镀颗粒射出装置20具备保持件21(壳体)、坩锅22、板状部件23~25(薄板、内板)和热交换器26(加热部件)。
以下,对蒸镀颗粒射出装置20的各结构进行说明。
<保持件21的结构>
作为壳体的保持件21在其内部收容并保持坩锅22和多个(多层)板状部件(在本实施方式中为板状部件23~25)。
保持件21例如形成为圆筒状或角筒状。在保持件21的顶壁上设置有使气化的蒸镀材料向外部射出的射出口21a。
<热交换器26的结构>
另外,在保持件21的周围设置有热交换器26。保持件21由加热器或电磁感应等在保持件21的外部设置的热交换器26加热。
<坩锅22的结构>
坩锅22是在内部收容(贮存)蒸镀材料并进行加热的加热容器。坩锅22能够使用例如由石墨、PBN(PyrolyticBoronNitride:热解氮化硼)、金属等构成的在以往蒸镀源中使用的常用的坩锅。
此外,保持件21和坩锅22由热传导系数高的物质形成,能够使来自在保持件21的外部设置的热交换器26的热高效地进行热传导,因此优选。
通过利用热交换器26隔着保持件21对坩锅22进行加热,坩锅22内的蒸镀材料蒸发(在蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华(在蒸镀材料为固体材料的情况下)而成为气体。
即,坩锅22被用作产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部。
坩锅22设置在作为保持件21的最下层的保持件21的底部,坩锅22的上表面开口。
气化的蒸镀材料从保持件21的射出口21a向被成膜基板200射出。
<板状部件23~25的结构>
在保持件21内的、坩锅22的上方(即,坩锅22与射出口21a之间),分别具有在上下方向上贯通的开口部(贯通口)的多个(多层)板状部件在该开口部的开口方向(贯通方向)上相互分离地重叠配设。
在本实施方式中,如图1和图2所示,在从坩锅22向被成膜基板200的铅垂方向(法线方向,即从蒸镀源向基板的方向)上,分别设置有开口部23a~25a的3块板状部件23~25相互分离地重叠配设。由此,在保持件21内形成有由板状部件23~25分隔开的4个空间层。
保持件21例如设置有多个对板状部件23~25进行支承的未图示的板支承部。各板状部件23~25由在保持件21设置的未图示的板支承部分别支承。
板状部件23~25分别具有与保持件21的内径和形状相应的尺寸和平面形状。即,板状部件23~25的外径形成为与保持件21的内径相同的大小。
从坩锅22放出的蒸镀颗粒通过在各板状部件23~25形成的开口部23a~25a,向作为下游侧的上层的空间层移动。
此时,在各板状部件23~25形成的开口部23a~25a和射出口21a,如图1所示,在与这些开口部23a~25a和射出口21a的开口面垂直的方向(换言之,与被成膜基板200的基板面垂直的方向)上相互重叠地设置,在从与这些开口部23a~25a和射出口21a垂直的方向观看时(即在俯视时),相互具有重叠。
此外,在本实施方式中,如图1所示,列举各开口部23a~25a具有相同的大小、并且其中心位置(开口中心)一致的情况为例进行说明。
这样,在从与上述开口部23a~25a和射出口21a的开口面垂直的方向观看时,上述开口部23a~25a和射出口21a的中心位置彼此一致,由此,上述开口部23a~25a和射出口21a,在图1中,如区域A所示,一定具有重叠的区域。
另外,上述开口部23a~25a和射出口21a的中心位置彼此一致,由此,能够使通过上述开口部23a~25a和射出口21a的蒸镀流成为平行流。而且,能够使上述开口部23a~25a和射出口21a的开口方向上的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长,因此,能够实现由喷嘴长度效果引起的蒸镀流的准直性(平行流化)的提高。
但是,本实施方式并不限定于此,不一定需要中心位置一致,也不一定需要各开口部23a~25a具有相同的大小。
在各板状部件23~25形成的开口部23a~25a具有重叠,由此,从坩锅22放出的蒸镀颗粒的一部分不与任何地方接触而从射出口21a射出。即,根据本实施方式,蒸镀颗粒能够通过开口部23a~25a重叠的部分,从坩锅22直接放出至射出口21a。
保持件21的内壁21b形成为与各开口部23a~25a分离。换言之,板状部件23~25在与保持件21的内壁21b分离的位置设置有开口部23a~25a。
在使用这样的蒸镀颗粒射出装置20的情况下,从坩锅22蒸发或升华的蒸镀材料(蒸镀颗粒)被分为:(i)不与保持件21内的任何地方接触而从坩锅22向射出口21a外直接射出的蒸镀材料(蒸镀颗粒);和(ii)与板状部件23~25或保持件21的内壁21b(内壁面)碰撞的蒸镀材料(蒸镀颗粒)。
上述(i)的蒸镀颗粒不与保持件21内的任何地方接触而直接射出至保持件21外(即,蒸镀颗粒射出装置外)。此时的蒸镀颗粒的最大射出角度θ0,如图1所示,被限制为θ1(θ0=θ1)。
在此,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的最大射出角度θ0定义为:在从与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a的开口面垂直的方向观看时,与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a重叠的区域最接近的最下层的板状部件的开口端、和与具有该开口端的开口部重叠的射出口21a所成的角度的最大值。
以下,更详细地进行说明。
如图1所示,将以下区域设为“区域A”:在将蒸镀颗粒射出装置20用通过射出口21a的中央的中心线切断(2分割)时,在俯视时各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a重叠的区域。
另外,将以下部分设为“开口端B”:在将蒸镀颗粒射出装置20用射出口21a的中心线切断而形成的截面中,位于线H上的、最下层侧的板状部件的开口端的下端部分,其中,线H是将夹着区域A位于一侧的最下层的板状部件23的开口端的下端(开口下端23a1)和夹着区域A位于另一侧的保持件21的射出口21a的开口端的上端部分(开口上端21a1)连结的线。
另外,将以下部分设为“开口端C”:在将蒸镀颗粒射出装置20用射出口21a的中心线切断而形成的截面中,夹着区域A位于另一侧的保持件21的射出口21a的开口端的上端部分(开口上端21a1)。
此时,最大射出角度θ0,如图1所示,为通过开口端B的法线(铅垂线)与连结开口端B和开口端C的线所成的角度。
在本实施方式中,开口部23a~25a和射出口21a均具有相同的大小,并且其中心位置一致。因此,将蒸镀颗粒射出装置20用射出口21a的中心线切断而形成的截面中的、各开口部23a~25a和射出口21a的各开口端,在俯视时均位于同一位置。
因此,夹着区域A位于一侧(例如纸面左侧)的最下层的板状部件23(第一板状部件)的开口部23a的开口端的下端(开口下端23a1)为开口端B,夹着区域A位于与开口端B相反的一侧(例如纸面右侧)的位于最上层的保持件21的射出口21a的开口上端21a1为开口端C。
即,在本实施方式中,最大射出角度θ0为:在图1所示的蒸镀颗粒射出装置20的截面中,夹着各开口部23a~25a和射出口21a位于一侧的板状部件23的开口部23a的开口端的法线、与将该开口部23a的开口端的下端(开口下端23a1)和夹着区域A位于与该开口端相反的一侧的射出口21a的开口上端21a1连结的线H所成的角度θ1。
此外,在上述说明中,如图1所示,将夹着区域A位于纸面左侧的板状部件23的开口下端23a1作为开口端B进行了说明。
但是,在图1所示的例子中,开口部23a~25a和射出口21a均具有相同的大小,并且其中心位置一致,因此,在将夹着区域A位于纸面右侧的板状部件23的开口下端23a1作为开口端B的情况下,相同的说明也能够适用。
因此,在图1所示的例子的情况下,能够从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围(换言之,能够从保持件21的设置有坩锅22的第一空间层D直接射出至射出口21a外的范围)W为:在射出口21a的射出口宽度d3(射出口21a的开口尺寸、直径)的基础上,从射出口21a的开口端的法线方向向外侧分别扩展θ1(即θ0)的范围。
因此,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W,能够通过改变射出口21a的射出口宽度d3和上述θ1(θ0)来任意设定。
在本实施方式中,在与基板扫描方向垂直的方向(Y轴方向)上,换言之,在如上所述在掩模300上设置有多个开口部301的情况下在该开口部301的排列方向上,仅设置有1个射出口21a,由此,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W能够通过射出口21a的射出口宽度d3和角度θ1(θ0)容易并且任意地设定。因此,能够容易地设定、控制蒸镀范围。
此外,在上述说明中,考虑了板状部件23~25的厚度,板状部件23~25的厚度,为了使蒸镀颗粒在各开口部23a~25a的反射、散射尽可能减小,优选尽可能薄。
因此,在实际使用上几乎不需要考虑板状部件23~25的厚度,如上所述,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的最大射出角度θ0能够定义为:在从与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a的开口面垂直的方向观看时,与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a重叠的区域最接近的最下层的板状部件的开口端、和与具有该开口端的开口部重叠的射出口21a所成的角度的最大值。
另一方面,上述(ii)的蒸镀颗粒反复向相邻的板状部件间和保持件21的内壁21b碰撞、散射。
在此,将保持件21内的由板状部件23~25分隔开的4个空间层、即板状部件23(第一板状部件)与坩锅22之间的空间层、板状部件24(第二板状部件)与板状部件23之间的空间层、板状部件25(第三板状部件)与板状部件24之间的空间层、保持件21的顶壁与板状部件25之间的空间层依次设为第一空间层D、第二空间层E、第三空间层F、第四空间层G。
在第一空间层D中由板状部件23或保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒,返回到坩锅22或通过上部的板状部件23的开口部23a流向上层(上部)。
在此,从第一空间层D流向上部的蒸镀颗粒,然后,不与保持件21内的任何地方接触而从射出口21a放出,或再次被上层的板状部件间、即第二空间层E~第四空间层G捕获。被上层的板状部件间捕获的蒸镀颗粒,重复与下层同样的过程。
即,在后者的情况下,在上层的各层中,同样由板状部件23~25、保持件21的内壁21b反复进行反射、散射,最终通过射出口21a射出至外部。
在本实施方式中,形成为以下结构:在作为最上层的第四空间层G以外的空间层即第一空间层D~第三空间层F中,由保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒不直接从射出口21a射出至外部(但是,坩锅22的底部从内壁面除外)。
换言之,从作为最上层的第四空间层G以外的保持件21的内壁21b(内壁面)的任意的某点向射出口21a引的直线,与板状部件23~25的任一个相交。
在此,在图1中,在第二空间层E中,仅由R2的部分反射、散射的蒸镀颗粒能够直接从射出口21a射出。另外,在第三空间层F中,仅由R3的部分反射、散射的蒸镀颗粒能够直接从射出口21a射出。
即,从第二空间层E和第三空间层F直接向射出口21a外射出的蒸镀颗粒的范围分别为R2、R3。
在此,从各空间层向射出口21a外射出的蒸镀颗粒的范围,分别表示在将蒸镀颗粒射出装置20用射出口21a的中心线切断而形成的截面中,夹着区域A位于每侧的、以下的(I)与(II)之间的区域:(I)各空间层的下层侧的板状部件的开口端的下端;(II)将与该板状部件相邻的上层侧的板状部件的、与上述下层侧的板状部件的开口端位于相同侧的开口端的下端和射出口21a的开口上端21a1(即,夹着区域A位于另一侧的射出口21a的开口上端)连结的线与上述下层侧的板状部件相交的点。
因此,在图1中,R2表示在图1所示的蒸镀颗粒射出装置20的截面中,夹着区域A位于每侧的、以下的(I)与(II)之间的区域:(I)板状部件23的开口部23a的开口端的下端(开口下端23a1);(II)将与该开口端位于相同侧的、板状部件24的开口部24a的开口端的下端(开口下端24a1)和射出口21a的开口上端21a1连结的线I与板状部件23相交的点J。
另外,在图1中,R3表示在图1所示的蒸镀颗粒射出装置20的截面中,夹着区域A位于每侧的、以下的(I)与(II)之间的区域:(I)板状部件24的开口部24a的开口端的下端(开口下端24a1);(II)将与该开口端位于相同侧的、板状部件25的开口部25a的开口端的下端(开口下端25a1)和射出口21a连结的线K与板状部件23相交的点L。
此外,在图1中,仅在区域A的一侧图示了R2、R3,在另一侧也同样地决定R2、R3。
此时,在与上述下层侧的板状部件的开口端相比上层侧的板状部件的开口端更靠区域A侧(即,向开口部内侧突出),由此,将上述下层侧的板状部件的开口下端和射出口21a的开口上端21a1连结的线与上层侧的板状部件相交的情况下,换言之,将上层侧的板状部件的开口下端和射出口21a的开口上端21a1连结的线与下层侧的板状部件的开口部的开口端相比更靠区域A侧、且不与下层侧的板状部件相交的情况下,由那样的空间层的板状部件和保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒,不直接从射出口21a射出,再次由上层的空间层的板状部件或保持件21的内壁21b反复进行反射、散射后,最终从射出口21a射出,或再次返回到坩锅22。
但是,在作为最上层的第四空间层G中,包括保持件21的内壁21b在内,由第四空间层G的板状部件和保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒能够从射出口21a射出。
如上所述,在本实施方式中,在第一空间层D~第三空间层F中,反复进行反射、散射的蒸镀颗粒的仅一部分从射出口21a射出。
另外,此时,从第一空间层D、第二空间层E、第三空间层F直接射出至射出口21a外的蒸镀颗粒的最大射出角度,分别依次被限制为θ1、θ2、θ3。此外,θ1(=最大射出角度θ0)与已在前面说明的同样。
θ2表示上述的将板状部件24的开口下端24a1和射出口21a的开口上端21a1连结的线I与法线所成的角度,即,线I与板状部件23相交的点J的、线I与法线所成的角度。
另外,θ3表示上述的将板状部件25的开口下端25a1和射出口21a的开口上端21a1连结的线K与法线所成的角度,即,线K与板状部件24相交的点L的、线K与法线所成的角度。
这样,从第二空间层E和第三空间层F直接射出至射出口21a外的蒸镀颗粒的最大射出角度θ2、θ3比从坩锅22的最大射出角度θ0大,但是如上所述,与第一空间层D同样受到限制。
这样,根据本实施方式,通过在保持件21内在法线方向上配设多层设置有贯通口作为开口部的板状部件,能够使射出角度小的蒸镀颗粒的比例增加,能够使指向性提高。
其结果,能够尽量减少保持件21的内壁21b的影响,能够抑制由保持件21的内壁21b的反射、散射所引起的蒸镀颗粒的射出角度的扩展。
另外,根据本实施方式,在各空间层,保持件21的内壁21b设置成充分远离板状部件的开口部。即,如图1所示,保持件21的内壁21b例如设置成比由R2、R3规定的、距第二空间层E和第三空间层F中的板状部件23、24的开口部23a、24a的开口端的距离更远。
由此,能够抑制各板状部件23~25的各开口部23a~25a和射出口21a附近的蒸镀颗粒的密度的增大,也能够避免由蒸镀颗粒彼此的碰撞引起的散射。
而且,保持件21的内壁21b比射出口21a靠里,因此,射出口21a附近的蒸镀流的压力被缓和。由此,由蒸镀颗粒彼此的碰撞引起的散射减少,指向性进一步提高。
因此,能够实现在专利文献1~3所示的以往的蒸镀颗粒射出装置中得不到的蒸镀流的指向性提高。
另外,能够使蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外,因此,能够充分利用本来具有向被成膜基板200方向的指向性的蒸镀颗粒,能够使蒸镀流的指向性进一步提高。
<最上层以外的空间层中的保持件21的内壁位置的决定方法>
最上层以外的空间层中的保持件21的内壁位置,能够如以下所示决定。
图3是用于对最上层以外的空间层中的保持件21的内壁位置的决定方法进行说明的蒸镀颗粒射出装置20的主要部分截面图。
此外,在以下的说明中,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明,但是,蒸镀颗粒射出装置30的结构等同于将符号20~26分别替换为符号30~36,这是不言而喻的。
在图3中,符号M表示保持件21内的下层侧的任意的板状部件,符号N表示保持件21内的与板状部件M相邻的上层侧的板状部件。另外,符号MA、NA分别表示在板状部件M、N设置的开口部(贯通口)。
在此,将在板状部件M与板状部件N之间的空间层中,保持件21的内壁21b、与将该内壁21b的下端和位于距该内壁21b最短的位置的上层侧的板状部件N的开口部NA的开口下端NA1连结的线所成的角度的最大值设为θN,将在从与上述射出口21a和各板状部件M、N的开口部MA、NA的开口面垂直的方向观看时,上述板状部件N的开口部NA的开口下端NA1与射出口21a所成的角度的最大值(最大射出角度)设为θA。
因此,在图3中,最大射出角度θA为:在将蒸镀颗粒射出装置20用射出口21a的中心线切断而形成的截面中,夹着区域A位于一侧的、即在图3所示的例子中夹着开口部MA、NA和射出口21a位于一侧的、通过上述开口部NA的开口下端NA1的法线(铅垂线)与将该开口下端NA1和位于另一侧的射出口21a的开口上端21a1连结的线O所成的角度。
但是,在此,考虑了板状部件23~25的厚度,但是如上所述,在实际使用上几乎不需要考虑板状部件23~25的厚度。
另外,在图3所示的截面中,列举射出口21a和开口部MA、NA分别仅设置有1个、并且进行向上沉积的情况为例进行了说明。
因此,实际上,可考虑具有多个射出口21a和开口部MA、NA的情况、或如后所述进行向下沉积或侧向沉积的情况。此外,对于向下沉积和侧向沉积将在后面进行叙述。
因此,θN定义为以下的(i)与(ii)所成的角度的最大值:(i)在保持件21的内部设置的多层的板状部件中相邻的板状部件M、N间的内壁21b;(ii)将该板状部件M、N间的内壁21b的蒸镀颗粒产生部侧(坩锅22侧)的端部和上述相邻的板状部件M、N中射出口21a侧的板状部件N的开口部NA的距上述板状部件M、N间的内壁21b距离最短的开口端连结的线。
另外,θA定义为:在从与射出口21a和各板状部件的开口部MA、NA的开口面垂直的方向观看时,上述开口端(即,上述相邻的板状部件M、N中射出口21a侧的板状部件N的开口部NA的距上述板状部件M、N间的内壁21b距离最短的开口端)和与具有该开口端的开口部NA重叠的射出口21a所成的角度的最大值。
此时,如果使得θN和θA满足由以下的式(2)
θN>θA…(2)
表示的关系,则蒸镀颗粒不会从最上层的空间层以外的保持件21的内壁21b直接射出至射出口21a外。
即,在满足式(2)的空间层中,与保持件21的内壁21b碰撞而散射的蒸镀颗粒,再次与板状部件M、N或保持件21的内壁21b碰撞,或者经由开口部MA、NA移动至其它层。
因此,能够抑制、防止保持件21的内壁21b对从蒸镀颗粒射出装置20放出至装置外(即,射出口21a外)的蒸镀颗粒的影响。
因此,当将从板状部件N的开口部NA至保持件21的内壁21b(保持件21的侧壁内表面)的进深设为d1、并将板状部件M与板状部件N之间的法线方向的距离(即,相邻的板状部件间的间隔)设为h1时,只要决定(调整)进深d1和距离h1使得满足式(2)即可。
此外,相邻的板状部件间的法线方向的距离(间隔)h1和进深d1,可以在各空间层中各自不同,能够适当变更。
<最上层的空间层的设计方法>
在最上部的第四空间层G中,难以抑制、防止保持件21的内壁21b对放出至蒸镀颗粒射出装置20外的蒸镀颗粒的影响。
通过使构成射出口21a的保持件21的板厚变厚,能够使得由保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒不直接射出至射出口21a外,但是在该情况下,会产生由射出口21a的侧面引起的蒸镀颗粒的反射、散射,因此不优选。
但是,从射出口21a至保持件21的内壁21b(在该情况下,为保持件21的侧壁内表面)的进深取得越大,从保持件21的内壁21b看的射出口21a的表观的面积越小。其结果,从保持件21的内壁向射出口外放出的蒸镀颗粒变得更少。
关于作为最上层的空间层的第四空间层G中的保持件21的内壁21b,例如如图1所示,当将最上层的板状部件(在图1所示的例子中为板状部件25)与作为射出口形成层的保持件21的顶壁之间的法线方向的距离设为h2、并将从射出口21a至保持件21的内壁21b(保持件21的侧壁内表面)的进深设为h2时,使h2越窄、使d2越深(即,使d2/h2越大),从保持件21的内壁21b看的射出口21a的表观上的开口面积越小。因此,更优选最上层的空间层的d2/h2尽可能大。
因此,优选最上层的空间层的保持件21的内壁21b的进深d2尽可能宽广。
另外,形成各开口部23a~25a和射出口21a的、板状部件23~25和保持件21的顶壁的厚度,为了使蒸镀颗粒在各开口部23a~25a和射出口21a的反射、散射尽可能减小,优选尽可能薄。
因此,板状部件23~25和保持件21的顶壁的厚度、进深d2没有特别限定,优选根据成形方法、成形材料、被成膜基板200的尺寸、用于维持形状的强度等,设计成d2/h2尽可能大。
<使用2个蒸镀源形成蒸镀膜的方法>
如图2所示,本实施方式的蒸镀装置1具备蒸镀颗粒射出装置20、30这2个蒸镀源。在图2所示的蒸镀装置1中,通过使蒸镀材料从蒸镀颗粒射出装置20、30这2个蒸镀源蒸发或升华,通过蒸镀用的掩模300在被成膜基板200上进行蒸镀。
因此,在以下,对如上所述使用2个蒸镀源形成蒸镀膜的方法进行说明。
图4的(a)、(b)是示意性地表示使用2个蒸镀源形成蒸镀膜的方法的图,图4的(a)表示使用本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30作为蒸镀源的情况(指向性高的情况),图4的(b)表示使用具有与图17所示的一般的蒸镀颗粒射出装置400相同的结构的蒸镀颗粒射出装置400A、400B作为蒸镀源的情况(指向性低的情况)。
如图4的(a)、(b)所示,在使用2个蒸镀源进行蒸镀的情况下,在从2个蒸镀源射出的蒸镀颗粒的扩展范围重叠的区域内进行向被成膜基板200的蒸镀。在不是这样的情况下,被成膜基板200上的蒸镀膜的膜厚变得不均匀。
另外,从2个蒸镀源射出的蒸镀材料相互可以不同。在该情况下,当不在蒸镀颗粒的扩展范围重叠的区域内进行向被成膜基板200的蒸镀时,不仅蒸镀膜的膜厚变得不均匀,而且不能实现2个蒸镀材料的混合状态。
在本实施方式中,将蒸镀颗粒的扩展定义为:例如,与蒸镀颗粒的分布最高的地方相比,至成为1%的量的角度范围。
在通常的蒸镀源中,如图19所示,射出口401a的正上方(射出角度θ=0)蒸镀颗粒的附着量(蒸镀颗粒的密度)最多,射出角度θ越大,蒸镀颗粒的附着量(蒸镀颗粒的密度)越小。
如图4的(b)所示,在使用一般的蒸镀颗粒射出装置400A、400B的情况下,指向性低,蒸镀颗粒的扩展角度变大。
因此,以往,在被成膜基板200上,仅能够利用如图4的(b)所示以射出角度θ为θb射出而扩展至范围DO2的蒸镀流中照射在被成膜基板200的蒸镀区域DS的蒸镀流。
因此,当将以往的材料利用效率设为η2时,材料利用效率η2为DS/DO2。
但是,根据本实施方式,如图4的(b)所示,蒸镀流的指向性提高,因此,蒸镀颗粒的射出角度θ小至θa,蒸镀流仅扩展至DO1的范围。
因此,当将使用本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30的情况下的材料利用效率设为η1时,材料利用效率η1成为DS/DO1(其中,DO1<DO2),材料利用效率提高。
另外,如果考虑在纸面垂直方向(即,作为扫描方向的X轴方向)上指向性也提高,则在2维上,本实施方式的材料利用效率相对于以往的材料利用效率成为η12/η22的比率,进一步提高。例如,在DO2:DO1为2:1的情况下,η22:η12=1:4,材料利用效率提高至4倍。
图5是表示使用本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30作为蒸镀源的情况(本实施方式)和使用蒸镀颗粒射出装置400A、400B作为蒸镀源的情况(以往)下的蒸镀颗粒分布σ与蒸镀颗粒的射出角度θ(θa、θb)的关系的图。
图5中,作为蒸镀颗粒分布σ,表示了在使用蒸镀颗粒射出装置20、30的情况下,以θ=0时的蒸镀膜的中心膜厚为100%(σ=1.0)进行标准化时的蒸镀颗粒的蒸镀密度的分布。
此外,在此,θ如上所述是法线方向与被射出的蒸镀颗粒所成的角度(参照图18)。
作为此时的测定条件,与图19所示的测定同样,作为被成膜基板200使用无碱玻璃基板,蒸镀材料使用Alq3(升华温度:305℃)。另外,无碱玻璃基板与射出口21a、31a、401a的距离为125mm,成膜速率为0.1nm/sec,真空腔室内的真空度为1×10-3Pa以下。另外,就成膜而言,在无碱玻璃基板上进行成膜使得中心膜厚为100nm。
另外,蒸镀颗粒射出装置20、30的条件如以下所述。即,h1=12mm,h2=6mm,d1=d2=12mm,d3=2mm,θ1(θ0)=3.6°,θ2=5.9°,θ3=15.9°,射出口21a、31a的长度(射出口21a、31a的形成层的厚度)=0.5mm,开口部23a~25a的法线方向的长度(板状部件23~25的厚度)=0.5mm,保持件21的高度=80mm。
如图5所示,在使用本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30作为蒸镀源的情况下,蒸镀流(蒸镀颗粒)的分布与以往相比变窄,作为结果,蒸镀颗粒的密度提高。
即,根据本实施方式,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小。因此,在从蒸镀源的射出口射出同一量的蒸镀流的情况下,蒸镀颗粒的密度变高,蒸镀速度提高。
接着,作为使用上述蒸镀装置1的成膜图案的形成方法、即本实施方式的蒸镀方法的一个例子,列举从TFT基板侧取出光的底部发光型的RGB全彩色表示的有机EL显示装置的制造方法为例进行说明。
<有机EL显示装置的整体结构>
图6是表示有机EL显示装置的概略结构的截面图。
如图6所示,有机EL显示装置100具备TFT基板110、有机EL元件120、粘合层130和密封基板140。
TFT基板110在成为像素区域的部分形成有TFT等作为开关元件。
有机EL元件120在TFT基板110的显示区域形成为矩阵状。
形成有有机EL元件120的TFT基板110通过粘合层130等与密封基板140贴合。
接着,对上述有机EL显示装置100中的TFT基板110和有机EL元件120的结构进行详细说明。
<TFT基板110的结构>
图7是表示构成有机EL显示装置100的显示部的有机EL元件120的概略结构的截面图。
如图7所示,TFT基板110具有在玻璃基板等透明的绝缘基板111上形成有TFT112(开关元件)和配线113、层间绝缘膜114、边缘罩115等的结构。
有机EL显示装置100为全彩色的有源矩阵型的有机EL显示装置,在绝缘基板111上,在由配线113包围的区域呈矩阵状排列有分别包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各颜色的有机EL元件120的各颜色的像素101R、101G、101B。
TFT112分别与各像素101R、101G、101B对应设置。此外,TFT的结构以往已众所周知。因此,省略TFT112的各层的图示和说明。
层间绝缘膜114以覆盖各TFT112和配线113的方式在上述绝缘基板111上遍及上述绝缘基板111的整个区域地叠层。
在层间绝缘膜114上形成有有机EL元件120的第一电极121。
另外,在层间绝缘膜114中设置有用于将有机EL元件120的第一电极121与TFT112电连接的接触孔114a。由此,TFT112经由上述接触孔114a与有机EL元件120电连接。
边缘罩115是用于防止由于在第一电极121的端部有机EL层变薄或发生电场集中而导致有机EL元件120的第一电极121与第二电极126短路的绝缘层。
边缘罩115以覆盖第一电极121的端部的方式形成在层间绝缘膜114上。
第一电极121,如图7所示,在没有边缘罩115的部分露出。该露出部分成为各像素101R、101G、101B的发光部。
换言之,各像素101R、101G、101B由具有绝缘性的边缘罩115分隔开。边缘罩115也作为元件分离膜发挥作用。
<TFT基板110的制造方法>
作为绝缘基板111,例如能够使用无碱玻璃、塑料等。在本实施方式中,使用板厚0.7mm的无碱玻璃。
作为层间绝缘膜114和边缘罩115,能够使用已知的感光性树脂。作为上述感光性树脂,例如可以列举丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等。
另外,TFT112利用已知的方法制作。此外,在本实施方式中,如上所述,列举在各像素101R、101G、101B中形成有TFT112的有源矩阵型的有机EL显示装置100为例。
但是,本实施方式并不限定于此,对于不形成TFT的无源矩阵型的有机EL显示装置的制造,也能够应用本实施方式。
<有机EL元件120的结构>
有机EL元件120是能够通过低电压直流驱动进行高亮度发光的发光元件,依次叠层有第一电极121、有机EL层和第二电极126。
第一电极121是具有向上述有机EL层注入(供给)空穴的功能的层。第一电极121如上所述经由接触孔114a与TFT112连接。
在第一电极121与第二电极126之间,如图7所示,作为有机EL层,具有从第一电极121侧起依次形成有例如空穴注入层兼空穴输送层122、发光层123R、123G、123B、电子输送层124和电子注入层125的结构。
此外,虽然未图示,但是可以根据需要插入阻挡空穴、电子等载流子的流动的载流子阻挡层。另外,一个层可以具有多个功能,例如,可以形成兼作空穴注入层和空穴输送层的一个层。
此外,上述叠层顺序是将第一电极121作为阳极,将第二电极126作为阴极。在将第一电极121作为阴极,将第二电极126作为阳极的情况下,有机EL层的叠层顺序反转。
空穴注入层是具有使从第一电极121向有机EL层的空穴注入效率提高的功能的层。另外,空穴输送层是具有使向发光层123R、123G、123B的空穴输送效率提高的功能的层。空穴注入层兼空穴输送层122以覆盖第一电极121和边缘罩115的方式均匀地形成在上述TFT基板110的显示区域整个面上。
此外,在本实施方式中,如上所述,作为空穴注入层和空穴输送层,设置有空穴注入层和空穴输送层一体化的空穴注入层兼空穴输送层122。但是,本实施方式并不限定于此,空穴注入层和空穴输送层也可以作为相互独立的层形成。
在空穴注入层兼空穴输送层122上,分别与像素101R、101G、101B对应地形成有发光层123R、123G、123B。
发光层123R、123G、123B是具有使从第一电极121侧注入的空穴和从第二电极126侧注入的电子复合而射出光的功能的层。发光层123R、123G、123B分别由低分子荧光色素、金属配位化合物等发光效率高的材料形成。
电子输送层124是具有使向发光层123R、123G、123B的电子输送效率提高的功能的层。另外,电子注入层125是具有使从第二电极126向有机EL层的电子注入效率提高的功能的层。
电子输送层124以覆盖发光层123R、123G、123B和空穴注入层兼空穴输送层122的方式,在这些发光层123R、123G、123B和空穴注入层兼空穴输送层122上遍及上述TFT基板110的显示区域整个面均匀地形成。
另外,电子注入层125以覆盖电子输送层124的方式,在电子输送层124上遍及上述TFT基板110的显示区域整个面均匀地形成。
此外,电子输送层124和电子注入层125可以如上所述作为相互独立的层形成,也可以相互一体化地设置。即,有机EL显示装置100可以具备电子输送层兼电子注入层代替电子输送层124和电子注入层125。
第二电极126是具有向由上述那样的有机层构成的有机EL层注入电子的功能的层。第二电极126以覆盖电子注入层125的方式,在电子注入层125上遍及上述TFT基板110的显示区域整个面均匀地形成。
此外,发光层123R、123G、123B以外的有机层不是作为有机EL层必需的层,只要根据要求的有机EL元件120的特性适当形成即可。
另外,可以像空穴注入层兼空穴输送层122和电子输送层兼电子注入层那样,一个层具有多个功能。
另外,在有机EL层中,根据需要也能够追加载流子阻挡层。例如,通过在发光层123R、123G、123B与电子输送层124之间追加空穴阻挡层作为载流子阻挡层,能够阻止空穴漏到电子输送层124,提高发光效率。
在上述结构中,第一电极121(阳极)、第二电极126(阴极)和发光层123R、123G、123B以外的层,只要适当插入即可。
<有机EL元件120的制造方法>
第一电极121通过在利用溅射法等形成电极材料后,利用光刻技术和蚀刻,与每个像素101R、101G、101B对应地形成图案。
作为第一电极121,能够使用各种导电性材料,但是,在向绝缘基板111侧发射光的底部发光型的有机EL元件的情况下,需要为透明或半透明。
另一方面,在从与基板相反的一侧发射光的顶部发光型有机EL元件的情况下,第二电极126需要为透明或半透明。
作为这些第一电极121和第二电极126中使用的导电膜材料,例如,能够使用:ITO(IndiumTinOxide:氧化铟锡)、IZO(IndiumZincOxide:氧化铟锌)、镓掺杂氧化锌(GZO)等透明导电材料;金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)等金属材料。
另外,作为上述第一电极121和第二电极126的叠层方法,能够使用溅射法、真空蒸镀法、CVD(chemicalvapordeposition,化学蒸镀)法、等离子体CVD法、印刷法等。例如,上述第一电极121的叠层可以使用后述的蒸镀装置1。
作为有机EL层的材料,能够使用已知的材料。此外,发光层123R、123G、123B分别可以使用单一的材料,也可以使用以某种材料作为主体材料、并混入有其它材料作为客体材料或掺杂剂而形成的混合材料。
作为空穴注入层、空穴输送层或空穴注入层兼空穴输送层122的材料,例如,可以列举:蒽、氮杂苯并菲、芴酮、腙、茋、苯并菲、苯炔、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、噁唑、多芳基链烷、苯二胺、芳基胺和它们的衍生物;噻吩类化合物、聚硅烷类化合物、乙烯基咔唑类化合物、苯胺类化合物等链状式或环式共轭类的单体、低聚物或聚合物等。
作为发光层123R、123G、123B的材料,可以使用低分子荧光色素、金属配位化合物等发光效率高的材料。例如,可以列举:蒽、萘、茚、菲、芘、并四苯、苯并菲、苝、苉、荧蒽、醋菲烯、戊芬、并五苯、六苯并苯、丁二烯、香豆素、吖啶、茋和它们的衍生物;三(8-羟基喹啉)铝配位化合物、双(苯并羟基喹啉)铍配位化合物、三(二苯甲酰甲基)菲咯啉铕配位化合物、二甲苯甲酰基乙烯基联苯、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑等。
作为电子输送层124、电子注入层125或电子输送层兼电子注入层的材料,例如,可以列举三(8-羟基喹啉)铝配位化合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯基喹喔啉衍生物、噻咯衍生物等。
<使用真空蒸镀法的成膜图案的形成方法>
在此,以下主要使用图8对使用真空蒸镀法的成膜图案的形成方法进行说明。
此外,在以下的说明中,列举使用TFT基板110作为被成膜基板200,并且使用有机发光材料作为蒸镀材料,在形成有第一电极121的被成膜基板200上使用真空蒸镀法形成有机EL层作为蒸镀膜的情况为例进行说明。
在全彩色的有机EL显示装置100中,如上所述,例如,包含有机EL元件120的各颜色的像素101R、101G、101B呈矩阵状排列,该有机EL元件120具备红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各颜色的发光层123R、123G、123B。
此外,当然,代替红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的发光层123R、123G、123B,例如可以具有包含青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的各颜色的发光层,也可以具有包含红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)的各颜色的发光层。
在这样的有机EL显示装置100中,通过使用TFT112使这些有机EL元件120有选择地以期望的亮度发光来进行彩色图像显示。
因此,为了制造有机EL显示装置100,需要在被成膜基板200上按每个有机EL元件120以规定的图案形成包含发各颜色光的有机发光材料的发光层。
如上所述,掩模300在期望的位置以期望的形状形成有开口部301。如图2所示,掩模300密合固定于被成膜基板200的被成膜面201。
另外,在隔着掩模300与被成膜基板200相反的一侧,以与被成膜基板200的被成膜面201相对的方式,配置有蒸镀颗粒射出装置20、30作为蒸镀源。
在制造有机EL显示装置100的情况下,有机发光材料在高真空下进行加热而蒸发或升华成为气体,由此作为气态的蒸镀颗粒从蒸镀颗粒射出装置20、30射出。
作为蒸镀颗粒从蒸镀颗粒射出装置20、30射出的蒸镀材料,通过在掩模300设置的开口部301被蒸镀在被成膜基板200上。
由此,仅在与开口部301对应的、被成膜基板200的期望的位置蒸镀形成具有期望的成膜图案的有机膜作为蒸镀膜。此外,蒸镀按每个发光层的颜色进行(将此称为“分涂蒸镀”)。
例如,在图7中的空穴注入层兼空穴输送层122的情况下,为了在显示部整个面进行成膜,使用仅显示部整个面和需要成膜的区域开口的开放掩模作为蒸镀用的掩模300,进行成膜。
此外,对于电子输送层124、电子注入层125、第二电极126,也是同样。
另一方面,在图7中,在进行显示红色的像素的发光层123R的成膜的情况下,使用仅蒸镀红色的发光材料的区域开口的精细掩模作为蒸镀用的掩模300,进行成膜。
<有机EL显示装置100的制造工序的流程>
图8是按工序顺序表示有机EL显示装置100的制造工序的流程图。
首先,制作TFT基板110,在该制作出的TFT基板110上形成第一电极121(步骤S1)。此外,TFT基板110能够使用公知的技术制作。
接着,在该形成有第一电极121的TFT基板110上,使用开放掩模作为蒸镀用的掩模300,利用真空蒸镀法在像素区域整个面上形成空穴注入层和空穴输送层(步骤S2)。此外,作为空穴注入层和空穴输送层,如上所述,能够形成为空穴注入层兼空穴输送层122。
接着,使用精细掩模作为蒸镀用的掩模300,利用真空蒸镀法分涂蒸镀发光层123R、123G、123B(步骤S3)。由此,形成与各像素101R、101G、101B相应的图案膜。
然后,在形成有发光层123R、123G、123B的TFT基板110上,使用开放掩模作为蒸镀用的掩模300,利用真空蒸镀法依次在像素区域整个面上形成电子输送层124、电子注入层125、第二电极126(步骤S4~S6)。
对如以上所述蒸镀完成的基板进行有机EL元件120的区域(显示部)的密封,使得有机EL元件120不会因大气中的水分和氧气而劣化(步骤S7)。
密封有利用CVD法等形成水分和氧气难以透过的膜的方法、和利用粘合剂等贴合玻璃基板等的方法等。
通过以上所述的工序,制作有机EL显示装置100。有机EL显示装置100能够通过从在外部形成的驱动电路向位于各个像素的有机EL元件120流动电流使其发光,来进行期望的显示。
<总结>
根据本实施方式,如上所述,在保持件21内,在法线方向上相互分离地配设多层分别设置有在俯视时与射出口21a重叠的开口部23a~25a的板状部件23~25,由此,蒸镀颗粒射出装置20、30从坩锅22形成贯通口的列。
因此,根据本实施方式,蒸镀颗粒能够通过开口部23a~25a重叠的部分,从坩锅22直接放出至射出口21a。这样不与保持件21内的任何地方接触而直接射出至射出口21a外的蒸镀颗粒的最大射出角度θ0,如上所述被限制为θ1。
由此,能够使通过各开口部23a~25a向上层移动的、射出角度小的蒸镀颗粒的比例增加,能够使指向性提高。
另外,根据上述的结构,能够使射出口21a的开口方向(从坩锅22向被成膜基板200的方向)的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长。
而且,上述蒸镀颗粒射出装置20、30没有像筒那样的狭窄的空间,因此,在开口部23a~25a和射出口21a附近蒸镀颗粒的密度不上升,蒸镀颗粒的碰撞频率降低。
因此,根据上述蒸镀颗粒射出装置20、30,能够抑制、防止蒸镀颗粒的碰撞、散射,并且,能够实现由喷嘴长度效果引起的蒸镀流的准直性(平行流化)的提高。
这样,根据上述蒸镀颗粒射出装置20、30,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高。
另外,通过使用上述蒸镀颗粒射出装置20、30,蒸镀流(蒸镀颗粒)的分布与以往相比变窄。其结果,能够使在不需要的部分蒸镀的蒸镀颗粒的量减少,能够使材料利用效率提高。
另外,根据本实施方式,通过使用上述蒸镀颗粒射出装置20、30,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
另外,保持件21的内壁面配置成与薄板的板状部件23~25的开口部23a~25a分离。
由此,根据本实施方式,由相邻的板状部件间的保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒,换言之,由作为最上层的第四空间层以外的空间层中的保持件21的内壁面反射、散射的蒸镀颗粒,不会直接射出至射出口21a外。因此,由保持件21的内壁面散射而直接射出的蒸镀颗粒的量减少。
其结果,蒸镀颗粒的铅垂方向(从坩锅22向被成膜基板200的方向)的成分比例提高,蒸镀颗粒的扩展变小。因此,材料利用效率提高,有机EL显示装置的成本降低。
此外,专利文献2中公开了在坩锅的空间层设置具有1个以上的孔的内板。
但是,专利文献2是:在使用容易与氧气反应的Mg(镁)那样的金属作为蒸镀材料的情况下,为了防止金属氧化物被蒸镀在被成膜基板上而导致阴极的电阻增加、或在阳极与阴极之间产生短路而导致暗点不良,利用Mg那样的金属与金属氧化物的气化温度的差来过滤金属氧化物,由此防止金属氧化物被蒸镀在被成膜基板上。
因此,在专利文献2中,在各内板在不同位置形成孔等,以使在各内板设置的孔以相互不相对的方式配置,使得金属氧化物即使通过最下层的内板的孔,也能够由其上层的内板过滤金属氧化物。
因此,专利文献2中没有各内板的孔重叠的区域。另外,专利文献2也与专利文献1同样,没有言及用于将由蒸镀源的内壁面引起的散射的影响、和由蒸镀颗粒的密度的增大引起的散射的影响消除的结构,根本不能解决这样的问题。
另外,专利文献3中公开了在设置有作为蒸镀颗粒射出口的多个放出孔的蒸镀材料放出用容器内的扩散空间中,设置穿设有透孔的分散透过板。
但是,专利文献3是为了解决以下问题而做出的:从向蒸镀材料放出用容器供给蒸镀材料的通路放出至上述扩散空间的蒸镀颗粒的密度集中在上述通路的出口,因此,当在蒸镀材料放出用容器的上面板的、与上述通路的出口相对的位置设置放出孔时,从该放出孔放出的蒸镀颗粒比从其它部位的放出孔放出的蒸镀颗粒多。
因此,在分散透过板的与上述通路的出口相对的位置,形成有该出口的开口面的几倍大的直径的反射部,该反射部形成为不具有透孔的面板状。
由此,在专利文献3中,通过使从上述通路的出口放出的蒸镀颗粒由上述反射部反射,对来自在蒸镀材料放出用容器的上面板的、与反射部的上方的出口相对的部位形成的放出孔的蒸镀颗粒的放出进行限制。
因此,在专利文献3的分散透过板设置的透孔,不具有与放出孔重叠的区域。
另外,专利文献3也与专利文献1、2同样,没有言及用于将由蒸镀源的内壁面引起的散射的影响、和由蒸镀颗粒的密度的增大引起的散射的影响消除的结构。不仅如此,在专利文献3中,在与在分散透过板的中央设置的上述通路的出口相对的位置设置有反射部,在该反射部的周围设置有透孔,由此,在蒸镀材料放出用容器的内壁面附近设置有透孔。
因此,专利文献3也与专利文献1、2同样,不能解决由蒸镀源的内壁面引起的散射的影响、和由蒸镀颗粒的密度的增大引起的散射的影响的问题。
<蒸镀源为1个的情况下的指向性和材料利用效率>
此外,在本实施方式中,如上所述,列举使用2个蒸镀源的情况为例进行了说明。
但是,本实施方式并不限定于此,在使用1个蒸镀源的情况下,显然也能够得到同样的效果。
图9的(a)和(b)是示意性地表示使用1个蒸镀源形成蒸镀膜的方法的图,图9的(a)表示使用本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20作为蒸镀源的情况(指向性高的情况),图9的(b)表示使用图17所示的一般的蒸镀颗粒射出装置400作为蒸镀源的情况(指向性低的情况)。
如图9的(a)、(b)所示,在蒸镀源为1个的情况下,为了保持在被成膜基板200上形成的蒸镀膜的膜厚的均匀性,适合使用使被成膜基板200旋转的方法。
这是因为:如图18所示,一般而言,蒸镀流存在分布,具有凸型的分布,因此,需要使其分布在被成膜基板200上平均化。
如图9的(a)和(b)所示可知,如图9的(a)那样具有高指向性的情况,与如图9的(b)所示指向性低的情况相比,射出的蒸镀颗粒中到达被成膜基板200上的蒸镀颗粒的比例大,能够预想材料利用效率的提高和蒸镀速度的提高。
<辅助板>
图10是表示在保持件21内设置有网格状的辅助板40的例子的蒸镀颗粒射出装置20的截面图。
此外,在图10中,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明,但是,蒸镀颗粒射出装置30的结构等同于将符号20~26分别替换为符号30~36,这是不言而喻的。
如图10所示,可以在蒸镀颗粒射出装置20的坩锅22的附近、即坩锅22与最下层的板状部件23之间,设置有辅助板40,该辅助板40设置有直径比射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a的直径小的多个小孔41(贯通口)。
在坩锅22与最下层的板状部件23之间,设置有这样具有多个小孔41的辅助板40,由此,能够使从坩锅22内的各位置放出的蒸镀颗粒的密度均匀化,防止从坩锅22放出凝集的蒸镀颗粒而导致蒸镀材料成簇(块)地从射出口21a射出。
此外,即使在坩锅22与最下层的板状部件23之间插入这样的辅助板40,也能够得到从辅助板40的表面直接射出至射出口21a的蒸镀颗粒或从坩锅22通过辅助板40的小孔41直接射出至射出口21a的蒸镀颗粒。
因此,即使在该情况下,也能够得到上述的本实施方式的效果。
此外,辅助板40的小孔41的大小(网格尺寸、开口宽度)、形状和配置没有特别限定,也不一定需要当从辅助板40的板面方向观看时小孔41与板状部件23~25和射出口21a重叠。
作为上述辅助板40,例如,能够使用网格板、冲孔板等。
辅助板40的小孔41的大小(孔径、开口宽度)优选设定为例如直径0.1~1mm的范围内。当直径小于0.1mm时,小孔41有可能被蒸镀材料堵塞。另外,当直径超过1mm时,蒸镀材料有可能成簇地从射出口21a飞出,有可能不能发挥辅助板的功能。另外,由板状部件23~25和射出口21a形成的区域A的开口宽度,优选设定为直径1~10mm的范围内,射出口21a的射出口宽度d3优选设定为直径1~10mm的范围内。当直径小于1mm时,有可能得不到充分的蒸镀速度,另外,有可能蒸镀颗粒彼此的碰撞增加、蒸镀颗粒的散射增加。另外,当直径超过10mm时,蒸镀颗粒射出装置20有可能变得过大。
另外,作为上述辅助板40和板状部件23~25的材料,例如可以列举与保持件21同样的材料。另外,优选热传导系数也与保持件21的材料同等地高。当热传导系数低时,有可能蒸镀材料附着而导致小孔41或区域A堵塞。另外,为了防止与蒸镀材料的化学反应,优选将上述辅助板40和板状部件23~25的材料与保持件21的材料统一。上述辅助板40和板状部件23~25,与保持件21一起被加热,但是,如上所述,保持件21的内壁面配置成与板状部件23~25的开口部23a~25a分离,因此,不会发生专利文献1的限制板的那样的问题。
<向下沉积>
另外,在本实施方式中,如上所述,列举蒸镀颗粒射出装置20、30配置在被成膜基板200的下方,蒸镀颗粒射出装置20、30使蒸镀颗粒通过掩模300的开口部301从下方向上方进行向上沉积的情况为例进行了说明。但是,本实施方式并不限定于此。
例如,也可以将蒸镀颗粒射出装置20、30设置在被成膜基板200的上方,使蒸镀颗粒通过掩模300的开口部301从上方向下方蒸镀(向下沉积)在被成膜基板200上。
此外,在这样进行向下沉积的情况下,例如,只要代替在蒸镀颗粒射出装置20、30的坩锅22、32中直接收容蒸镀材料并进行加热,而将例如负载锁定式的配管与保持件21、31连接,通过该配管将蒸发或升华的蒸镀材料供给到保持件21、31内即可。
在这样通过向下沉积进行蒸镀的情况下,即使不使用静电吸盘等方法来抑制自重弯曲,也能够在成膜基板200的整个面上高精度地形成高精细的图案。
<侧向沉积>
另外,例如,也可以上述蒸镀颗粒射出装置20、30具有向横方向射出蒸镀颗粒的机构,在被成膜基板200的被成膜面201侧朝向蒸镀颗粒射出装置20、30侧而在垂直方向上竖立的状态下,使蒸镀颗粒通过掩模300在横方向上蒸镀(侧向沉积)在被成膜基板200上。
此外,在这样进行侧向沉积的情况下也是,例如,只要代替在蒸镀颗粒射出装置20、30的坩锅22、32中直接收容蒸镀材料并进行加热,而将例如负载锁定式的配管与保持件21、31连接,通过该配管将蒸发或升华的蒸镀材料供给到保持件21、31内即可。
<其它变形例>
此外,在本实施方式中,列举在保持件21、31内分别设置有3层板状部件的情况为例进行了说明。但是,本实施方式并不限定于此,也可以为设置有2层或4层以上的上述板状部件的结构。
此外,层数(级数)越增加,越能发挥本实施方式的效果,但是,有可能导致蒸镀源变大。当蒸镀源变大时,有装置设计上的问题、和需要高功率的加热装置的情况。因此,板状部件的层数只要考虑这些情况决定即可。
另外,板状部件的开口部的形状(平面形状)并不限于圆形,能够为方形等各种形状。
另外,在各板状部件中,可以在各板状部件不是仅设置有1个开口部,而是设置有多个开口部。
即,上述蒸镀源的各贯通口(即,上述板状部件的各开口部和射出口)可以一维(即,线状)地排列,也可以分别二维(即,面状)地排列。
例如如后述的实施方式所示,在使被成膜基板200和掩模300在一个方向上相对移动的蒸镀装置的情况下,射出口的个数越多,能够应对越大面积的被成膜基板200。
另外,不仅如上所述各贯通口可以在与纸面垂直的方向上配置(二维排列),而且蒸镀源本身也可以在与纸面垂直的方向上配置(二维排列)。在该情况下,也在来自各蒸镀源的蒸镀颗粒的扩展范围重叠的区域内进行蒸镀。此外,被成膜基板200可以在与纸面垂直的方向上被扫描。
另外,在本实施方式中,列举有机EL显示装置100具备TFT基板110、在该TFT基板110上形成有机层的情况为例进行了说明,但是本发明并不限定于此。有机EL显示装置100可以具备在形成有机层的基板上不形成TFT的无源型的基板,来代替TFT基板110,作为被成膜基板200,可以使用上述无源型的基板。
另外,在本实施方式中,如上所述列举在TFT基板110上形成有机层的情况为例进行了说明,但是本实施方式并不限定于此,也能够适合用于形成电极图案代替有机层的情况。
另外,上述蒸镀颗粒射出装置20、30和蒸镀装置1,除了如上所述适合应用于有机EL显示装置100的制造方法以外,也能够适合用于利用蒸镀形成图案化的膜的所有的制造方法和制造装置。其中,能够特别适合用于需要高指向性的蒸镀源的蒸镀方法。
上述蒸镀颗粒射出装置20、30和蒸镀装置1,例如,除了能够适合用于有机EL显示装置100以外,也能够适合用于例如有机薄膜晶体管等功能器件的制造。
(实施方式2)
对于本实施方式,主要根据图11进行说明如下。
此外,在本实施方式中,主要对与实施方式1的不同点进行说明,对于与实施方式1中使用的构成要素具有相同功能的构成要素,赋予相同的编号,省略其说明。
<蒸镀颗粒射出装置20、30的结构>
图11是示意性地表示本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20的概略结构的截面图。
此外,在图11中,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明,但是,蒸镀颗粒射出装置30的结构等同于将符号20~26分别替换为符号30~36,这是不言而喻的。
此外,在图11中,省略了热交换器26的图示。
本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20,在蒸镀源内的各贯通口(至少2个以上的板状部件的开口部和射出口21a之间),越靠上层侧(即,越靠射出口21a侧),开口尺寸越大。
在图11所示的例子中,板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的大小,越靠射出口21a侧越大。
连结各贯通口(板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a)的角度,与期望的蒸镀颗粒的射出角度一致。换言之,按照从蒸镀颗粒射出装置20射出的蒸镀颗粒的射出角度,决定各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的大小。
此外,其它结构与实施方式1相同。
因此,在图11所示的例子的情况下,能够从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围(换言之,能够从保持件21的设置有坩锅22的第一空间层D直接射出至射出口21a外的范围)W为:在射出口21a的射出口宽度d3(射出口21a的开口尺寸、直径)的基础上,从射出口21a的开口端的法线方向向外侧分别扩展θ1(即θ0)的范围。
但是,在本实施方式中,如图11所示,与图1所示的蒸镀颗粒射出装置20相比,d3的大小扩大。此外,在本实施方式中,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W也能够通过改变射出口21a的射出口宽度d3和上述θ1(θ0)来任意设定。
另外,在图11所示的蒸镀颗粒射出装置20中,R2和R3部分的大小(范围),与图1所示的蒸镀颗粒射出装置20相比扩大。
因此,根据本实施方式,通过最下层的板状部件23的开口部23a从坩锅22直接放出至射出口21a外的蒸镀颗粒,不会被规定上层侧的板状部件24、25的开口部24a、25a和射出口21a的薄板(开口部24a、25a和射出口21a附近的板材,即板状部件24、25和保持件21的顶壁)妨碍,并且,能够使从各空间层通过各贯通口放出至射出口21a外的蒸镀颗粒的放出量增加。
因此,能够使蒸镀速度比实施方式1进一步提高。
此外,根据设计的不同,有与最下层的板状部件23的开口部23a相比其上层的板状部件的开口部(例如板状部件24的开口部24a)更窄的情况。
这依赖于以下的(i)与(ii)的交点P的位置:(i)将夹着区域A位于一侧(在此设为纸面左侧)的最下层的板状部件23的开口部23a的开口端和位于另一侧(在此设为纸面右侧)的射出口21a的开口端连结的线H(线H1);(ii)将夹着区域A位于与规定上述线H1的开口端相反的一侧、即位于上述另一侧(纸面右侧)的最下层的板状部件23的开口部23a的开口面和位于上述一侧(纸面左侧)的射出口21a的开口端连结的线H(H2)。
因此,也可以设定随着向上层,贯通口首先变窄、然后变宽的情况。
因此,在本实施方式中,在多层的板状部件23~25设置的开口部23a~25a和射出口21a中,在从与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口21a和上述开口部23a~25a的至少一部分形成为:越靠射出口21a侧,其开口直径越大。
换言之,上述板状部件的开口部和射出口21a形成为:在至少2个以上的板状部件的开口部和射出口21a之间,越靠射出口21a侧,上述板状部件的开口部越大。
<蒸镀颗粒射出装置20、30的制造>
此外,本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30能够如以下那样设计和制造。此外,在此,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明。
首先,决定射出口21a的大小(射出口宽度d3)和图11所示的θ0。
接着,从射出口21a的开口端以θ0的角度引辅助线(即,线H1、H2)。
然后,设计和配置板状部件23~25,使得板状部件23~25的开口部23a~25a的开口端位于该辅助线(线H1、H2)上。此外,此时,板状部件23~25设计和配置成满足式(2)。
(实施方式3)
对于本实施方式,主要根据图12和图13的(a)~(c)进行说明如下。
此外,在本实施方式中,主要对与实施方式1、2的不同点进行说明,对于与实施方式1、2中使用的构成要素具有相同功能的构成要素,赋予相同的编号,省略其说明。
<蒸镀颗粒射出装置20、30的结构>
图12是示意性地表示本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20的概略结构的截面图。
此外,在图12中,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明,但是,蒸镀颗粒射出装置30的结构等同于将符号20~26分别替换为符号30~36,这是不言而喻的。
此外,在图12中也省略了热交换器26的图示。
本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20,在蒸镀源内的各贯通口(至少2个以上的板状部件的开口部和射出口21a之间),越靠上层侧(即、越靠射出口21a侧),开口尺寸越窄。
在图12所示的例子中,板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的大小,越靠射出口21a侧越窄。
连结各贯通口(板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a)的角度,与期望的蒸镀颗粒的射出角度一致。换言之,按照从蒸镀颗粒射出装置20射出的蒸镀颗粒的射出角度,决定各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的大小。
此外,其它结构与实施方式1相同。
因此,在图12所示的例子中,能够从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围(换言之,能够从保持件21的设置有坩锅22的第一空间层D直接射出至射出口21a外的范围)W也为:在射出口21a的射出口宽度d3(射出口21a的开口尺寸、直径)的基础上,从射出口21a的开口端的法线方向向外侧分别扩展θ1(即θ0)的范围。
但是,在本实施方式中,如图11所示,与图1所示的蒸镀颗粒射出装置20相比,d3的大小缩小。此外,在本实施方式中,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W也能够通过改变射出口21a的射出口宽度d3和上述θ1(θ0)来任意设定。
另外,在图12所示的蒸镀颗粒射出装置20中,R2和R3部分的大小(范围),与图1和图11所示的蒸镀颗粒射出装置20相比容易变窄。
因此,根据本实施方式,从各空间层通过各贯通口放出至射出口21a外的蒸镀颗粒的放出量,与图1和图11所示的蒸镀颗粒射出装置20相比容易变少。
但是,另一方面,被各空间层捕获的蒸镀颗粒、即被相邻的板状部件间捕获的蒸镀颗粒容易返回到坩锅22内。因此,返回到坩锅22内的蒸镀颗粒直接从坩锅22放出至射出口21a外,由此,能够使指向性进一步提高。
此外,在本实施方式中,与实施方式2相反,根据设计的不同,有与最下层的板状部件23的开口部23a相比其上层的板状部件的开口部(例如板状部件24的开口部24a)更大的情况。
这与实施方式2同样依赖于以下的(i)与(ii)的交点P的位置:(i)将夹着区域A位于一侧(在此设为纸面左侧)的最下层的板状部件23的开口部23a的开口端和位于另一侧(在此设为纸面右侧)的射出口21a的开口端连结的线H(线H1);(ii)将夹着区域A位于与规定上述线H1的开口端相反的一侧、即位于上述另一侧(纸面右侧)的最下层的板状部件23的开口部23a的开口面和位于上述一侧(纸面左侧)的射出口21a的开口端连结的线H(H2)。
因此,也可以设定随着向上层,贯通口首先变宽、然后变窄的情况。
因此,在本实施方式中,在多层的板状部件23~25设置的开口部23a~25a和射出口21a中,在从与射出口21a和各板状部件23~25的开口部23a~25a的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口21a和上述开口部23a~25a的至少一部分形成为:越靠射出口21a侧,其开口直径越小。
换言之,上述板状部件的开口部和射出口21a形成为:在至少2个以上的板状部件的开口部和射出口21a之间,越靠射出口21a侧,上述板状部件的开口部越窄。
<蒸镀颗粒射出装置20、30的制造>
此外,本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20、30能够如以下那样设计和制造。此外,在此,也列举蒸镀颗粒射出装置20为例进行说明。
首先,从射出口21a的开口端以θ3的角度引辅助线(图12中的线K(线K1、K2))。
然后,设计和配置板状部件25,使得板状部件25的开口部25a的开口端位于该第一辅助线(线K1、K2)上。
接着,从射出口21a的开口端,以比θ3小的角度θ2引第二辅助线(图12中的线I(线I1、I2))。
然后,设计和配置板状部件24,使得板状部件24的开口部24a的开口端位于该第一辅助线(线I1、I2)上。此时,使得:与第三空间层F的上层侧的板状部件25的开口部25a的开口宽度相比,该第三空间层F的下层侧的板状部件24(换言之,第二空间层E的上层侧的板状部件24)的开口部24a的开口宽度宽。
通过反复进行上述步骤,能够形成蒸镀源内的贯通口越向上部层去越窄的结构。此外,此时,板状部件23~25设计和配置成满足式(2)。
<变形例>
图13的(a)~(c)是表示蒸镀颗粒射出装置20的变形例的截面图。
如图13的(a)和(b)所示,板状部件23~25相对于与被成膜基板200的基板面垂直的方向(铅垂方向),不仅能够如图1~图3和图10~图12等所示垂直,也能够呈倾斜状态。
另外,如图13的(c)所示,也能够使各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的中心位置错开。但是,在从与被成膜基板200的基板面垂直的方向观看的平面中,如区域A所示,各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的至少一部分重叠。换言之,存在能够从坩锅22直接射出蒸镀颗粒的范围。
此外,图13的(a)和(b),除了板状部件23~25相对于与被成膜基板200的基板面垂直的方向(换言之,与各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的开口面垂直的方向)倾斜以外,具有与图1所示的蒸镀颗粒射出装置20相同的结构。
因此,在图13的(a)和(b)所示的例子的情况下,能够从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W,与图1所示的蒸镀颗粒射出装置20相同。
但是,在图13的(c)所示的例子的情况下,在图13的(c)所示的截面中,位于线H上的最下层侧的板状部件的开口端的下端部分,成为最下层的板状部件23的开口端的下端(开口下端23a1),该线H将夹着区域A位于一侧(该情况下为纸面右侧)的最下层的板状部件23的开口端的下端(开口下端23a1)和夹着区域A位于另一侧(该情况下为纸面左侧)的保持件21的射出口21a的开口端的上端部分(开口上端21a1)连结。
另一方面,图13的(c)所示的截面中,位于线H上的最下层侧的板状部件的开口端的下端部分,成为板状部件24的开口端的下端(开口下端24a1),该线H将夹着区域A位于另一侧(该情况下为纸面左侧)的最下层的板状部件23的开口端的下端和夹着区域A位于另一侧(该情况下为纸面右侧)的保持件21的射出口21a的开口端的上端部分(开口上端21a1)连结。
因此,在图13的(c)所示的例子中,能够从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W能够为:在射出口21a的射出口宽度d3的基础上,从射出口21a的开口端的法线方向向外侧扩展θ1的范围和扩展θ2范围。
因此,在如图2和图4的(a)所示使用2个蒸镀源在从2个蒸镀源射出的蒸镀颗粒的扩展范围重叠的区域内进行蒸镀的情况下,通过像上述那样使蒸镀颗粒的扩展范围偏向一方,能够使从2个蒸镀源射出的蒸镀颗粒的扩展范围重叠的区域变大,能够使不重叠的区域减小。
(实施方式4)
对于本实施方式,主要根据图14~16进行说明如下。
此外,在本实施方式中,主要对与实施方式1~3的不同点进行说明,对于与实施方式1~3中使用的构成要素具有相同功能的构成要素,赋予相同的编号,省略其说明。
<蒸镀装置1的整体结构>
图14是示意性地表示本实施方式的蒸镀装置1的主要部分的概略结构的截面图。另外,图15是示意性地表示本实施方式的蒸镀装置1的真空腔室2内的主要构成要素的立体图。
在上述实施方式1~3中,列举蒸镀用的掩模300密合固定在被成膜基板200上的情况为例进行了说明。
在本实施方式中,与实施方式1~3不同,列举使用非密合型的掩模作为蒸镀用的掩模300,在该掩模300与被成膜基板200之间设置一定的空隙进行扫描蒸镀的情况为例进行说明。另外,在本实施方式中,使用具有多个射出口21a的蒸镀颗粒射出装置20作为蒸镀源,在掩模300与蒸镀颗粒射出装置20之间设置限制板60。
如图14所示,本实施方式的蒸镀装置1具备真空腔室2、框架3、基板移动单元51、掩模支承单元52、限制板支承单元53、蒸镀颗粒射出装置移动单元7、蒸镀颗粒射出装置20、限制板60、和未图示的控制部(控制电路)等。
框架3、基板移动单元51、掩模支承单元52、限制板支承单元53、蒸镀颗粒射出装置移动单元7、蒸镀颗粒射出装置20和限制板60配置在真空腔室2内。另外,在真空腔室2内的蒸镀颗粒射出装置20的上方,与蒸镀颗粒射出装置20相对地配置有蒸镀用的掩模300和被成膜基板200。
此外,在图14和图15中,省略了闸门5和闸门动作单元6的图示,但是闸门5和闸门动作单元6可以设置在真空腔室2内。
此外,闸门5和闸门动作单元6的结构如上所述,不是对从蒸镀颗粒射出装置20、30向掩模300的蒸镀颗粒的射出路径进行开闭,而是对从蒸镀颗粒射出装置20向掩模300的蒸镀颗粒的射出路径进行开闭。因此,在本实施方式中,省略其说明。
以下,对与实施方式1的不同点进行说明。
<掩模300的结构>
本实施方式中使用的掩模300,如图15所示,具有比被成膜基板200的被成膜区域210小的尺寸。
在本实施方式中,与实施方式1~3不同,掩模300和被成膜基板200,如图14和图15所示,在作为与掩模300的掩模面(即,掩模300的开口部形成面)垂直的方向的Z轴方向上隔开一定距离被保持。
掩模300和蒸镀颗粒射出装置20,在作为与掩模300的掩模面垂直的方向的Z轴方向上隔开一定距离被保持。此外,蒸镀颗粒射出装置20与掩模300的相对位置固定。但是,存在用于对准操作的微小可动区域。
此外,在本实施方式中也是,在掩模300上,如图14和图15所示,例如在一维方向上排列设置有多个例如带状(条状)的开口部301(贯通口)。
在本实施方式中,如图15所示,与掩模300的短边方向(短边300b)平行地延伸的开口部301,在掩模300的长边方向(长边300a)上排列设置有多个。
在本实施方式中,如图15所示,在掩模300的短边方向上对被成膜基板200进行扫描来进行扫描蒸镀。
即,在本实施方式中,开口部301的长边方向设置为与扫描方向(基板搬送方向,图14和图15中的X轴方向)平行,在与扫描方向正交的方向(图14和图15中的Y轴方向)上排列设置有多个开口部301。
在本实施方式中,如图15所示,掩模300形成为:与被成膜基板200的扫描方向平行的方向上的开口区域302的宽度d21(等于开口部301的宽度),比被成膜基板200的被成膜面201的被成膜区域210(面板区域)的、与被成膜基板200的扫描方向平行的方向上的宽度d11短。
另一方面,与被成膜基板200的扫描方向正交的方向上的掩模300的开口区域302的宽度d22,例如按照被成膜基板200的被成膜区域210(面板区域)的、与被成膜基板200的扫描方向正交的方向上的宽度d12形成,使得能够通过1次扫描遍及与被成膜基板200的扫描方向垂直的方向上的被成膜区域整体进行成膜。
但是,本实施方式并不限定于此。例如宽度d22也可以形成为比宽度d12小。在该情况下,只要按照掩模300的尺寸来改变掩模支承单元52和框架3的设计即可。
另外,掩模300相对于被成膜基板200的大小能够任意设定,具体的尺寸没有特别限定。
在本实施方式中,例如,列举以下的情况为例进行说明:将蒸镀颗粒射出装置20和掩模300固定(但是,根据需要进行用于对准的移动),在与被成膜基板200的长边方向(长边200a)平行的方向上搬送(在线搬送)被成膜基板200使其通过掩模300上,由此使蒸镀材料通过在掩模300设置的开口部301蒸镀在被成膜基板200上。
但是,本实施方式并不限定于此,也可以将被成膜基板200固定,使蒸镀颗粒射出装置20和掩模300移动,也可以使(i)蒸镀颗粒射出装置20和掩模300与(ii)被成膜基板200中的至少一方相对于另一方相对移动。
另外,被成膜基板200的长边200a相对于掩模300的方向并不限定于此,根据被成膜基板200的大小,可以将掩模300和被成膜基板200配置成被成膜基板200的长边200a与掩模300的长边300a平行,这是不言而喻的。
另外,蒸镀颗粒射出装置20与掩模300只要相对位置固定即可,可以使用同一保持部件保持而作为掩模单元一体地设置,也可以分别独立地设置。
另外,在使蒸镀颗粒射出装置20和掩模300相对于被成膜基板200相对移动的情况下,在如上所述将蒸镀颗粒射出装置20和掩模300用同一保持部件保持的状态下,可以使用同一移动机构使蒸镀颗粒射出装置20和掩模300相对于被成膜基板200相对移动。
<框架3的结构>
框架3,如图14所示,与实施方式1同样,与真空腔室2的内壁2a相邻地设置,作为防附着板(遮蔽板)和真空腔室内结构物保持部件使用。
在本实施方式中,基板移动单元51、掩模支承单元52和限制板支承单元53由框架3保持和固定。
<基板移动单元51和掩模支承单元52的结构>
在本实施方式中,如上所述,掩模300和被成膜基板200分离设置,因此,代替可动支承单元4设置有基板移动单元51和掩模支承单元52。
基板移动单元51为在维持被成膜基板200的水平姿势的状态下能够移动(搬送)地支承被成膜基板200的基板移动单元。
另外,掩模支承单元52在维持掩模300的水平姿势的状态下能够固定地支承掩模300。
基板移动单元51例如能够采用与可动支承单元4同样的结构。
即,基板移动单元51具备:分别由步进电动机(脉冲电动机)等电动机(XYθ驱动电动机)、滚子和齿轮等构成的驱动部;和电动机驱动控制部等驱动控制部,通过利用驱动控制部使驱动部驱动,使被成膜基板200移动。
此时,基板移动单元51在将TFT基板110等被成膜基板200保持为其被成膜面201与掩模300的掩模面相对的状态下使其移动。
在本实施方式中,使用比被成膜基板200小的尺寸的掩模300,使用基板移动单元51,在YX平面内,在X轴方向上搬送(在线搬送)被成膜基板200使其通过掩模300上,由此进行蒸镀材料的蒸镀。
此外,在图14所示的例子中,列举被成膜基板200在其下表面侧(即,被成膜面201侧)由基板移动单元51保持的情况为例进行了图示,但是本实施方式并不限定于此。
基板移动单元51例如可以具有以下结构:具备吸附板作为基板保持部件,使用电动机或油压泵等驱动部件使该吸附板移动。
通过利用静电吸盘等使被成膜基板200吸附在吸附板上,以被成膜基板200的非成膜面(即,与被成膜面201相反的一侧的面)整体进行保持,即使在被成膜基板200使用大型基板的情况下,也能够防止被成膜基板200的由自重引起的弯曲。由此,能够容易地将被成膜基板200与掩模300的距离保持为一定。
<蒸镀颗粒射出装置20>
在实施方式1中,如上所述,使用在与基板扫描方向垂直的方向(Y轴方向)上仅设置有1个射出口的2个蒸镀源。
即,在实施方式1中,在掩模300设置有多个开口部301的情况下,使用在该开口部301的排列方向上仅设置有1个射出口的2个蒸镀源。
在该情况下,如上所述,蒸镀颗粒从坩锅22直接射出至射出口21a外的范围W,能够利用射出口21a的射出口宽度d3和角度θ1(θ0)容易并且任意地设定,能够容易地设定和控制蒸镀范围。
与此相对,在本实施方式中,使用在与基板扫描方向垂直的方向上设置有多个射出口的1个蒸镀源。
即,在本实施方式中,如图14和图15所示,在真空腔室2内,作为蒸镀源,配置有在与基板扫描方向垂直的方向上设置有多个射出口21a的蒸镀颗粒射出装置20。
蒸镀颗粒射出装置20的射出口21a,按照图15所示的长的掩模300和限制板60的结构,在与基板扫描方向垂直的方向上排列。
图16是表示本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20的概略结构的截面图。
如图14和图16所示,本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20,不是在保持件21的内部设置坩锅22作为蒸镀材料产生部,而是在保持件21的外部设置有蒸镀材料供给用的容器作为向保持件21内供给气态的蒸镀颗粒的蒸镀材料供给部27。蒸镀材料供给部27和保持件21通过蒸镀颗粒导入用的配管28连接。
此外,蒸镀材料供给部27和配管28可以设置在蒸镀腔室2的内部,也可以设置在蒸镀腔室2的外部。作为上述配管28,能够使用例如负载锁定式的配管。
在蒸镀材料供给部27中,与坩锅22同样,收容(贮存)有固体或液体的蒸镀材料。蒸镀材料供给部27由未图示的加热器等热交换器进行加热。
由此,蒸镀材料供给部27内的蒸镀材料蒸发(在蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华(在蒸镀材料为固体材料的情况下)成为气体。
即,在本实施方式中,蒸镀材料供给部27作为产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部使用。因此,在本实施方式中,在保持件21的外部设置有蒸镀颗粒产生部,保持件21作为限制蒸镀颗粒的射出方向的蒸镀颗粒射出方向限制部使用。
在本实施方式中也是,在保持件21内,与实施方式1同样,分别具有开口部23a~25a的板状部件23~25在蒸镀颗粒射出方向、即与开口部23a~25a和射出口21a的开口面垂直的方向上相互分离地叠层(重叠配置)。
此外,图16表示蒸镀颗粒射出装置20的射出口排列方向(即,与基板扫描方向垂直的方向)的截面。
此外,在本实施方式中,射出口21a在保持件21的顶壁上在一维方向上配设。因此,本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20的基板扫描方向的截面结构与图1相同。
在本实施方式中也是,与实施方式1~3同样,保持件21的内部由板状部件23~25分割为第一空间层D、第二空间层E、第三空间层F和第四空间层G的4个空间层,在从与各板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a的开口面垂直的方向观看时(即在俯视时),分别具有重叠的区域A。
从蒸镀材料供给部27通过配管28被导入(供给)至作为蒸镀颗粒导入室的保持件21内的最下层(第一空间D)的蒸镀流,通过板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a射出至射出口21a外。
此时,如图16所示,在射出口排列方向(与扫描方向垂直的方向)上的保持件21的两端,与图1中代用的与射出口排列方向垂直的方向(扫描方向)上的保持件21的两端同样,存在保持件21的内壁面。
但是,与图1中代用的与射出口排列方向垂直的方向的截面同样,在图16所示的射出口排列方向的截面中,也与实施方式1中说明的同样设置有板状部件23~25的开口部23a~25a和射出口21a(例如满足式(2)),由此,从作为最上层的第四空间层G以外的空间层,由保持件21的内壁21b反射、散射的蒸镀颗粒不会直接射出至射出口21a外。
因此,在本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20中,也能够得到与实施方式1的蒸镀颗粒射出装置20同样的效果。
此外,在本实施方式中,如图1中代用的那样,在基板扫描方向上仅设置有1个射出口21a,但是也能够在基板扫描方向上形成2个以上的射出口21a。
即,射出口21a可以二维地排列。在该情况下,只要在基板扫描方向上也形成与图16同样的结构即可。
另外,在图16中,在各射出口21a间不存在内壁面。但是,也可以为了使蒸镀颗粒射出装置20的刚性和从各射出口21a射出的蒸镀颗粒的量均匀化,而在各射出口21a间形成壁体,从而在各射出口21a间也存在内壁面。但是,在该情况下,需要满足上述实施方式1中所示的式(2)。
在该情况下,上述蒸镀颗粒射出装置20能够采用例如多个具有图1所示的结构的蒸镀颗粒射出装置20连结而成的结构。
另外,能够采用以下结构:具有图1所示的结构的多个蒸镀颗粒射出装置20通过第二空间层E~第四空间层G中的保持件21的内壁21b相互连结,而在第一空间层D不存在内壁21b,第一空间层D相互连通地设置。
<限制板60>
限制板60设置有在上下方向贯通的多个开口部61(贯通口)。
从蒸镀颗粒射出装置20的射出口21a射出至该装置外的蒸镀颗粒,通过限制板60的开口部61和掩模300的开口部301到达被成膜基板200。
如图4的(a)所示,从蒸镀颗粒射出装置20的射出口21a射出的蒸镀颗粒,具有某种程度的扩展而呈放射状射出。
但是,从蒸镀颗粒射出装置20的射出口21a射出的蒸镀颗粒通过限制板60的开口部61,由此,向被成膜基板200入射的蒸镀颗粒的角度被限制为一定的角度以下。
即,在使用限制板60进行扫描蒸镀的情况下,具有比由限制板60限制的蒸镀颗粒的扩展角度大的射出角度的蒸镀颗粒,全部由限制板60遮蔽。
因此,向限制板60入射的蒸镀颗粒的扩展角越小,通过限制板60的开口部61的蒸镀流的量越增加,材料利用效率越提高。
在本实施方式的蒸镀颗粒射出装置20中,如图16所示,在保持件21内配置有具有开口部23a~25a的多层的板状部件23~25。
因此,如上所述,蒸镀流的指向性高,通过限制板60的开口部61的蒸镀颗粒的比例与以往相比增大。因此,蒸镀材料的材料利用效率与以往相比提高。除此之外,与实施方式1同样,蒸镀速度提高。
另外,仅由通过在限制板60设置的开口部61的蒸镀颗粒在被成膜基板200上形成蒸镀膜221,因此,能够改善在被成膜基板200上形成的成膜图案的膜厚分布。因此,能够在被成膜基板200上,蒸镀膜图案不模糊地、高精度地形成蒸镀膜221。
在本实施方式中,限制板60的开口部61、射出口21a和板状部件23~25的开口部23a~25a,形成为在俯视时各自的开口中心一致。由此,能够高精度地抑制蒸镀流的扩展。
但是,如图14和图15所示,在本实施方式中,射出口21a和限制板60的开口部61的尺寸相互不同。
限制板60的开口部61的大小只要根据被成膜基板200的大小和形成的成膜图案适当设定即可,没有特别限定,例如,与扫描方向(基板搬送方向)平行的方向上的限制板60的各开口部61的开口尺寸优选为0.2m以下。
但是,在上述开口尺寸大于0.2m的情况下,由于蒸镀颗粒向掩模300的附着量增加,只使得无助于成膜的蒸镀颗粒成分增加。
与此相对,当与扫描方向(基板搬送方向)平行的方向上的掩模300的各开口部301的开口尺寸过大时,图案精度降低。
因此,掩模300的开口尺寸,为了确保精度,在现有的技术水平下,需要为20cm以下。
另外,与扫描方向(基板搬送方向)垂直的方向上的限制板60的开口尺寸,也取决于被成膜基板200的大小和形成的成膜图案,优选为5cm以下。当大于5cm时,会产生被成膜基板200的被成膜面201上的蒸镀膜221的膜厚不均匀变大、掩模300的图案与成膜的图案的偏移量变得过大等问题。
与被成膜基板200的被成膜面201垂直的方向上的限制板60的位置,只要限制板60在掩模300与蒸镀颗粒射出装置20之间与蒸镀颗粒射出装置20分离地设置,就没有特别规定。限制板60例如可以与掩模300密合地设置。
此外,将限制板60与蒸镀颗粒射出装置20分离地设置的理由如下。
限制板60将倾斜成分的蒸镀颗粒切断,因此不加热或由未图示的热交换器冷却。因此,限制板60的温度比蒸镀颗粒射出装置20的射出口21a的温度低。
另外,在使蒸镀颗粒不向被成膜基板200的方向飞翔时,需要在限制板60与蒸镀颗粒射出装置20之间设置未图示的闸门5。
因此,在限制板60与蒸镀颗粒射出装置20之间,需要设置至少2cm以上的距离。
此外,如上所述,根据需要,通过设置对限制板60进行冷却的冷却机构,与法线方向不平行的不需要的蒸镀颗粒由限制板60冷却,该蒸镀颗粒被固化,由此,能够使蒸镀颗粒的行进方向进一步接近被成膜基板200的法线方向。
<要点概要>
如以上所述,上述各实施方式的蒸镀颗粒射出装置具备:(1)对蒸镀材料进行加热产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部;(2)具有将上述蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件;和(3)设置在上述保持件内的多层的板状部件,上述多层的板状部件与上述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且上述多层的板状部件在上述蒸镀颗粒产生部与射出口之间,在与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠。
根据上述的结构,能够使通过各贯通口向上层移动的、射出角度小的蒸镀颗粒的比例增加,能够使指向性提高。
另外,根据上述的结构,能够抑制、防止蒸镀颗粒的碰撞、散射,并且,能够使射出口的开口方向上的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长,因此,能够实现蒸镀流的准直性(平行流化)的提高。因此,根据上述的结构,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高。
另外,通过使用上述蒸镀颗粒射出装置,蒸镀流(蒸镀颗粒)的分布与以往相比变窄,因此,能够使材料利用效率提高。另外,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
优选在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述射出口和各板状部件的贯通口的中心位置彼此一致。
根据上述的结构,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述射出口和各板状部件的贯通口的中心位置彼此一致,由此,上述射出口和各板状部件的贯通口一定具有重叠的区域。
由此,能够得到上述的效果,并且,能够使通过上述贯通口的蒸镀流成为平行流。另外,能够使上述贯通口的开口方向上的表观上的贯通口的长度(喷嘴长度)变长,因此,能够实现由喷嘴长度效果引起的蒸镀流的准直性(平行流化)的提高。
另外,上述蒸镀颗粒射出装置优选满足θN>θA的关系,其中,θN为:上述板状部件中相邻的板状部件间的保持件的内壁、和将该内壁的蒸镀颗粒产生部侧的端部和上述相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的距上述内壁距离最短的开口端连结的线所成的角度的最大值,θA为:在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,上述开口端和与具有该开口端的贯通口重叠的射出口所成的角度的最大值。
另外,上述蒸镀颗粒射出装置优选:在将上述保持件用射出口的中心线切断而形成的截面中,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,在与将夹着上述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线与上述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交的位置相比,相对于上述蒸镀颗粒产生部侧的板状部件的贯通口更靠里的位置,形成有上述位于一侧的相邻的板状部件间的保持件的内壁。
根据上述的各结构,由上述板状部件中相邻的板状部件间的保持件的内壁面反射、散射的蒸镀颗粒不会直接射出。因此,由保持件的内壁面散射而直接射出的蒸镀颗粒的量减少。
其结果,从蒸镀颗粒产生部向被成膜基板的方向的成分比例提高,蒸镀颗粒的扩展变小。因此,材料利用效率提高。其结果,在使用上述蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源的有机EL显示装置的制造等中,能够降低成本。
另外,上述蒸镀颗粒射出装置中,优选:在上述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠上述射出口侧,其开口直径越大。
根据上述的结构,通过最下层(作为蒸镀颗粒射出方向上游侧的蒸镀颗粒产生部侧)的板状部件的开口部从蒸镀颗粒产生部直接放出至射出口外的蒸镀颗粒的粒流,不会被规定上层侧(作为蒸镀颗粒射出方向下游侧的射出口侧)的板状部件的开口部和射出口的板材(即,上述板状部件和保持件的射出口形成层)妨碍,并且,能够使通过各贯通口放出至射出口外的蒸镀颗粒的放出量增加。
因此,能够使蒸镀速度进一步提高。
在该情况下,优选在上述多层的板状部件设置的贯通口和射出口,按照从上述射出口射出的蒸镀颗粒的射出角度形成。
另外,上述蒸镀颗粒射出装置中,优选:在上述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠上述射出口侧,其开口直径越小。
根据上述的结构,被相邻的板状部件间捕获的蒸镀颗粒容易返回到蒸镀颗粒产生部内。因此,返回到蒸镀颗粒产生部内的蒸镀颗粒直接从蒸镀颗粒产生部放出至射出口外,由此,能够使指向性进一步提高。
另外,优选上述蒸镀颗粒射出装置在上述多层的板状部件与蒸镀颗粒产生部之间设置有辅助板,该辅助板具有直径比上述射出口和各板状部件的贯通口的直径小的多个小孔。
作为上述辅助板,可以列举网格板或冲孔板。
在上述多层的板状部件与蒸镀颗粒产生部之间设置有这样的辅助板,由此,能够使从蒸镀颗粒产生部内的各位置放出的蒸镀颗粒的密度均匀化,防止从蒸镀颗粒产生部放出凝集的蒸镀颗粒而导致蒸镀材料成簇(块)地从射出口射出。
另外,上述各实施方式的蒸镀装置具备上述蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源。
因此,根据上述蒸镀装置,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高,并且,如上所述能够使材料利用效率提高。
而且,根据上述的结构,如上所述,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
优选在上述蒸镀颗粒射出装置与被成膜基板之间设置有限制蒸镀颗粒通过的限制板。
从蒸镀颗粒射出装置的射出口射出的蒸镀颗粒,具有某种程度的扩展而呈放射状射出,但是通过限制板的开口部,由此,向被成膜基板入射的蒸镀颗粒的角度被限制为一定的角度以下。
此时,具有比由限制板限制的蒸镀颗粒的扩展角度大的射出角度的蒸镀颗粒,全部由限制板遮蔽。因此,向限制板入射的蒸镀颗粒的扩展角越小,通过限制板的开口部的蒸镀流的量越增加,材料利用效率越提高。
如上所述,上述各实施方式的蒸镀颗粒射出装置,在上述保持件内配置有具有上述贯通口的多层的板状部件。
因此,如上所述,蒸镀流的指向性高,通过限制板的开口部的蒸镀颗粒的比例与以往相比增大。因此,蒸镀材料的材料利用效率与以往相比提高。除此之外,蒸镀速度提高。
另外,仅由通过在限制板设置的开口部的蒸镀颗粒在被成膜基板上形成蒸镀膜,因此,能够改善在被成膜基板上形成的成膜图案的膜厚分布。因此,能够在被成膜基板上,蒸镀膜图案不模糊地、高精度地形成蒸镀膜。
另外,优选上述蒸镀装置具备用于形成蒸镀膜的成膜图案的蒸镀掩模。
通过使用蒸镀掩模,能够得到期望的成膜图案。
另外,上述规定的图案能够为有机电致发光元件中的有机层。上述蒸镀装置能够适合作为有机电致发光元件的制造装置使用。即,上述蒸镀装置可以为有机电致发光元件的制造装置。
在使用上述各实施方式的蒸镀颗粒射出装置制造有机电致发光元件的情况下,有机电致发光元件的制造方法例如具备:在TFT基板上制作第一电极的TFT基板和第一电极制作工序;在上述TFT基板上蒸镀至少包含发光层的有机层的有机层蒸镀工序;和蒸镀第二电极的第二电极蒸镀工序,在上述有机层蒸镀工序和第二电极蒸镀工序中的至少一个工序中,使用上述蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源。
由此,能够以简便的结构使蒸镀颗粒的指向性提高,并且,如上所述能够使材料利用效率提高。另外,如上所述,与以往相比,指向性提高,能够使蒸镀颗粒的扩展角减小,因此,即使在射出与以往相同量的蒸镀流的情况下,与以往相比,蒸镀颗粒的密度也变高,蒸镀速度也提高。
另外,优选在上述蒸镀装置中,上述蒸镀掩模具备多个开口部,在上述蒸镀掩模的开口部的排列方向上仅设置有1个上述蒸镀颗粒射出装置的射出口。
在该情况下,蒸镀颗粒从蒸镀颗粒产生部直接射出至射出口外的范围(W),能够利用以下的(1)和(2)容易并且任意地设定:
(1)射出口的射出口宽度(d3);
(2)由角度(θ1)表示的最大射出角度(θ0),该角度(θ1)是在从与上述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,以下的(I)与(II)所成的角度:(I)夹着上述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的板状部件的贯通口的开口端的法线;(II)将该贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线。因此,能够容易地设定和控制蒸镀范围。
本发明并不限定于上述的各实施方式,能够在权利要求表示的范围内进行各种变更,将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明的蒸镀颗粒射出装置和蒸镀装置,例如,能够适合用于在有机EL显示装置的有机层的分涂形成等成膜工艺中使用的有机EL显示装置的制造装置和制造方法等。
符号说明
Claims (25)
1.一种蒸镀颗粒射出装置,其特征在于,具备:
对蒸镀材料进行加热产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部;
具有将所述蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件;和
设置在所述保持件内的多层的板状部件,
所述多层的板状部件与所述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且所述多层的板状部件在所述蒸镀颗粒产生部与射出口之间,在与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠,
在所述多层的板状部件与蒸镀颗粒产生部之间设置有辅助板,该辅助板具有直径比所述射出口和各板状部件的贯通口的直径小的多个小孔。
2.如权利要求1所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口的中心位置彼此一致。
3.如权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
满足θN>θA的关系,
其中,θN为:所述板状部件中相邻的板状部件间的保持件的内壁、和将该内壁的蒸镀颗粒产生部侧的端部和相邻的所述板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的距所述内壁距离最短的开口端连结的线所成的角度的最大值,
θA为:在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述开口端和与具有该开口端的贯通口重叠的射出口所成的角度的最大值。
4.如权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在将所述保持件用射出口的中心线切断而形成的截面中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交,并且,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交的位置,位于比将所述位于一侧的相邻的板状部件间连接的所述保持件的内壁更靠内部侧的位置。
5.如权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠所述射出口侧,其开口直径越大。
6.如权利要求5所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口,按照从所述射出口射出的蒸镀颗粒的射出角度形成。
7.如权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠所述射出口侧,其开口直径越小。
8.如权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
所述辅助板为网格板或冲孔板。
9.一种蒸镀颗粒射出装置,其特征在于,具备:
对蒸镀材料进行加热产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部;
具有将所述蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件;和
设置在所述保持件内的多层的板状部件,
所述多层的板状部件与所述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且所述多层的板状部件在所述蒸镀颗粒产生部与射出口之间,在与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠,
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠所述射出口侧,其开口直径越小。
10.如权利要求9所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口的中心位置彼此一致。
11.如权利要求9或10所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
满足θN>θA的关系,
其中,θN为:所述板状部件中相邻的板状部件间的保持件的内壁、和将该内壁的蒸镀颗粒产生部侧的端部和相邻的所述板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的距所述内壁距离最短的开口端连结的线所成的角度的最大值,
θA为:在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述开口端和与具有该开口端的贯通口重叠的射出口所成的角度的最大值。
12.如权利要求9或10所述的蒸镀颗粒射出装置,其特征在于:
在将所述保持件用射出口的中心线切断而形成的截面中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交,并且,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交的位置,位于比将所述位于一侧的相邻的板状部件间连接的所述保持件的内壁更靠内部侧的位置。
13.一种蒸镀装置,其特征在于:
具备权利要求1至12中任一项所述的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源。
14.一种蒸镀装置,其特征在于:
具备蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源,
在所述蒸镀颗粒射出装置与被成膜基板之间设置有限制蒸镀颗粒通过的限制板,并且,
所述蒸镀颗粒射出装置具备:
对蒸镀材料进行加热产生气态的蒸镀颗粒的蒸镀颗粒产生部;
具有将所述蒸镀颗粒向外部射出的至少1个射出口的保持件;和
设置在所述保持件内的多层的板状部件,
所述多层的板状部件与所述至少1个射出口对应地分别具有至少1个贯通口,并且所述多层的板状部件在所述蒸镀颗粒产生部与射出口之间,在与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向上相互分离地设置,
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口彼此重叠。
15.如权利要求14所述的蒸镀装置,其特征在于:
在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述射出口和各板状部件的贯通口的中心位置彼此一致。
16.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
满足θN>θA的关系,
其中,θN为:所述板状部件中相邻的板状部件间的保持件的内壁、和将该内壁的蒸镀颗粒产生部侧的端部和相邻的所述板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的距所述内壁距离最短的开口端连结的线所成的角度的最大值,
θA为:在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,所述开口端和与具有该开口端的贯通口重叠的射出口所成的角度的最大值。
17.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
在将所述保持件用射出口的中心线切断而形成的截面中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交,并且,将夹着所述射出口和各板状部件的贯通口重叠的区域位于一侧的相邻的板状部件中射出口侧的板状部件的贯通口的开口端和位于另一侧的射出口的开口端连结的线,与所述位于一侧的相邻的板状部件中蒸镀颗粒产生部侧的板状部件相交的位置,位于比将所述位于一侧的相邻的板状部件间连接的所述保持件的内壁更靠内部侧的位置。
18.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠所述射出口侧,其开口直径越大。
19.如权利要求18所述的蒸镀装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口,按照从所述射出口射出的蒸镀颗粒的射出角度形成。
20.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件设置的贯通口和射出口中,在从与所述射出口和各板状部件的贯通口的开口面垂直的方向观看时相互重叠的射出口和各板状部件的贯通口的至少一部分,越靠所述射出口侧,其开口直径越小。
21.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
在所述多层的板状部件与蒸镀颗粒产生部之间设置有辅助板,该辅助板具有直径比所述射出口和各板状部件的贯通口的直径小的多个小孔。
22.如权利要求21所述的蒸镀装置,其特征在于:
所述辅助板为网格板或冲孔板。
23.如权利要求14或15所述的蒸镀装置,其特征在于:
具备用于形成蒸镀膜的成膜图案的蒸镀掩模。
24.如权利要求23所述的蒸镀装置,其特征在于:
所述蒸镀膜为有机电致发光元件中的有机层。
25.如权利要求23所述的蒸镀装置,其特征在于:
所述蒸镀掩模具备多个开口部,
在所述蒸镀掩模的开口部的排列方向上仅设置有1个所述蒸镀颗粒射出装置的射出口。
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