CN103476962B - 蒸镀颗粒射出装置、蒸镀颗粒射出方法和蒸镀装置 - Google Patents

蒸镀颗粒射出装置、蒸镀颗粒射出方法和蒸镀装置 Download PDF

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Abstract

本发明的蒸镀颗粒射出装置包括:喷嘴部(110),其具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口(111);加热板单元(100),其内置于上述喷嘴部(110),具有通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料的多个加热板(101);和加热装置(160),其将保持在上述加热板(101)的表面的蒸镀材料加热至使该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度。

Description

蒸镀颗粒射出装置、蒸镀颗粒射出方法和蒸镀装置
技术领域
本发明涉及蒸镀颗粒射出装置、蒸镀颗粒射出方法和具备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,平板面板显示器被应用于各种商品和领域,并要求平板面板显示器的更加的大型化、高画质化、低消耗电力化。
在这样的状况下,具备利用有机材料的电致发光(Electroluminescence:以下记作“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面板显示器受到高度关注。
有机EL显示装置例如具有如下结构:在由设置有TFT(薄膜晶体管)的玻璃基板等构成的基板上,设置有与TFT连接的有机EL元件。
有机EL元件是利用低电压直流驱动的能够高亮度发光的发光元件,具有由第一电极、有机EL层和第二电极依次层叠而得到的结构。其中,第一电极与TFT连接。
此外,在第一电极与第二电极之间,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、电子注入层等层叠而得到的有机层,作为上述有机EL层。
全彩色的有机EL显示装置一般在基板上排列形成有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各种颜色的有机EL元件作为子像素,通过使用TFT使这些有机EL元件有选择地按所期望的亮度发光来进行图像显示。
这样的有机EL显示装置的发光部的有机EL元件一般利用有机膜的层叠蒸镀形成。在有机EL显示装置的制造中,含有至少发出各种颜色的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元件以规定图案形成。
在利用层叠蒸镀的规定图案的成膜中,例如能够利用:使用有被称为荫罩的掩模的蒸镀法;以及喷墨法、激光转印法等。其中,使用有被称为荫罩的掩模的真空蒸镀法是现在最普遍使用的方法。
在使用有被称为荫罩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,配置能够使蒸镀材料蒸发或升华的蒸镀源,例如在高真空下加热蒸镀材料而使蒸镀材料蒸发或升华。
但是,在有机EL显示装置的制造中使用上述真空蒸镀法的情况下,必须在发光层的分涂中对要蒸镀的区域恰当地导入蒸镀颗粒。如果不能对要蒸镀的区域恰当地导入蒸镀颗粒,则要蒸镀的区域的边界区域不明确而产生蒸镀模糊。例如,提案有:在真空腔室内的蒸镀源与蒸镀对象物之间设置用于进行蒸镀流(蒸镀颗粒的流向)的高指向性的控制的限制板等蒸镀流控制部,由此来减少蒸镀模糊的技术(例如专利文献1等)。
图13是示意地表示使用与专利文献1中记载的真空蒸镀装置不同的限制板的蒸镀装置的图。
在图13所示的蒸镀装置中,蒸镀源单元1050具备:蒸镀源1060;包括多个控制板1086的控制块(相当于上述蒸镀流控制部)1085;和形成有在Y轴方向上延伸的条状开口1071的蒸镀掩模1070。蒸镀源单元1050保持固定,使作为蒸镀对象物的基板1010在Y轴方向上移动,从而在该基板1010形成覆盖膜。即,在从蒸镀源1060的多个蒸镀源开口1061放出蒸镀颗粒1091的状态下,使基板1010在Y轴方向上移动,由此使基板1010的被蒸镀面附着蒸镀颗粒1091,形成与Y轴方向平行的多个条状的覆盖膜。
在图13所示的蒸镀装置中,为了实现指向性控制,从蒸镀源1060的蒸镀源开口1061放出的蒸镀颗粒1091通过控制块1085并经由蒸镀掩模1070到达基板1010。由此,能够对要蒸镀的区域恰当地导入蒸镀颗粒1091,因此不产生蒸镀模糊。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2004-137583号公报(2004年5月13日公开)”
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,如上所述,在使用控制块1085的情况下,从蒸镀源1060的蒸镀源开口1061放出的蒸镀颗粒1091中、一部分通过控制块1085而有助于蒸镀,但是大部分被控制块1085遮蔽,对蒸镀没有帮助而浪费掉,因此产生蒸镀速率变低的问题。
此处,为了提高蒸镀速率,在蒸镀源1060提高蒸镀材料的加热温度即可,但是因为蒸镀材料是有机物所以热传导率低,因此如果过度提高加热温度,则由于蒸镀材料的热传导的延迟而使该蒸镀材料过度地被加热从而热分解,产生蒸镀材料劣化的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供不过度地加热蒸镀材料也能够提高蒸镀速率的蒸镀颗粒射出装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的蒸镀颗粒射出装置的特征在于,包括:射出用容器,其具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;被附着体,其内置于上述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料;和加热装置,其将被保持在上述被附着体表面的蒸镀材料加热至该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度。
根据上述结构,在被附着体表面,成为使蒸镀颗粒附着而保持蒸镀材料的状态,因此施加于该蒸镀材料的热易于传达至整个蒸镀材料。因此,仅将被保持在该被附着体表面的蒸镀材料加热至蒸镀材料成为气态的温度以上,就能够一次得到大量的气态的蒸镀颗粒。即,能够提高蒸镀速率。
此外,被附着体的表面积变得越大,就能够使越多的蒸镀颗粒附着在表面而保持蒸镀材料,因此能够一次得到更大量的气态的蒸镀颗粒。即,能够进一步提高蒸镀速率。
而且,如上所述,因为被施加的热易于传达至整个蒸镀材料,所以用于使被保持在被附着体表面的蒸镀材料成为气态的加热温度在蒸镀材料为液体时为蒸发温度以上,在蒸镀材料为固体时为升华温度以上,且为尽可能接近该蒸发温度、升华温度的加热温度,就足够实现目标。由此,不需要为了提高蒸镀速率而进行过度的加热,因此能够防止过度的加热导致的蒸镀材料的劣化。
因此,根据上述结构,即使不过度加热蒸镀材料,也能够得到提高蒸镀速率的效果。
本发明的蒸镀颗粒射出装置的特征在于,包括:蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒;射出用容器,其与上述蒸镀颗粒产生源连接,具有将上述气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;被附着体,其内置于上述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料;和表面温度控制装置,其将上述射出用容器内的上述被附着体的表面温度,控制为比上述蒸镀材料成为气态的温度低的温度和上述蒸镀材料成为气态的温度以上的温度中的任一温度。
此处,从蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒的温度在蒸镀材料为液体的情况下为蒸发温度,在蒸镀材料为固体的情况下为升华温度。
根据上述结构,只要通过表面温度控制装置将被附着体的表面温度设定为比从蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒的温度低的温度,就能够使气态的蒸镀颗粒附着在被附着体表面而保持蒸镀材料。此外,只要通过表面温度控制装置将被附着体的表面温度设定为从蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒的温度以上的温度,就能够从被保持在被附着体表面的蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒。
这样,在上述结构的蒸镀颗粒射出装置,在内置于射出用容器的被附着体的表面,使气态的蒸镀颗粒附着而保持蒸镀材料后,从被保持在被附着体的蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒,因此,与将蒸镀材料放入坩埚进行加热而成为气态的情况相比,不过度提高加热温度就能够一次增加成为气态的蒸镀材料。即,能够提高蒸镀速率。
发明的效果
根据本发明的蒸镀颗粒射出装置,其包括:具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口的射出用容器;内置于上述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料的被附着体;和将被保持在上述被附着体表面的蒸镀材料加热至该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度的加热装置,由此,能够得到即使不过度地加热蒸镀材料也能够提高蒸镀速率的效果。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀装置整体的概略的图。
图2是表示图1所示的蒸镀颗粒射出装置所具备的加热板单元内的加热板的排列例。
图3(a)~(c)是表示图2所示的加热板的蒸镀颗粒的附着和蒸镀材料成为气态的原理的图。
图4(a)~(c)是表示图2所示的加热板以外的使蒸镀颗粒附着的被附着体的例子的图。
图5是表示具备图1所示的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀处理系统的概略结构的图。
图6是表示RGB全彩色显示的有机EL显示装置的概略结构的截面图。
图7是有机EL显示装置的TFT基板的截面图。
图8是按工序顺序表示有机EL显示装置的制造工序的时序图。
图9是表示用于与图5所示的蒸镀处理系统进行比较的蒸镀处理系统的概略的图。
图10是表示具备本发明的其它实施方式的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀装置整体的概略的图。
图11是表示使蒸镀颗粒附着在图10所示的蒸镀颗粒射出装置中使用的加热板单元的蒸镀材料填充装置的概略的图。
图12是表示具备本发明的另一实施方式的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀装置整体的概略的图。
图13是表示具备蒸镀流控制部的真空蒸镀装置的概略结构图。
具体实施方式
[实施方式1]
对本发明的一个实施方式进行如下说明。
<蒸镀装置的整体结构>
图1是表示具备本发明的一个实施方式的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀装置整体的概略的图。
如图1所示,上述蒸镀装置具有在真空腔室500内设置有蒸镀颗粒射出装置501作为蒸镀源的结构。
蒸镀颗粒射出装置501包括:具有多个射出口111的喷嘴部(射出用容器)110;和蒸镀颗粒产生部(蒸镀颗粒产生源)120。
上述蒸镀颗粒产生部120通过设置在容器121的外侧的加热器(加热部件)122对内置于该容器121的坩埚123内的蒸镀材料124进行加热而使其蒸发(蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华(蒸镀材料为固体材料的情况下),由此产生气态的蒸镀颗粒。
上述喷嘴部110与蒸镀颗粒产生部120经由导入管(连接路径)130连接,并经由导入管130将在上述蒸镀颗粒产生部120产生的蒸镀颗粒导入喷嘴部110。在该导入管130设置有阀门140,能够根据需要使从蒸镀颗粒产生部120产生的蒸镀颗粒向喷嘴部110的导入停止或开始。
在上述喷嘴部110内置有加热板单元100,该加热板单元100包括作为能够在表面附着蒸镀颗粒的被附着体的多个加热板(被附着体)101。关于加热板单元100和加热板101的详细情况在之后说明。
此外,在上述蒸镀颗粒射出装置501,设置有用于从外部将上述喷嘴部110冷却的冷却装置150和用于从外部将上述喷嘴部110加热的加热装置160。
上述冷却装置150将上述喷嘴部110内的上述加热板单元100的加热板101的表面温度冷却至比使上述蒸镀材料124成为气态的温度低的温度,上述加热装置160将上述喷嘴部110内的上述加热板单元100的加热板101的表面温度加热至使上述蒸镀材料124成为气态的温度以上。
上述冷却装置150与喷嘴部110的壳体外周面110a接触,具有用于除去该喷嘴部110的热的热交换部件151。该热交换部件151以能够与喷嘴部110的壳体外周面110a分离和接触的方式设置。即,冷却装置150在喷嘴部110需要冷却时使上述热交换部件151与该喷嘴部110的壳体外周面110a接触,在喷嘴部110不需要冷却时(利用加热装置160进行的加热开始时等)使上述热交换部件151离开该喷嘴部110的壳体外周面110a。另外,上述热交换部件151由未图示的驱动机构驱动。
上述加热装置160在喷嘴部110的内部设置有未图示的加热器等加热部件,通过驱动加热部件对该喷嘴部110内部进行加热。即,加热装置160在需要喷嘴部110内部的加热时驱动上述加热部件,对该喷嘴部110内部进行加热,在不需要喷嘴部110内部的加热时(等于利用冷却装置150进行的冷却开始时)停止上述加热部件的驱动。
这样,通过利用上述冷却装置150将上述喷嘴部110冷却并且利用上述加热装置160将上述喷嘴部110加热,从而将上述喷嘴部110内的加热板单元100的加热板101的表面温度,控制为比使上述蒸镀材料124成为气态的温度低的温度,或者使上述蒸镀材料124成为气态的温度以上的温度。即,冷却装置150和加热装置160作为对喷嘴部110内的加热板单元100的加热板101的表面温度进行控制的表面温度控制装置发挥作用。
此处,所谓的从蒸镀材料124产生气态的蒸镀颗粒的温度是指,蒸镀材料124的蒸发温度(蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华温度(蒸镀材料为固体材料的情况下)。
因此,在气态的蒸镀颗粒被导入上述喷嘴部110内、且尚未在加热板单元100的各加热板101的表面附着蒸镀颗粒时,如果通过上述冷却装置150对喷嘴部110进行冷却,使得上述加热板101的表面温度成为比使上述蒸镀材料124成为气态的温度低的温度,则能够使喷嘴部110内的气态的蒸镀颗粒附着在加热板单元100的各加热板101的表面,从而在该加热板101的表面保持蒸镀材料。
此处,将在表面使蒸镀颗粒附着而保持蒸镀材料的加热板101称为蒸镀颗粒附着体。
此外,当在上述喷嘴部110内的加热板单元100的各加热板101的表面附着有蒸镀颗粒时,如果通过上述加热装置160对喷嘴部110进行加热,使得附着在上述加热板101的表面的蒸镀颗粒的温度成为从上述蒸镀颗粒124产生气态的蒸镀颗粒的温度以上,则能够使被保持在各加热板101的蒸镀材料成为气态。
此外,在真空腔室500内的上方,与蒸镀颗粒射出装置501的喷嘴部110相对地配置有蒸镀掩模300和被成膜基板(被蒸镀体)200。另外,蒸镀掩模300与被成膜基板200分离,并且,蒸镀掩模300与蒸镀颗粒射出装置501的相对位置固定。由此,能够通过将蒸镀掩模300及蒸镀颗粒射出装置501、和被成膜基板200中的任一方固定而使另一方在基板扫描方向上移动进行蒸镀处理。
在上述真空腔室500,为了在蒸镀时将该真空腔室500内保持为真空状态,设置有未图示的真空泵,该真空泵经设置在该真空腔室500的未图示的排气口对真空腔室500内进行真空排气。
通过使蒸镀颗粒的平均自由程成为比1.0×10-3Pa高的真空度,能够得到所需的充分的值。另一方面,如果真空度低于1.0×10-3Pa,则该平均自由程变短,因此蒸镀颗粒散乱,到达被成膜基板200的效率下降,或平行成分变少等。
因此,真空腔室500通过真空泵设定为1.0×10-4Pa以上的真空到达率。
此外,在上述蒸镀颗粒射出装置501的喷嘴部110与蒸镀掩模300之间,可以根据需要配置用于限制蒸镀颗粒的粒流(蒸镀流)的限制板131。例如,以减少如在构成有机EL元件的有机EL层的发光层的分涂时那样由蒸镀颗粒扩散引起的蒸镀模糊(条状的覆盖膜的两个端部边缘的模糊等)的产生为目的,配置上述限制板131。
在上述结构的蒸镀装置,利用设置在蒸镀颗粒产生部120的加热器(加热部件)122来加热蒸镀材料124并使其蒸发(蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华(蒸镀材料为固体材料的情况下),由此产生气态的蒸镀颗粒。
在蒸镀颗粒产生部120产生的蒸镀颗粒经与蒸镀颗粒产生部120连接的导入管130,被导入到利用冷却装置150进行的冷却中的喷嘴部110,并附着在加热板单元100的各加热板101的表面。之后,利用加热装置160对喷嘴部110进行加热,被保持在加热板单元100的各加热板101的表面的蒸镀材料成为气态,在该喷嘴部110内被混合后,从排列为条状的射出口111朝向被成膜基板200地被射出至外部。
从蒸镀颗粒射出装置501被射出至外部的蒸镀颗粒经蒸镀掩模300附着在被成膜基板200。由此,在被成膜基板200的表面形成蒸镀膜。此时,因为蒸镀颗粒经蒸镀掩模300而附着在被成膜基板200上,所以形成蒸镀膜的图案。
蒸镀掩模300在所期望的位置、按所期望的形状形成有开口部301(贯通孔),仅通过该开口部301的蒸镀颗粒到达被成膜基板200而形成蒸镀膜的图案。但按每个像素形成图案时,使用开口部301按每个像素开口的掩模(精细掩模),当在整个显示区域蒸镀时,使用整个显示区域开口的掩模(开放式掩模)。作为按每个像素形成的例子,例如有发光层,作为在整个显示区域形成的例子,有空穴输送层等。
另外,在本实施方式中,列举蒸镀掩模300具有比被成膜基板200的被成膜区域小的尺寸,且与被成膜基板200的被成膜面201分离地设置的情况为例进行说明。
但是,本实施方式并不限定于此。蒸镀掩模300也可以通过未图示的固定单元与被成膜基板200紧贴固定,还可以具有与被成膜基板200的被成膜区域相对应的大小(例如在平面视图中相同的尺寸)。
此外,当在被成膜基板200形成蒸镀膜的基底图案时,能够省略蒸镀掩模300。
蒸镀掩模300能够有选择地设置,既可以为构成蒸镀装置的构成物之一,作为蒸镀装置的附属部件,也可以不是这样。
以下,对上述结构的蒸镀装置的蒸镀速率提高的原理进行说明。
<加热板单元100的详细情况>
图2是表示加热板单元100内的加热板101的排列例的图。
在上述加热板单元100,如图2所示那样并列配置有多个加热板101。通过这样地并列配置多个加热板101,能够维持各个加热板101的表面彼此不接触的状态,因此能够确保附着蒸镀颗粒91的加热板101的表面积多,能够使附着在各加热板101的表面的蒸镀颗粒91的数量增多。并且,通过如图2那样配置加热板101,能够在喷嘴部110内消除与射出口111相连的直线状的空间。因此,能够防止从蒸镀颗粒产生部120经导入管130被导入到喷嘴部110的蒸镀颗粒不与加热板101的表面101a接触地从射出口111向真空腔室放出。换言之,蒸镀颗粒91附着在加热板101的表面101a的概率变高。
图3(a)~图3(c)是说明至蒸镀颗粒向加热板101附着,保持蒸镀材料,被保持的蒸镀材料成为气态为止的工序的图。
首先,如图3(a)所示,气态的蒸镀颗粒向加热板101的表面101a附着,如图3(b)所示,蒸镀颗粒91附着在加热板101的表面101a的大致整个面。此处,如图1所示,通过利用冷却装置150对喷嘴部110进行冷却,将加热板101的表面101a的温度设定为比使上述蒸镀材料124成为气态的温度低的温度。即,将加热板101的表面101a的温度设定为比蒸镀颗粒124的蒸发温度或升华温度低的温度。因此,气态的蒸镀颗粒附着在加热板101的表面101a作为蒸镀材料被保持。
此时,在加热板单元100附近的喷嘴部110的内壁表面也附着蒸镀颗粒。不过,由于喷嘴部110的导入管130附近未被冷却,因此在其附近蒸镀颗粒不附着在内壁表面。换言之,导入管130不会堵塞。
另外,在蒸镀颗粒向加热板101附着的阶段,使蒸镀颗粒仅附着在加热板101的表面101a即可,因此不需要提高从蒸镀颗粒产生部120向喷嘴部110蒸镀蒸镀颗粒的蒸镀速率。
接着,如图3(b)所示,当在蒸镀颗粒91附着在加热板101的表面101a的状态下加热该加热板101时,附着在表面101a的蒸镀颗粒91再度成为气态,如图3(c)所示那样从加热板101放出。
此处,如图1所示,通过利用加热装置160对喷嘴部110进行加热,将加热板101的表面101a的温度设定为从上述蒸镀材料124产生气态的蒸镀颗粒的温度以上的温度。即,加热板101的表面101a的温度设定为蒸镀材料124的蒸发温度或升华温度以上的温度。因此,附着在加热板101的表面101a的蒸镀颗粒91再度成为气态的蒸镀颗粒而放出。
此处,因为蒸镀颗粒91仅沿着加热板101的表面101a附着,所以施加至加热板101的热直接传递给该蒸镀颗粒91。因此,成为加热板101的表面101a的温度与附着在该表面101a的蒸镀颗粒91的温度大致相等的关系,所以,如果对加热板101进行加热,使得对蒸镀颗粒91的加热温度至少成为从蒸镀材料124产生气态的蒸镀颗粒的温度以上的温度,则能够放出高密度的蒸镀颗粒。其结果是,从加热板101放出的蒸镀颗粒的蒸镀速率得到提高。
因此,使用上述加热板单元100,使气态的蒸镀颗粒暂时附着在加热板101的表面101a,然后,对该加热板101进行加热,由此,能够使高蒸镀速率的蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111射出。
<加热板以外的被附着体的例子>
如图2所示,上述加热板单元100的内部结构并不限定于将多个板状的加热板101并列配置的结构,而能够为各种各样的形状,该形状的表面积越大越好。
图4(a)~图4(c)是表示加热板以外的作为能够在表面附着蒸镀颗粒的被附着体的例子的图。
作为被附着体,能够列举图4(a)所示那样的翅片状(鳍状)部件、图4(b)所示那样的网格状(网(mesh)状)部件、图4(c)所示那样的具有分形(fractal,不规则碎片形)面的形状的部件等。此外,也可以为海绵状的部件等。
此处,图4(c)所示的分形面的分形是表示图形的部分与整体具有自相似的形状的几何学概念,通过有意地形成具有这样的性质的面,能够使表面积变大。
此外,在图4(a)~(c)中从平面的角度记载它们的形状,但是当然更优选立体地形成。
这样,作为构成加热板单元100的被附着体,优选为表面积尽可能大的形状,此外,作为其材料,优选容易进行热传导的材料(例如钛、钨和SUS等金属)。
<蒸镀处理系统>
接着,对使用上述结构的蒸镀装置的蒸镀处理系统进行说明。
图5是表示本实施方式的蒸镀处理系统的概略结构的图。
在本实施方式中,例如将蒸镀颗粒射出装置501和蒸镀掩模固定,使被成膜基板200向纸面的上方向(与射出口111的排列方向正交的方向)移动(扫描),进行扫描蒸镀。或者,将被成膜基板200固定,使蒸镀颗粒射出装置501在与射出口111的排列方向正交的方向上移动,进行扫描蒸镀。
如图5所示,上述蒸镀处理系统包括在被成膜基板200的相对扫描方向上并列地排列6列的蒸镀颗粒射出装置501,这6列蒸镀颗粒射出装置501中的一个蒸镀颗粒射出装置501与蒸镀掩模300形成为一体地构成蒸镀源单元600。仅构成蒸镀源单元600的蒸镀颗粒射出装置501显示为射出蒸镀颗粒的状态(蒸镀状态),其余的5个蒸镀颗粒射出装置501显示为非射出状态(非蒸镀状态)。
此处,如图5所示,设置在各蒸镀颗粒射出装置501的冷却装置150的热交换部件151沿喷嘴部110的壳体外周面110a被分割为4块。这4块热交换部件151以在蒸镀动作时(利用加热装置150进行加热时)从喷嘴部110的壳体外周面110a离开、在非蒸镀动作时(利用冷却装置进行冷却时)与喷嘴部110的壳体外周面110a紧贴的方式,由未图示的驱动电路驱动。
在图5中,构成蒸镀源单元600的第一列蒸镀颗粒射出装置501为蒸镀动作状态,其余的5列蒸镀颗粒射出装置501为非蒸镀动作状态。即,构成蒸镀源单元600的蒸镀颗粒射出装置501成为4块的热交换部件151全部从喷嘴部110的壳体外周面110a离开的状态,其余的蒸镀颗粒射出装置501成为4块的热交换部件151全部与喷嘴部110的壳体外周面110a紧贴的状态。
这样,在本实施方式中,实际上对被成膜基板200进行蒸镀的仅是构成蒸镀源单元600的蒸镀颗粒射出装置501。即,如图5所示,6列蒸镀颗粒射出装置501中仅1列蒸镀颗粒射出装置501将蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111射出。
此外,在未进行蒸镀的其余5列蒸镀颗粒射出装置501,在喷嘴部110内进行使蒸镀颗粒附着在被附着体的处理。因此,如果在现在正在进行蒸镀的蒸镀颗粒射出装置501中用于射出的蒸镀颗粒没有了,则使下一列蒸镀颗粒射出装置501作为蒸镀源单元600进行蒸镀。
在上述蒸镀源单元600,蒸镀颗粒射出装置501与蒸镀掩模300的相对位置固定。如图5所示,被成膜基板200在相对于蒸镀掩模300与蒸镀颗粒射出装置501相反的一侧以一定速度向一个方向(图中的箭头方向)移动。在蒸镀颗粒射出装置501的上表面,分别形成有放出蒸镀颗粒的多个射出口111,在蒸镀掩模300形成有多个开口部301(掩模开口(图1的附图标记301))。从射出口111放出的蒸镀颗粒通过掩模开口附着在被成膜基板200。
这样,如果使用上述蒸镀处理系统,则能够通过按构成有机EL层(图7)的发光层23R、23G、23B的各种颜色重复进行蒸镀来进行发光层23R、23G、23B的分涂蒸镀。
此处,对使用上述蒸镀装置制造的有机EL显示装置及其制造方法进行说明。
<有机EL显示装置的整体结构>
以下对上述有机EL显示装置的整体结构进行说明。
图6是表示RGB全彩色显示的有机EL显示装置1的概略结构的截面图。
如图6所示,按本实施方式制造的有机EL显示装置1具有以下结构:在设置有TFT12(参照图7)的TFT基板10上,依次设置有与TFT12连接的有机EL元件20、粘接层30、密封基板40。
如图6所示,有机EL元件20通过使用粘接层30将层叠有该有机EL元件20的TFT基板10与密封基板40贴合,被封入这一对基板(TFT基板10、密封基板40)间。
上述有机EL显示装置1通过这样在TFT基板10与密封基板40之间封入有机EL元件20来防止来自外部的氧和水分对有机EL元件20的浸入。
接着,对上述有机EL显示装置1的TFT基板10和有机EL元件20的结构进行详细说明。
<TFT基板10的结构>
图7是表示构成有机EL显示装置1的显示部的有机EL元件20的概略结构的截面图。
如图7所示,TFT基板10具有在玻璃基板等透明的绝缘基板11上形成有TFT12(开关元件)和配线14、层间绝缘膜13、边缘覆盖物15等的结构。
有机EL显示装置1是全彩色的有源矩阵型的有机EL显示装置,在绝缘基板11上,在由配线14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)各种颜色的有机EL元件20的各种颜色的像素2R、2G、2B。
TFT12分别与各像素2R、2G、2B对应地设置。另外,TFT的结构在现有技术中被清楚地了解。因此,省略TFT12的各层的图示和说明。
层间绝缘膜13以覆盖各TFT12和配线14的方式在上述绝缘基板11上遍布上述绝缘基板11的整个区域地层叠。
在层间绝缘膜13上,形成有有机EL元件20的第一电极21。
此外,在层间绝缘膜13,设置有用于将有机EL元件20的第一电极21与TFT12电连接的接触孔13a。由此,TFT12经上述接触孔13a与有机EL元件20电连接。
边缘覆盖物15是用于防止由于在第一电极21的端部有机EL层变薄或发生电场集中等而使有机EL元件20的第一电极21与第二电极26短路的绝缘层。
边缘覆盖物15在层间绝缘膜13上以覆盖第一电极21的端部的方式形成。
如图7所示,第一电极21在没有边缘覆盖物15的部分露出。该露出部分成为各像素2R、2G、2B的发光部。
换言之,各像素2R、2G、2B由具有绝缘性的边缘覆盖物15分隔。边缘覆盖物15作为元件分离膜发挥作用。
<TFT基板10的制造方法>
作为绝缘基板11,例如能够使用无碱玻璃和塑料等。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13和边缘覆盖物15,能够使用已知的感光性树脂。作为上述感光性树脂,例如能够列举丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂等。
此外,TFT2利用已知的方法制作。另外,在本实施方式中,如上所述,列举在各像素2R、2G、2B形成有TFT12的有源矩阵型的有机EL显示装置1为例。
但是,本实施方式并不限定于此,对未形成TFT的无源矩阵型的有机EL显示装置的制造也能够适用本发明。
<有机EL元件20的结构>
有机EL元件20是能够利用低电压直流驱动进行高亮度发光的发光元件,依次层叠有第一电极21、有机EL层、第二电极26。
第一电极21是具有向上述有机EL层注入(供给)空穴的作用的层。第一电极21如上述那样经接触孔13a与TFT12连接。
如图7所示,在第一电极21与第二电极26之间,作为有机EL层,具有从第一电极21一侧起例如依次形成有空穴注入层兼空穴输送层22、发光层23R、23G、23B、电子输送层24和电子注入层25的结构。
另外,虽然未图示,但是根据需要也可以插入阻挡空穴、电子等载流子的流动的载流子阻挡层。此外,也可以一个层具有多个功能,例如可以形成兼有空穴注入层和空穴输送层的一个层。
另外,上述层叠顺序为以第一电极21为阳极、以第二电极26为阴极。在以第一电极21为阴极、以第二电极26为阳极的情况下,有机EL层的层叠顺序反转(相反)。
空穴注入层是具有提高从第一电极21向有机EL层注入空穴的效率的功能的层。此外,空穴输送层是具有提高向发光层23R、23G、23B输送空穴的效率的功能的层。空穴注入层兼空穴输送层22以覆盖第一电极21和边缘覆盖物15的方式遍及上述TFT基板10的显示区域的整个面一样地形成。
另外,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将空穴注入层与空穴输送层一体化而得到的空穴注入层兼空穴输送层22。但是本实施方式并不仅限于此,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22上,发光层23R、23G、23B分别与像素2R、2G、2B对应地形成。
发光层23R、23G、23B是具有使从第一电极21一侧注入的空穴与从第二电极26一侧注入的电子再耦合而射出光的功能的层。发光层23R、23G、23B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24是具有提高向发光层23R、23G、23B输送电子的效率的功能的层。此外,电子注入层25是具有提高从第二电极26向有机EL层注入电子的效率的功能的层。
电子输送层24以覆盖发光层23R、23G、23B和空穴注入层兼空穴输送层22的方式,在这些发光层23R、23G、23B和空穴注入层兼空穴输送层22上,遍及上述TFT基板10的显示区域的整个面一样地形成。
此外,电子注入层25以覆盖电子输送层24的方式,在电子输送层24上,遍及上述TFT基板10的显示区域的整个面一样地形成。
另外,电子输送层24和电子注入层25既可以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1也可以代替电子输送层24和电子注入层25具备电子输送层兼电子注入层。
第二电极26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26以覆盖电子注入层25的方式,在电子注入层25上,遍及上述TFT基板10的显示区域的整个面一样地形成。
另外,发光层23R、23G、23B以外的有机层作为有机EL层并非必须的层,根据所要求的有机EL元件20的特性适当地形成即可。
此外,也可以如空穴注入层兼空穴输送层22和电子输送层兼电子注入层那样,一个层具有多个功能。
此外,在有机EL层,根据需要也能够追加载流子阻挡层。例如能够通过在发光层23R、23G、23B与电子输送层24之间作为载流子阻挡层追加空穴阻挡层,阻止空穴进入电子输送层24,提高发光效率。
在上述结构中,第一电极21(阳极)、第二电极26(阴极)和发光层23R、23G、23B以外的层适当地插入即可。
<有机EL元件20的制造方法>
第一电极21在将电极材料利用溅射法等形成之后,利用光刻技术和蚀刻与各个像素2R、2G、2B对应地图案形成。
第一电极21能够使用各种各样的导电性材料,但是在向绝缘基板11一侧发射光的底部发射型有机EL元件的情况下,需要为透明或半透明。
另一方面,在从与基板相反一侧发射光的顶部发射型有机EL元件的情况下,第二电极26必须为透明或半透明。
作为用于这些第一电极21和第二电极26的导电膜材料,例如能够使用ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:铟锌氧化物)、镓锌氧化物(GZO)等透明导电材料,金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)等金属材料。
此外,作为上述第一电极21和第二电极26的层叠方法,能够使用溅射法、真空蒸镀法、CVD(chemical vapor deposition:化学蒸镀)法、等离子体CVD法、印刷法等。例如,在上述第一电极21的层叠中也可以使用后述的本实施方式的蒸镀装置。
作为有机EL层的材料,能够使用已知的材料。另外,在发光层23R、23G、23B,既可以分别使用单一的材料,也可以使用以某材料为主体材料将其它材料作为客体材料或掺杂混入而得到的混合材料。
作为空穴注入层、空穴输送层或空穴注入层兼空穴输送层22的材料,例如能够使用蒽、氮苯并菲、芴酮、腙、芪、苯并菲、苯炔(benzyne)、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、噁唑、聚芳烷烃、苯二胺、芳基胺及它们的衍生物、噻吩类化合物、聚硅烷类化合物、乙烯基咔唑类化合物、苯胺类化合物等的链状式或环式共轭类的单体、低聚体或聚合体等。
作为发光层23R、23G、23B的材料,使用低分子荧光色素、金属络合物等发光效率高的材料。例如能够列举蒽、萘、茚、菲、芘、并四苯、苯并菲、二萘嵌苯、二萘品苯、荧蒽、醋菲烯、戊芬、并五苯、晕苯、丁二烯、香豆素、吖啶、芪及它们的衍生物、三(8-羟基喹啉)铝络合物、双(苯并羟基喹啉)铍络合物、三(二苯甲酰基甲基)菲罗啉铕络合物、二甲苯基乙烯苯、羟基苯噁唑、羟基苯噻唑等。
作为电子输送层24、电子注入层25或电子输送层兼电子注入层的材料,例如能够使用三(8-羟基喹啉)铝络合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯基喹恶啉衍生物、噻咯衍生物等。
<使用真空蒸镀法的成膜图案的形成方法>
此处,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如下说明。
另外,在以下的说明中,列举以下情况为例进行说明:使用TFT基板10作为被成膜基板(被成膜物),并且使用有机发光材料作为蒸镀材料,使用真空蒸镀法在形成有第一电极21的被成膜基板上形成有机EL层作为蒸镀膜。
在全彩色的有机EL显示装置1,如上所述,例如呈矩阵状排列有包括具备红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各种颜色的发光层23R、23G、23B的有机EL元件20的各种颜色的像素2R、2G、2B。
另外,当然,也可以代替红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的发光层23R、23G、23B,具有例如包括青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)各种颜色的发光层,还可以具有包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)各种颜色的发光层。
在这样的有机EL显示装置1,通过使用TFT12,有选择地使这些有机EL元件20按所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1,需要在被成膜基板上按每个有机EL元件20、按规定的图案对包括发出各种颜色的光的有机发光材料的发光层进行成膜。
如上所述,在蒸镀掩模300,按所期望的位置、形状形成有开口部301。如图1所示,蒸镀掩模300以与被成膜基板200的被成膜面201分离的方式配置。
此外,在隔着蒸镀掩模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501作为蒸镀源。
在制造有机EL显示装置1时,对于有机发光材料,在高真空下加热而使其蒸发或升华成为气体,由此作为气态的蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111被射出。
作为蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111被射出的蒸镀材料通过设置在蒸镀掩模300的开口部301被蒸镀在被成膜基板200。
由此,仅在与蒸镀掩模300的开口部301对应的、被成膜基板200的所期望的位置,蒸镀形成具有所期望的成膜图案的有机膜,作为蒸镀膜。另外,蒸镀按发光层的每种颜色进行(将这称为“分涂蒸镀”)。
例如,在图7的空穴注入层兼空穴输送层22的情况下,由于在显示部的整个面进行成膜,使用仅显示部整个面和需要成膜的区域开口的开放式掩模作为蒸镀掩模300来进行成膜。
另外,对电子输送层24和电子注入层25、第二电极26也同样。
另一方面,在图7,在进行显示红色的像素的发光层23R的成膜的情况下,使用仅使红色的发光材料蒸镀的区域开口的精细掩模作为蒸镀掩模300来进行成膜。
<有机EL显示装置1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1的制造工序的时序图。
首先,制作TFT基板10,在该制作的TFT基板10上,形成第一电极21(步骤S101)。另外,TFT基板10能够使用公知的技术制作。
接着,在形成有该第一电极21的TFT基板10上,使用开放式掩模作为蒸镀掩模300,利用真空蒸镀法在像素区域整个面形成空穴注入层和空穴输送层(步骤S102)。另外,作为空穴注入层和空穴输送层,如上所述,能够为空穴注入层兼空穴输送层22。
接着,使用精细掩模作为蒸镀掩模300,利用真空蒸镀法分涂蒸镀发光层23R、23G、23B(步骤S103)。由此形成与各像素2R、2G、2B相应的图案膜。
之后,在形成有发光层23R、23G、23B的TFT基板10上,使用开放式掩模作为蒸镀掩模300,利用真空蒸镀法在像素区域整个面依次形成电子输送层24、电子注入层25、第二电极26(步骤S104~S106)。
如上所述,对完成蒸镀后的基板进行有机EL元件20的区域(显示部)的密封,使得有机EL元件20不由于大气中的水分和氧而劣化(步骤S107)。
对于密封,存在利用CVD法等形成水分和氧不易透过的膜的方法、利用粘接剂等将玻璃基板等贴合的方法等。
通过以上那样的工序,制作有机EL显示装置1。有机EL显示装置1能够通过使电流从形成于外部的驱动电路流向位于各个像素的有机EL元件20而使其发光,进行所期望的显示。
以下,对本实施方式的蒸镀装置的作用和效果进行说明。
<作用和效果>
在一般的扫描蒸镀中会产生以下所示的两点问题。
第一点是由于限制板等控制蒸镀流的机构导致的蒸镀速率的下降。例如,当由于限制板而仅使蒸镀流的1/10有助于蒸镀时,蒸镀速率下降至1/10。例如,在以1nm/s的蒸镀速率使蒸镀流从蒸镀源的射出口射出的情况下,在基板上实际成膜的蒸镀材料的蒸镀速率为0.1nm/s。
第二点是在原理上需要高蒸镀速率。即,在扫描蒸镀中,仅在从小型的蒸镀掩模的开口部上方通过的期间在基板上成膜,因此仅在蒸镀掩模的扫描方向的长度除以基板的扫描速度而得到的时间的期间进行蒸镀。例如,在蒸镀掩模的扫描方向上的开口长度为150mm、基板的扫描速度为15mm/s的情况下,对于基板的某个区域的总蒸镀时间为10s。如果基板的长度为750mm,则对整个基板进行蒸镀所需的时间为50s。
此处,当令蒸镀膜的膜厚为50nm时,如果对基板整个面一同进行蒸镀时所需的蒸镀速率为50(nm)/50(s)=1nm/s,且如扫描蒸镀那样一边扫描一边进行蒸镀的情况下,则需要50(nm)/10(s)=5nm/s的蒸镀速率。
由此,在一般的扫描蒸镀中,在上述第一个问题中蒸镀速率下降,而在第二个问题中需要高的蒸镀速率。另外,虽然能够通过多次的扫描处理、增加总蒸镀时间,即使以低的蒸镀速率也得到充分的蒸镀膜的膜厚,但是处理时间(从基板的投入至完成取出的综合所需的时间)变长。
为了避免这些问题,存在进一步提升蒸镀源内的蒸镀材料的加热温度的方法。通过该方法来提高蒸镀速率。
但是,蒸镀材料一般以粉状或块状供给至蒸镀源内的坩埚。
因此,当对坩埚进行加热时,与坩埚的内壁接触的一部分蒸镀材料首先被加热,接着通过材料自身的热传导使该部分以外的材料被加热。
因此,材料的温度上升依赖于材料的热传导率。有机EL元件中使用的有机材料一般与金属相比热传导率较低。因此,导致在所有蒸镀材料被充分地加热之前,仅坩埚内壁附近的蒸镀材料被过度地加热,产生热分解而引起劣化。由此,在利用加热温度的上升来提高蒸镀速率上存在界限。例如,在之前的例子中,当通过提高加热温度能够不产生热劣化地将从蒸镀源的射出口射出的蒸镀速率提高至10nm/s时,基板上实质的蒸镀速率为1nm/s。
进一步,作为提高蒸镀速率的方法,能够列举将蒸镀源并列同时进行蒸镀的方法。
图9是表示用于与图5所示的蒸镀处理系统相比较的蒸镀处理系统的概略的图。
在图9所示的蒸镀处理系统中,使用6列蒸镀源700,使被成膜基板200在基板扫描方向上移动,通过5列蒸镀源700同时进行蒸镀。
在这种情况下,显而易见,蒸镀速率成为1×5=5nm/s,能够得到在上述的第二个问题中说明的所需的蒸镀速率(5nm/s)。剩下的1列蒸镀源700是蒸镀材料交换用的蒸镀源,为待机状态。当在1列蒸镀源700没有蒸镀材料时,作为代替使另一列蒸镀源工作,在此期间再供给蒸镀材料,被再供给后的蒸镀源700作为替代成为待机状态。
但是,在图9所示的蒸镀处理系统产生以下的问题。
第一,由于蒸镀源700与蒸镀掩模一体地形成,当蒸镀源700增加时,蒸镀掩模也需要与其增加的量相同的数量。蒸镀掩模需要高精度且细微的开口加工,因为价格昂贵所以会导致设备成本的增大。
第二,需要逐个进行被成膜基板200与蒸镀掩模的对位。此时,如果使被成膜基板200移动,与一个蒸镀掩模对位,则与其它蒸镀掩模的位置发生偏离,因此需要使蒸镀源单元移动,进行对位。由于蒸镀源单元包括将蒸镀源与蒸镀掩模固定的机构以及加热器等,比基板重很多,对位的机构复杂且规模大,这也成为高成本的原因。此外,由于惯性变大对位精度也降低。
第三,由于同时从多个蒸镀源700射出蒸镀流,在与该蒸镀源700对应的蒸镀掩模上方没有被成膜基板200的期间,蒸镀材料损失。例如,假设每1列蒸镀源700进行15s的时间的蒸镀,通过5列蒸镀源700同时射出蒸镀流,则在其它蒸镀源700蒸镀的时间(15s×4列=60s),蒸镀材料损失。
如上所述,在一般的扫描蒸镀中,难以提高蒸镀速率,即使能够如图9所示的蒸镀处理系统那样提高蒸镀速率,也会产生上述三个新问题。
另外,虽然放宽限制板对蒸镀流的限制能够提高蒸镀速率,但是并不现实。即,放宽限制板对蒸镀流的限制,会产生如下的问题:蒸镀模糊(蒸镀膜超过蒸镀掩模的开口部宽度而扩大形成的宽度)变大,或者,射出口和限制板、基板、蒸镀掩模开口部等位置发生偏离,由形状精度导致的蒸镀膜图案的膜厚、位置、宽度等的参差不齐变大。因为产生这样的问题,难以实现高精度的蒸镀膜图案形成,其结果是,产生不能制造大型和高精细的有机EL显示装置、或成品率低的问题。
与此相对,在本实施方式的蒸镀装置,能够解决上述扫描蒸镀中产生的各种问题。
即,使用有本实施方式的蒸镀装置的蒸镀处理系统如图5所示那样,蒸镀颗粒射出装置501在被成膜基板200的相对扫描方向上并列地排列有6列,其中仅射出蒸镀颗粒的蒸镀颗粒射出装置501与蒸镀掩模300一体化而构成蒸镀源单元600。在图9所示的蒸镀处理系统中,6列蒸镀源700中,从5列蒸镀源700同时射出蒸镀颗粒,与此相对,在图5所示的例子中,仅从1列蒸镀颗粒射出装置501射出蒸镀颗粒。其余5列蒸镀颗粒射出装置501不射出蒸镀颗粒。
在上述蒸镀源单元600中,在蒸镀颗粒射出装置501内的喷嘴部110中内置有由加热板101构成的加热板单元100,通过对该加热板101进行加热,使附着在加热板101的表面101a的蒸镀颗粒放出。用于此时的蒸镀的温度为比在蒸镀颗粒产生部120加热坩埚123时的温度低的温度即可。这是因为,蒸镀颗粒不是块状,附着在加热板101的表面101a容易传导热量。
因此,虽然需要将附着在加热板101的表面101a的蒸镀颗粒的温度加热至蒸镀材料124的蒸发温度或升华温度以上,但是不用过高地提升温度,也能够提高从加热板101放出的蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111被射出时的蒸镀速率。
此处,如上所述,如果作为蒸镀所需的蒸镀速率需要为5nm/s,则考虑限制板131的影响,将从蒸镀源单元600射出蒸镀颗粒的蒸镀速率设定为10倍的50nm/s即可。
即,在蒸镀源单元600,通过对蒸镀颗粒射出装置501内的喷嘴部110进行加热,作为从喷嘴部110的射出口111射出的蒸镀颗粒的蒸镀速率能够得到50nm/s,作为经过限制板131的实质的被成膜基板200上的蒸镀速率能够得到5nm/s。
此外,在不射出蒸镀颗粒的5列蒸镀颗粒射出装置501,从蒸镀颗粒产生部120(图1)对喷嘴部110(图1)按10nm/s供给将蒸镀材料124气体化后的蒸镀颗粒。对5列蒸镀颗粒射出装置501的喷嘴部110分别同时供给。此时,内置于喷嘴部110的加热板单元100及其周边的喷嘴部110的内壁面被冷却,蒸镀颗粒附着在它们的表面。
即,在蒸镀源单元600射出蒸镀颗粒期间,不射出蒸镀颗粒的5列蒸镀颗粒射出装置501在内部产生附着有蒸镀颗粒的蒸镀颗粒附着体(在加热板101的表面保持有蒸镀材料)。
之后,在各个蒸镀颗粒射出装置501构成蒸镀源单元600后的情况下,通过对喷嘴部110进行加热,作为从射出口111射出的蒸镀颗粒的蒸镀速率能够得到50nm/s,作为经过限制板131的实质上的基板上的蒸镀速率能够得到5nm/s。这和上述一样是所期望的蒸镀速率。
这样,根据本实施方式的蒸镀处理系统,蒸镀颗粒的蒸镀速率为5倍,因此至将蒸镀材料124完全消耗为止的时间成为此前的1/5,但是由于将6列蒸镀颗粒射出装置501依次逐个使用,因此在使用其它蒸镀颗粒射出装置501的期间,能够再次对喷嘴部110供给蒸镀材料124。通过这样的方法,能够解决上述那样的图9所示的蒸镀处理系统中产生的各种问题(蒸镀速率的提高和加热温度的上升导致的材料的劣化)。
进一步,根据本实施方式的蒸镀处理系统,射出蒸镀颗粒的是一个蒸镀颗粒射出装置501,因此蒸镀掩模300为一个即可。因此,不仅不需要与蒸镀颗粒射出装置501相同数量的蒸镀掩模300,而且能够不使蒸镀源单元600一侧移动而使被成膜基板200一侧移动地进行蒸镀掩模300与被成膜基板200的对位,能够抑制对位机构的复杂化和高成本化。此外,由于上述理由,还容易增加蒸镀颗粒射出装置501的并列配置数量。
因此,通过作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置501的数量的增加,能够进一步降低从蒸镀颗粒产生部120向喷嘴部110供给蒸镀颗粒时的蒸镀速率,能够进一步减少材料劣化。
另外,即使增加蒸镀颗粒射出装置501的数量,也因为工作(射出蒸镀颗粒)的蒸镀源为一个,不产生同时使用多个蒸镀源时那样的蒸镀材料的损失。
总之,根据本实施方式的蒸镀装置,预先使蒸镀材料固定在构成作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置501的喷嘴部110内的加热板单元100的、加热板101等加热部件(翅片等表面积大的结构物)的表面101a。由此,形成使蒸镀颗粒附着在表面而保持蒸镀材料的蒸镀颗粒附着体。将该蒸镀颗粒附着体作为蒸镀颗粒产生部120之外的子蒸镀颗粒产生部。
之后,通过对子蒸镀颗粒产生部迅速加热来提高蒸镀速率。由此,得到以下的效果。
(1)能够不依赖于蒸镀材料的热传导率,将被保持在子蒸镀颗粒产生部的表面的蒸镀材料迅速且均匀地加热,因此在低的温度也能够提高蒸镀速率。此外,能够抑制蒸镀材料的热劣化。
(2)因为能够迅速地进行产生蒸镀颗粒的升温,所以能够将至蒸镀速率稳定为止的时间缩短,能够减少蒸镀材料的损失。
(3)因为不需要为了提高蒸镀速率而使蒸镀源和蒸镀掩模同时工作、对位,所以能够实现高精度的图案形成。
另外,在本实施方式中,在蒸镀颗粒射出装置501内部,进行从使用冷却装置150和加热装置160使蒸镀颗粒附着在加热板101的工序,直至使被保持在加热板101的蒸镀材料再次成为气态的加热工序,但是并不限定于此,也可以利用其它装置进行上述的使蒸镀颗粒附着在加热板101的工序,而(在蒸镀颗粒射出装置501内部)仅进行使附着在加热板101的蒸镀颗粒再次成为气态的加热工序。在以下的实施方式2中,对以下所述的蒸镀颗粒射出装置进行说明:利用其它装置进行使蒸镀颗粒附着在加热板并使蒸镀材料保持在该加热板表面的工序,在蒸镀颗粒射出装置仅进行使被保持在加热板的蒸镀材料再次成为气态的工序。
[实施方式2]
对本发明的实施方式进行如下说明。另外,为了便于说明,对具有与上述实施方式相同功能的部件,标注相同的附图标记,省略其详细的说明。
<蒸镀装置整体的说明>
图10是表示具备本发明的其它实施方式的蒸镀颗粒射出装置的蒸镀装置整体的概略的图。
如图10所示,上述蒸镀装置在真空腔室500内作为蒸镀源具备蒸镀颗粒射出装置502,该蒸镀颗粒射出装置502具有包括多个射出口111的喷嘴部(蒸镀颗粒射出部)110。
上述蒸镀颗粒射出装置502的结构与上述实施方式1中记载的蒸镀颗粒射出装置501的不同点在于,不在喷嘴部110内使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101,除此之外结构基本相同。
在本实施方式中,在真空腔室500外另外设置的蒸镀材料填充装置180(图11)中,进行使蒸镀颗粒向加热板单元100的加热板101的附着。因此,在本实施方式中,由作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置502和蒸镀材料填充装置180构成蒸镀颗粒射出系统。该蒸镀材料填充装置180的详细情况在之后说明。
在上述蒸镀颗粒射出装置502中,加热板单元100形成为盒状(cartridge),能够相对于喷嘴部110装卸,除此之外与上述实施方式1的蒸镀颗粒射出装置501同样地,通过加热装置160对作为子蒸镀颗粒产生部的附着有蒸镀颗粒的加热板101进行加热,使被保持的蒸镀材料再次成为气态,并将气态的蒸镀颗粒从射出口111向外部射出。
因此,能够得到与上述实施方式1同样的效果,即:(1)能够不依赖于蒸镀材料的热传导率,将附着在子蒸镀颗粒产生部的表面的蒸镀颗粒迅速且均匀地加热,因此在低的温度也能够提高蒸镀速率。此外,能够抑制蒸镀材料的热劣化。(2)因为能够迅速地进行产生蒸镀颗粒的升温,所以能够将至蒸镀速率稳定为止的时间缩短,能够减少蒸镀材料的损失。(3)因为不需要为了提高蒸镀速率而使蒸镀源和蒸镀掩模同时工作、对位,所以能够实现高精度的图案形成。
进一步,在本实施方式中,在蒸镀颗粒射出装置502内不存在与蒸镀颗粒产生部120相当的部件,所以还得到能够使真空腔室500的小型化的效果。
<蒸镀材料填充装置180>
如图11所示,上述蒸镀材料填充装置180与上述实施方式1的图1所示的蒸镀颗粒射出装置501的不同点在于,代替内置有加热板单元100的喷嘴部110,设置有内置加热板单元100的加热容器(填充容器)170,除此之外结构大致相同。但是,在蒸镀材料填充装置180也与上述蒸镀颗粒射出装置501同样地,使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101表面。
此外,使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101表面的工序也与上述实施方式1同样。不过,加热容器170由加热装置161加热为蒸镀材料不附着的程度,并由冷却装置150冷却,以使得蒸镀材料附着在加热板单元100。因此,在加热容器170内,能够进行温度调整,以使得从蒸镀颗粒产生部120向导入管130供给的气态的蒸镀颗粒尽可能仅附着在加热板单元100。
此外,加热板单元100形成为使蒸镀颗粒不仅附着在加热板101而且还附着在构成该加热板单元100的盒状的壳体(未图示)。由此,能够不仅使附着在加热板101的蒸镀颗粒而且使附着在构成加热板单元100的盒状的壳体中的蒸镀颗粒也迅速地成为气态,因此能够进一步提高蒸镀速率。
完成蒸镀颗粒的附着后的加热板单元100从蒸镀材料填充装置180取出,被插入真空腔室500内的蒸镀颗粒射出装置502的喷嘴部110内。之后,由加热装置160加热喷嘴部110,由此,被保持在加热板单元100的加热板101的蒸镀材料再次成为气态,气态的蒸镀颗粒从射出口111射出。
此处,在如上述实施方式1的蒸镀装置那样,加热板单元100固定在喷嘴部110内的情况下,如果没有附着在加热板单元100内的加热板101的蒸镀颗粒,则为了使蒸镀颗粒再次附着在加热板101就需要将喷嘴部110冷却。因此,喷嘴部110的冷却期间(蒸镀颗粒附着期间)不能进行蒸镀处理,所以在上述实施方式1中,作为蒸镀源,配置有多列的蒸镀颗粒射出装置501,在某个蒸镀颗粒射出装置501的喷嘴部110的冷却期间,使用其余的蒸镀颗粒射出装置501中的、在加热板单元100的加热板101的表面附着有蒸镀颗粒的蒸镀颗粒射出装置501进行蒸镀处理。
与此相对,在本实施方式中,利用与蒸镀颗粒射出装置502分别地设置的蒸镀材料填充装置180,进行使蒸镀颗粒向加热板单元100的加热板101附着的附着处理,因此,不存在喷嘴部110的冷却期间(蒸镀颗粒附着期间)。
即,在本实施方式的蒸镀装置中,当附着在上述加热板单元100的加热板101的蒸镀颗粒成为某种程度的量的气态时,将该加热板单元100从喷嘴部110取出,重新将在加热板101附着有蒸镀颗粒的加热板单元100安装在喷嘴部110。
因此,不需要配置多列作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置502,蒸镀源仅配置1列即可。
此外,如上所述,在本实施方式,因为另外设置有蒸镀材料填充装置180,所以蒸镀装置的蒸镀颗粒射出装置502的蒸镀速率不依赖于来自蒸镀颗粒产生部120的坩埚123的蒸镀速率。
例如,在上述实施方式1,蒸镀颗粒射出装置501具有与蒸镀材料填充装置180相同的功能,所以蒸镀颗粒产生部120的坩埚123的蒸镀速率越低,并列配置的作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置501的个数就必须增加,真空腔室500的大小也变大相应的量。
与此相对,在本实施方式中,作为蒸镀源的蒸镀颗粒射出装置502在真空腔室500总是只有一个,只要增加在真空腔室500外另外设置的蒸镀材料填充装置180数量即可,因此不会发生真空腔室500的巨大化。
此外,在真空腔室500内,还包括被成膜基板200与蒸镀掩模300的对位机构等其它机构,导致该真空腔室500的容积变大,但是,在蒸镀材料填充装置180中,向加热容器170内仅配置加热板单元100即可,因此能够减小加热容器170的容积。从而,能够实现蒸镀材料填充装置180的小型化和减压时间的缩短,能够实现蒸镀材料填充装置180的简化,实现设备的低成本化。同时由于蒸镀材料填充装置180的数量的增加容易实现,因此可以将蒸镀颗粒产生部120的蒸镀速率设置得更低,进而能够进一步降低蒸镀材料的热劣化。
进一步,在本实施方式中,不需要在喷嘴部110内使蒸镀颗粒附着在加热板单元100,因此不需要设置用于使气态的蒸镀颗粒滞留并使该蒸镀颗粒冷却的空间。由此,能够实现喷嘴部110的小型化,因此能够降低蒸镀装置的设备成本。
盒状的加热板单元100在附着在加热板101的表面的蒸镀颗粒用完的时刻交换。能够通过依次交换加热板单元100来连续地进行蒸镀。
另外,也可以在真空腔室500或附属于该真空腔室500的腔室内,将该加热板单元100预备加热至蒸镀颗粒不蒸发或升华的温度左右为止,从而在投入喷嘴部110后,能够迅速地加热至可得到蒸镀速率的状态。
此外,也可以将喷嘴部110并列配置多个。例如并列配置两台喷嘴部110,通过交替使用,在加热板单元100的交换中和使蒸镀速率稳定为止的时间也能够继续进行蒸镀,能够进行不间断的蒸镀处理。
[实施方式3]
对本发明的另一实施方式说明如下。
在本实施方式中,如图12所示,在蒸镀装置中代替图1所示的蒸镀颗粒射出装置501,具备蒸镀颗粒射出装置503,除此之外,基本上与上述实施方式1的图1所示的蒸镀颗粒射出装置501的结构相同。
如图12所示,上述蒸镀颗粒射出装置503具备第一加热装置162、第二加热装置163。
上述第一加热装置162是如下的装置:从外侧对作为上述射出用容器的喷嘴部110进行加热,并对上述喷嘴部110进行加热控制,使得该喷嘴部110内的上述加热板单元100的加热板101表面不被加热至蒸镀材料的蒸发温度或升华温度。
上述第二加热装置163是如下的装置:对装填在作为上述射出用容器的喷嘴部110的加热板单元100直接加热,并对上述喷嘴部110进行加热控制,使得上述加热板单元100的加热板101表面成为蒸镀材料的蒸发温度或升华温度以上。
在上述结构的蒸镀颗粒射出装置503中,在使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101的情况下,仅使第一加热装置162驱动,对喷嘴部110进行加热。在这种情况下,进行加热控制,使得喷嘴部110内的加热板单元100的加热板101的表面温度不被加热至蒸镀材料的蒸发温度或升华温度,因此,被供给至喷嘴部110的气态的蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101的表面。
此外,从在加热板101附着有蒸镀颗粒的加热板单元100再次使蒸镀材料成为气态的情况下,不仅驱动第一加热装置162而且驱动第二加热装置163,对喷嘴部110进行加热。由此,加热板单元100的加热板101的表面被加热至蒸镀材料的蒸发温度或升华温度以上,所以蒸镀材料从该加热板单元100的加热板101的表面成为气态的蒸镀颗粒,蒸镀颗粒从喷嘴部110的射出口111以高密度向外部射出。
这样,通过使用两个加热装置(第一加热装置162、第二加热装置163),在使被保持在加热板单元100的加热板101的蒸镀材料再次成为气态的情况下能够迅速地对应。这是因为,在使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101时,利用第一加热装置162进行加热,该加热成为对喷嘴部110内的加热板单元100的预备加热。
另外,在上述实施方式1中,在使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101的情况下,积极地对喷嘴部110进行冷却,因此暂时能够使蒸镀颗粒迅速地附着在被加热后的加热板单元100的加热板101,而在本实施方式中,如上所述,不对喷嘴部110进行冷却而进行加热。
即,在本实施方式中,在使蒸镀颗粒附着在加热板单元100的加热板101的情况下,不像上述实施方式1那样积极地使喷嘴部110冷却,因此,如果暂时将加热板单元100加热至蒸镀材料的蒸发温度或升华温度以上,则该加热板单元100的冷却所用时间就变长。因此,与实施方式1相比,使蒸镀颗粒附着更需要时间,因此总的蒸镀处理的时间变长。
但是,如果如上述实施方式1的图5所示那样,配置多列蒸镀颗粒射出装置503,在某个蒸镀颗粒射出装置503的喷嘴部110冷却期间,使用其他的蒸镀颗粒射出装置503中的在加热板单元100的加热板101的表面附着有蒸镀颗粒的蒸镀颗粒射出装置503进行蒸镀处理,则能够缩短总的蒸镀处理。
<向下沉积>
另外,在上述实施方式1~3,列举蒸镀颗粒射出装置501~503配置在被成膜基板200的下方、蒸镀颗粒射出装置501~503使蒸镀颗粒经蒸镀掩模300的开口部301从下方朝向上方地蒸镀(up-deposition,向上沉积)的情况为例进行了说明。但是本发明并不限定于此。
例如,也可以将蒸镀颗粒射出装置501~503设置在被成膜基板200的上方,使蒸镀颗粒经蒸镀掩模300的开口部301从上方朝向下方地蒸镀在被成膜基板200(down-deposition,向下沉积)。
在这样通过向下沉积进行蒸镀的情况下,即使不使用为了抑制自重弯曲而设置作为保持被成膜基板200的基板保持部件的例如静电吸盘等方式,也能够在被成膜基板200的整个面精度良好地形成高精细的图案。
(侧向沉积)
此外,例如蒸镀颗粒射出装置501~503也可以具有向横方向射出蒸镀颗粒的机构,以被成膜基板200的被成膜面201一侧朝向蒸镀颗粒射出装置501~503一侧并在垂直方向上立起的状态,使蒸镀颗粒在横方向上经蒸镀掩模300蒸镀在被成膜基板200(side-deposition,侧向沉积)。
<其它变形例>
此外,喷嘴部110的射出口111的开口形状(平面形状)并无特别限定,能够为圆形、方形等各种形状。
此外,喷嘴部110的射出口111既可以一维(即线状)排列,也可以分别呈二维(即,面状)排列。
在使被成膜基板200和蒸镀掩模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,越能够对应大面积的被成膜基板200。
此外,在实施方式1中,以有机EL显示装置1具备TFT基板10,且在该TFT基板10上形成有机层的情况为例进行了说明,本发明并不限定于此。有机EL显示装置1可以代替TFT基板10,为在形成有机层的基板不形成TFT的无源型的基板,也可以使用上述无源型的基板作为被成膜基板200。
此外,在实施方式1中,以上述那样在TFT基板10上形成有机层的情况为例进行了说明,本发明并不限定于此,还能够应用于代替有机层进行第二电极26的蒸镀的情况。此外,还能够应用于在有机EL元件20的密封中使用密封膜的情况、进行该密封膜的蒸镀的情况。
此外,上述蒸镀颗粒射出装置501~503和蒸镀装置在上述那样有机EL显示装置1的制造方法以外,还能够很好地应用于利用蒸镀形成被图案化的膜的所有制造方法及制造装置。其中,特别优选应用于需要高蒸镀速率的蒸镀源的蒸镀方法。
上述蒸镀颗粒射出装置501~503和蒸镀装置例如除有机EL显示装置1以外,还能够很好地应用于例如有机薄膜晶体管等功能器件的制造。
在上述实施方式1~3中,以蒸镀颗粒射出装置501~503为线型蒸镀源进行了说明,但是并不限定于此,也可以为坩埚型蒸镀源(点型蒸镀源)和面型蒸镀源。
此外,本发明所得到的效果并不取决于喷嘴的射出口形状。即,既可以配置大量射出口,也可以为形成有一个较长的开口的射出口。
进一步,本发明对于蒸镀速率的稳定化时间长的材料特别有效。例如,对于有机材料那样的容易由于急剧的升温而劣化的材料,能够通过迅速的蒸镀速率的到达来实现处理节奏(tact)(总处理能力)的提高。进一步,本发明对昂贵的蒸镀材料特别有效。例如,形成有机EL元件的有机层的材料等。通过蒸镀速率的温度化时间的缩短、将多个蒸镀材料供给源进行组合,在升温时和降温时也有助于蒸镀,因此能够有效地使用蒸镀材料。
此外,本发明的蒸镀颗粒射出装置不仅适用于有机EL显示装置的制造,只要是利用蒸镀形成膜,在其它方面也能够应用。
在上述实施方式1,以使用限制板的蒸镀膜图案的分涂形成为例进行了说明,但是并不限定于此,在利用显示区域整个面开口的蒸镀掩模在像素区域整个面一并形成有机膜时也能够应用。
例如,在像素区域整个面一并形成空穴输送层等的情况下,通过应用本发明的方法,能够提高蒸镀速率,能够缩短蒸镀时间、提高装置的处理节奏。
进一步,在照明用途等那样不形成高精细图案而在发光区域整个面形成全层的有机EL发光装置的情况下,也能够同样应用本发明。特别是对于有机EL照明,在通过处理节奏的缩短实现低成本方面非常有效,使用本发明的方法,能够得到高的蒸镀速率,因此能够缩短处理节奏。
此外,本发明不仅能够应用于有机膜,还能够应用于第二电极或密封膜的蒸镀。
进一步,本发明不仅能够应用于有机EL显示装置的制造,还能够应用于作为利用蒸镀形成膜的、需要高的蒸镀速率的制造工序或制作物。
此外,优选上述被附着体以能够相对于上述射出用容器装卸的方式设置。
这样,通过以能够相对于射出用容器装卸的方式设置被附着体,能够利用与蒸镀颗粒射出装置不同的装置进行使蒸镀颗粒附着在被附着体使蒸镀材料保持的处理。
由此,不需要在蒸镀颗粒射出装置内设置用于使蒸镀材料保持在被附着体表面的装置,因此能够实现该蒸镀颗粒射出装置的小型化。
本发明的蒸镀颗粒射出装置的特征在于,包括:蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料而产生气态的蒸镀颗粒;射出用容器,其与上述蒸镀颗粒产生源连接,具有将上述气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;被附着体,其内置于上述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料;和表面温度控制装置,其将上述射出用容器内的上述被附着体的表面温度,控制为比上述蒸镀材料成为气态的温度低的温度和上述蒸镀材料成为气态的温度以上的温度中的任一温度。
上述表面温度控制装置也可以包括:冷却装置,其对上述射出用容器内的上述被附着体进行冷却,使得该被附着体的表面温度低于上述蒸镀材料成为气态的温度;和加热装置,其对上述射出用容器内的上述被附着体进行加热,使得该被附着体的表面温度成为上述蒸镀材料成为气态的温度以上。
根据上述结构,能够将由加热装置加热至蒸镀材料成为气态的温度以上的被附着体的表面温度,通过冷却装置迅速地冷却至可使气态的蒸镀颗粒附着在被附着体的温度、即低于蒸镀材料成为气态的温度。
由此,能够缩短放出蒸镀颗粒后使后面的气态的蒸镀颗粒附着在蒸镀颗粒已用完的被附着体而保持蒸镀材料为止的时间。
因此,能够大幅缩短蒸镀处理的总的时间。
上述表面温度控制装置也可以包括:第一加热装置,其将上述射出用容器内的上述被附着体的表面加热至上述蒸镀材料成为气态的温度;和第二加热装置,其将上述射出用容器内的上述被附着体的表面加热至上述蒸镀材料成为气态的温度以上。
根据上述结构,第一加热装置将填充有气态的蒸镀颗粒的射出用容器内的被附着体的表面加热至比蒸镀材料成为气态的温度低的温度,由此能够使射出用容器内的气态的蒸镀颗粒附着在被附着体表面,使该被附着体表面保持蒸镀材料。
此外,上述第二加热装置将射出用容器内的上述被附着体的表面加热至蒸镀材料成为气态的温度以上,由此,能够从被保持在被附着体表面的蒸镀材料放出气态的蒸镀颗粒。
此处,在从使蒸镀颗粒附着于被附着体的附着处理连续进行至使附着在被附着体表面的蒸镀颗粒放出的放出处理的情况下,利用上述第一加热装置进行的被附着体表面的加热成为利用第二加热装置进行的被附着体表面的加热的预备加热,因此能够大幅缩短从第二加热装置的加热开始至从保持在被附着体表面的蒸镀材料放出气态的蒸镀颗粒为止的时间。
优选上述被附着体包括多个加热板。
这样,通过使用多个加热板作为被附着体,能够加大用于附着蒸镀颗粒的表面积。由此,能够同时使大量的蒸镀颗粒附着,因此能够增多通过对被附着体表面加热而放出的气态的蒸镀颗粒的数量。因此,能够大幅提高从射出用容器射出的蒸镀颗粒的蒸镀速率。
如以下所述,被附着体因为表面积越大就越容易增加附着蒸镀颗粒的数量,所以也可以为表面积大的以下那样的部件。
优选上述被附着体为翅片状的部件。
优选上述被附着体为网格状的部件。
优选上述被附着体为具有分形面的部件。
本发明的蒸镀颗粒射出系统的特征在于,包括蒸镀材料填充装置和蒸镀颗粒射出装置,上述蒸镀材料填充装置包括:蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料而产生气态的蒸镀颗粒;填充容器,其与上述蒸镀颗粒产生源连接,填充由上述蒸镀颗粒产生源产生的气态的蒸镀颗粒;和蒸镀颗粒附着单元,其使上述蒸镀颗粒在内置于上述填充容器的被附着体的表面附着,上述蒸镀颗粒射出装置包括:射出用容器,其内置有通过上述蒸镀材料填充装置将气态的蒸镀颗粒附着在表面而得到的保持有蒸镀材料的被附着体,具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;和加热装置,其对内置于上述射出用容器的被附着体进行加热,使得该被附着体的表面温度成为使该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度。
根据上述结构,用于使蒸镀颗粒附着在被附着体而保持蒸镀材料的装置(蒸镀材料填充装置)和用于使保持在被附着体的蒸镀材料成为气态并向外部射出的装置(蒸镀颗粒射出装置)分别地设置,因此,使蒸镀颗粒在蒸镀材料填充装置中的被附着体附着的附着处理时的蒸镀速率,不依赖于从蒸镀颗粒射出装置中的被附着体放出的蒸镀颗粒的射出时的蒸镀速率。
由此,即使降低使蒸镀颗粒附着在蒸镀材料填充装置中的被附着体的附着处理时的蒸镀速率,也不会对蒸镀颗粒射出装置的蒸镀速率产生影响。即,在蒸镀材料填充装置中,能够以低蒸镀速率进行蒸镀颗粒向被附着体的附着,因此不必过于提升对蒸镀材料填充装置内的蒸镀颗粒产生源的加热温度。
因此,不必对蒸镀材料进行过度的加热即可,所以能够消除蒸镀材料的过度加热导致的劣化。
上述蒸镀颗粒射出系统也可以具备盒状部件,该盒状部件形成为能够相对于上述蒸镀材料填充装置装卸,且内置有上述被附着体。
本发明的蒸镀颗粒射出方法的特征在于:包括将保持在被附着体表面的蒸镀材料加热至该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度的加热工序,上述被附着体内置于具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口的射出用容器。
根据上述结构,蒸镀颗粒附着在被附着体表面,因此被施加在该被附着体的热量容易传达至整个蒸镀颗粒。因此,仅将该被附着体加热至蒸镀材料成为气态的温度以上,就能够同时得到大量的气态的蒸镀颗粒。即,能够提高蒸镀速率。
此外,被附着体的表面积越大就能够使越多的蒸镀颗粒附着在表面,因此能够进一步同时得到大量的气态的蒸镀颗粒。即,能够进一步提高蒸镀速率。
而且,如上所述,被施加在被附着体的热量容易传达至整个蒸镀颗粒,因此,用于使被保持在被附着体表面的蒸镀材料成为气态的加热温度在蒸镀材料为液体时为蒸发温度以上,在蒸镀材料为固体时为升华温度以上,且为尽可能接近该蒸发温度、升华温度的加热温度,就足够实现目标。由此,不需要为了提高蒸镀速率而进行过度的加热,因此能够防止过度的加热导致的蒸镀材料的劣化。
因此,根据上述结构,即使不对蒸镀材料进行过度的加热,也能够得到能够提高蒸镀速率的效果。
本发明的蒸镀颗粒射出方法的特征在于,包括:蒸镀颗粒供给工序,向内置有能够在表面附着蒸镀颗粒的被附着体的射出用容器,供给使蒸镀材料成为气态而得到的蒸镀颗粒;蒸镀材料保持工序,在正在供给上述蒸镀颗粒的状态下,将上述射出用容器内的上述被附着体的表面调整为比使上述蒸镀材料蒸发的温度低的温度,使蒸镀颗粒附着在该被附着体的表面,由此上述表面保持蒸镀材料;加热工序,将通过蒸镀材料保持工序而被保持在上述被附着体表面的蒸镀材料加热至该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度;和蒸镀颗粒射出工序,将通过上述加热工序而成为气态的蒸镀颗粒从射出口向被蒸镀体射出。
此处,从蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒的温度在蒸镀材料为液体的情况下为蒸发温度,在蒸镀材料为固体的情况下为升华温度。
根据上述结构,对于内置于射出用容器的被附着体,使蒸镀颗粒附着在该被附着体表面而保持蒸镀材料后,使被保持在被附着体的蒸镀材料成为气态,因此,与将蒸镀材料放入坩埚进行加热而成为气态的情况相比,不必过于提高加热温度就能够一次使成为气态的蒸镀材料增加。即,能够提高蒸镀速率。
此外,本发明的蒸镀装置作为蒸镀源包括上述蒸镀颗粒射出装置。
因此,根据上述蒸镀装置,即使不对蒸镀材料进行过度的加热也能够提高蒸镀速率。
此外,优选上述蒸镀装置包括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,能够得到所期望的成膜图案。
此外,上述规定的图案能够为有机电致发光元件的有机层。上述蒸镀装置能够很好地应用于有机电致发光元件的制造装置。即,上述蒸镀装置也可以为有机电致发光元件的制造装置。
在使用本发明的蒸镀颗粒射出装置的有机电致发光元件的制造方法中,例如包括:在TFT基板上制作第一电极的TFT基板及第一电极制作工序;在上述TFT基板上蒸镀至少包括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等级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。
这样,通过使用本发明的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源,即使不对蒸镀材料进行过度的加热,也能够提高蒸镀速率,所以,即使提高蒸镀速率,也能够不浪费蒸镀材料而提高蒸镀材料的利用效率。
由此,能够降低有机电致发光元件的制造费用,结果能够廉价地制造有机EL显示装置。
本发明并不限定于上述各实施方式,能够在技术方案所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方案适当地进行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很好地应用于使用有机EL显示装置的有机层的分涂形成等成膜工艺的、有机EL显示装置的制造装置以及制造方法等。
附图标记的说明
1    有机EL显示装置
2R、2G、2B  像素
10   TFT基板
11   绝缘基板
12   TFT
13   层间绝缘膜
13a  接触孔
14   配线
15   边缘覆盖物
20   有机EL元件
21   第一电极
22   空穴注入层兼空穴输送层
23R  发光层
23R、23G、23B  发光层
24   电子输送层
25   电子注入层
26   第二电极
30   粘接层
40   密封基板
91   蒸镀颗粒
100  加热板单元
101  加热板
101a 表面
110  喷嘴部(射出用容器)
110a 壳体外周面
111  射出口
120  蒸镀颗粒产生部
121  容器
122  加热器
124  蒸镀材料
130  导入管
131  限制板
140  阀门
150  冷却装置
151  热交换部件
160  加热装置
161  加热装置
162  第一加热装置
163  第二加热装置
170  加热容器
171  射出口
180  蒸镀材料填充装置
200  被成膜基板
201  被成膜面
300  蒸镀掩模
301  开口部
500  真空腔室
501  蒸镀颗粒射出装置
502  蒸镀颗粒射出装置
503  蒸镀颗粒射出装置
600  蒸镀源单元
700  蒸镀源

Claims (7)

1.一种蒸镀颗粒射出装置,其特征在于,包括:
蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒;
射出用容器,其与所述蒸镀颗粒产生源连接,具有将所述气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;
被附着体,其内置于所述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料;和
表面温度控制装置,其将所述射出用容器内的所述被附着体的表面温度,控制为比所述蒸镀材料成为气态的温度低的温度和所述蒸镀材料成为气态的温度以上的温度中的任一温度,
所述表面温度控制装置包括:
冷却装置,其对所述射出用容器内的所述被附着体进行冷却,使得该被附着体的表面温度低于所述蒸镀材料成为气态的温度;和
加热装置,其对所述射出用容器内的所述被附着体进行加热,使得该被附着体的表面温度成为所述蒸镀材料成为气态的温度以上,
所述被附着体包括并列配置的多个加热板、翅片状部件、网格状部件和具有分形面的部件中的任一个。
2.一种蒸镀颗粒射出装置,其特征在于,包括:
蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒;
射出用容器,其与所述蒸镀颗粒产生源连接,具有将所述气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;
被附着体,其内置于所述射出用容器,通过使蒸镀颗粒附着而在表面保持蒸镀材料;和
表面温度控制装置,其将所述射出用容器内的所述被附着体的表面温度,控制为比所述蒸镀材料成为气态的温度低的温度和所述蒸镀材料成为气态的温度以上的温度中的任一温度,
所述表面温度控制装置包括:
第一加热装置,其将所述射出用容器内的所述被附着体的表面加热至所述蒸镀材料成为气态的温度;和
第二加热装置,其将所述射出用容器内的所述被附着体的表面加热至所述蒸镀材料成为气态的温度以上,
所述被附着体包括并列配置的多个加热板、翅片状部件、网格状部件和具有分形面的部件中的任一个。
3.一种蒸镀装置,其特征在于:
包括权利要求1或2所述的蒸镀颗粒射出装置作为蒸镀源。
4.如权利要求3所述的蒸镀装置,其特征在于:
包括用于形成蒸镀膜的成膜图案的蒸镀掩模。
5.如权利要求4所述的蒸镀装置,其特征在于:
所述成膜图案为有机电致发光元件中的有机层。
6.一种蒸镀颗粒射出系统,其特征在于:
包括蒸镀材料填充装置和蒸镀颗粒射出装置,
所述蒸镀材料填充装置包括:
蒸镀颗粒产生源,其加热蒸镀材料产生气态的蒸镀颗粒;
填充容器,其与所述蒸镀颗粒产生源连接,填充由所述蒸镀颗粒产生源产生的气态的蒸镀颗粒;和
蒸镀颗粒附着单元,其使所述蒸镀颗粒在内置于所述填充容器的被附着体的表面附着,
所述蒸镀颗粒射出装置包括:
射出用容器,其内置有通过所述蒸镀材料填充装置将气态的蒸镀颗粒附着在表面而得到的保持有蒸镀材料的被附着体,具有将气态的蒸镀颗粒向外部射出的射出口;和
加热装置,其对内置于所述射出用容器的被附着体进行加热,使得该被附着体的表面温度成为该蒸镀材料成为气态的温度以上的温度。
7.一种盒状部件,其特征在于:
形成为能够相对于权利要求6所述的蒸镀材料填充装置装卸,且内置有所述被附着体。
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