CN103493593B - 有机el元件的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机EL元件的制造方法,其包含如下的蒸镀工序:通过使气化了的有机层形成材料从喷嘴喷出,在相对移动的基材上形成有机层;在该蒸镀工序中,形成由前述有机层构成且具有与基材移动方向垂直的方向上的宽度A(mm)的发光区域,并且在将前述喷嘴的开口部的在与前述基材移动方向垂直的方向上的长度设为W(mm)、将前述开口部与前述基材的距离设为h(mm)时,满足式子W≥A+2×h(其中,h≤5mm。)。

Description

有机EL元件的制造方法及制造装置
技术领域
本发明涉及有机EL元件的制造方法及制造装置,所述有机EL元件在形成于基材上的电极层上具有有机层,从该有机层发出光。
背景技术
近年来,作为用于新一代的低功耗的发光显示装置的元件,有机EL(场致发光)元件受到关注。有机EL元件基本上具有包含由有机发光材料构成的发光层的至少一层有机层和一对电极。对于上述有机EL元件而言,源于有机发光材料可得到多色的发光,另外,由于是自发光元件,因此,作为电视(TV)等的显示用途受到关注。
有机EL元件的构成为包含发光层的至少一层有机层被具有相互相反电极的两个电极层夹持(夹层结构),各有机层分别由数nm~数十nm的有机膜构成。用电极层夹持的有机层被支撑在基材上,在基材上依次层叠阳极层、有机层、阴极层,由此形成有机EL元件。另外,在有多个有机层时,可在阳极层上依次层叠各有机层。
在上述有机EL元件的制造方法中,作为在形成于基材上的阳极层上成膜(形成)各有机层的方法,通常已知有真空蒸镀法、涂布法,其中,由于可以提高用于形成有机层的材料(有机层形成材料)的纯度,容易得到高寿命,因此,主要使用真空蒸镀法。
在上述真空蒸镀法中,通过在蒸镀装置的真空室内使用设置在与基材相对的位置的蒸镀源进行蒸镀而形成有机层,因此设置有对应于有机层的蒸镀源。具体而言,用配置上述蒸镀源上的加热部对有机层形成材料进行加热而使其气化,使气化了的有机层形成材料(气化材料)从设置于上述蒸镀源的喷嘴喷出,使其附着在形成于基材上的阳极层上,由此在该阳极层上蒸镀有机层形成材料。
在上述真空蒸镀法中,可采用所谓的间歇法、辊式法(roll process)。间歇法是在每1片形成有阳极层的基材的阳极层上蒸镀有机层的工艺。另外,辊式法的工艺是,将形成有阳极层并卷成卷状的带状的基材连续地(通过所谓的卷到卷方式)送出,用旋转驱动的筒辊(can roll)的表面支撑被送出的基材并使其随着旋转而移动,同时在阳极层上连续地蒸镀各有机层,并将蒸镀有各有机层的基材卷成卷状。其中,从谋求低成本化的观点考虑,理想的是用辊式法来制造有机EL元件。
然而,这样在真空蒸镀法中采用辊式法时,有时发光色会偏离所期望的发光色(产生偏差),制造出低质量的有机EL元件。
另一方面,在真空蒸镀法中,从延长寿命的观点考虑,为了减少混入发光层的水分量,提出了减小蒸镀源和基材之间的距离的技术(参见专利文献1),当这样减小蒸镀源和基材之间的距离时,在基材的宽度方向中从该基材的中央部向两端部有机层形成材料的附着量越来越少,该中央部的膜厚变得比两端部的膜厚大。因此,尤其在基材的宽度方向更容易制造上述的发光色偏离了所期望的发光色的低质量的有机EL元件。
因此,在辊式法中,为了减小基材的宽度方向上的中央部和两端部之间有机层形成材料的附着量之差,提出了利用与基材的移动方向平行的流量校正部件在基材的宽度方向分割成两个以上区域,通过由该流量校正部件形成的缝隙喷出有机层形成材料并使其附着在基材上的方案(参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-287996号公报
专利文献2:日本特开2009-302045号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,当设置上述流量校正部件时,与被该流量校正部件遮掩相应地喷嘴的开口面积实质上会减小,因此,可能会导致有机层的形成速度变慢,有机EL元件的生产效率下降。
鉴于上述问题,本发明的课题在于,提供一种有机EL元件的制造方法及制造装置,所述制造方法可以缩短基材和蒸镀源的距离,并且可以有效地制造可抑制发光色的改变的高质量的有机EL元件。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明人进行了潜心研究,结果发现,通过将喷嘴的开口部的宽度(与基材移动方向垂直的方向上的喷嘴开口宽度)W、形成于基材上的有机层的发光宽度(发光区域的与基材移动方向垂直的方向上的宽度)A、开口部与基材的距离h设定为规定的关系,可缩短基材和蒸镀源的距离,并且可以有效地制造可抑制发光色的改变的高质量的有机EL元件,从而完成了本发明。
即,本发明的有机EL元件的制造方法包含如下的蒸镀工序:通过使气化了的有机层形成材料从喷嘴喷出,在相对于该喷嘴相对移动的基材上形成有机层;
在前述蒸镀工序中,形成由前述有机层构成且具有在与基材移动方向垂直的方向上的宽度A(mm)的发光区域,并且在将前述喷嘴的开口部的在与前述基材移动方向垂直的方向上的长度设为W(mm)、将前述开口部与前述基材之间的距离设为h(mm)时,满足式子W≥A+2×h(其中,h≤5mm。)。
通过如上所述进行蒸镀工序,可以缩短基材和蒸镀源的距离,并且可以有效地制造可抑制发光色的改变的高质量的有机EL元件。
另外,本发明的有机EL元件的制造装置具备如下的蒸镀源:通过使气化了的有机层形成材料从喷嘴喷出,在相对于该喷嘴相对移动的基材上形成有机层,
所述有机EL元件的制造装置构成为,能形成由有机层构成且具有在与基材移动方向垂直的方向上的宽度A(mm)的发光区域,并且在将前述喷嘴的开口部的在与前述基材移动方向垂直的方向上的长度设为W(mm)、将前述开口部与前述基材之间的距离设为h(mm)时,满足式子W≥A+2×h(其中,h≤5mm。)。
发明的效果
如上所述,根据本发明,可以缩短基材和蒸镀源的距离,并且可以有效地制造可抑制发光色的改变的高质量的有机EL元件。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的有机EL元件的制造方法中所使用的一个实施方式的有机EL元件的制造装置的概略侧面剖面示意图。
图2A是表示在基材上形成的阳极层及有机层的配置关系的一例的图,是表示在阳极层上层叠有有机层的状态的俯视图。
图2B是图2A的XX’向视剖面图。
图3A是表示在基材上形成的阳极层、有机层及阴极层的配置关系的一例的俯视图。
图3B是图3A的YY’向视剖面图。
图4是表示喷嘴的开口部与基材的周边的构成的概略放大侧面剖面示意图。
图5是表示从图4的上方示意性表示喷嘴的开口部与基材的配置关系的概略放大平面图。
图6是表示在真空室内设有多个蒸镀源的状态的概略侧面剖面示意图。
图7A是表示有机EL元件的层结构的概略侧面剖面示意图,是表示有机层为1层时的图。
图7B是表示有机EL元件的层结构的概略侧面剖面示意图,是表示有机层为3层时的图。
图7C是表示有机EL元件的层结构的概略侧面剖面示意图,是表示有机层为5层时的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的有机EL元件的制造方法及有机EL元件的制造装置的实施方式进行说明。
如图1所示,有机EL元件的制造装置1是具有真空室3的蒸镀装置,在真空室3内,大致配置有作为基材供给手段的基材供给装置5、筒辊7、蒸镀源9、基材回收装置6。真空室3利用未图示的真空产生装置而使内部为减压状态,使内部可以形成真空区域。
作为上述基材供给装置5,具备将卷成卷状的带状基材21送出的供给辊5。作为上述基材回收装置6,具备卷取被送出的基材21的卷取辊6。即,成为从供给辊5送出的基材21被供给至筒辊7后,通过卷取辊6卷取的所谓卷到卷方式。
筒辊7由圆筒状的不锈钢形成,可旋转驱动。上述筒辊7配置在可以以规定的张力卷挂从供给辊5送出(供给)、并卷在卷取辊6上的基材21的位置,用筒辊7的周面(表面)支撑基材21的非电极层侧(具体而言,支撑基材21的与设有阳极层之侧相反的一侧)。另外,通过使筒辊7旋转(在图1中,逆时针旋转),可以使卷挂的(支撑的)基材21与筒辊7一起沿旋转方向移动。
优选上述筒辊7内部具有冷却机构等温度调节机构,由此,在后述的基材21上的有机层成膜中,可以使基材21的温度稳定。对于筒辊7的外径,例如,可以设定为300~2000mm。
而且,当筒辊7旋转时,随着其旋转,从供给辊5依次送出基材21,被送出的基材21与筒辊7的周面抵接地被支撑,并沿筒辊旋转方向移动,同时脱离筒辊7的基材21被卷取辊6卷取。
作为基材21的形成材料,可使用具有即使卷挂在筒辊7上也不会受损的挠性的材料,作为这样的材料,例如,可以举出金属材料、非金属无机材料、树脂材料。
作为上述金属材料,例如,可以举出:不锈钢、铁-镍合金等合金、铜、镍、铁、铝、钛等。另外,作为上述的铁-镍合金,可以举出例如36合金、42合金等。其中,从容易应用于辊式法的观点考虑,上述金属材料优选为不锈钢、铜、铝或者钛。另外,对于由上述金属材料形成的基材的厚度,从操作性、基材的卷取性的观点考虑,优选为5~200μm。
作为上述非金属无机材料,例如,可以举出玻璃,作为由上述玻璃形成的基材,例如,可以举出具有挠性的薄膜玻璃。另外,从充分的机械强度及适度的增塑性的观点考虑,由非金属无机材料形成的基材的厚度优选为5~500μm。
作为上述树脂材料,可以举出热固性树脂或者热塑性树脂等合成树脂,作为上述合成树脂,例如,可以举出聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物树脂、聚碳酸酯树脂、有机硅树脂、氟树脂等。另外,作为由树脂材料形成的基材,例如,可以使用上述合成树脂的薄膜。另外,从充分的机械强度及适度的增塑性的观点考虑,该基材的厚度优选为5~500μm。
基材21的宽度可根据要形成的有机EL元件的大小适当设计,没有特别限制,例如,优选为5mm~1000mm。
作为基材21,具体而言,可使用通过溅射预先形成了阳极层23(参照图2)的基材。
作为用于形成阳极层23的材料,可以使用铟-锌氧化物(IZO)、铟-锡氧化物(ITO)等各种透明导电材料、金、银、铂等金属、合金材料。
蒸镀源9是用于形成包含发光层(有机层25a)的至少1层有机层(参照图7)的构件,可根据应形成的有机层设置1个以上蒸镀源9。在本实施方式中,为了形成1层有机层25a而设置有1个蒸镀源9。蒸镀源9配置在与筒辊7的周面的支撑基材21的支撑区域相对的位置,通过在基材21上蒸镀用于形成有机层的材料(有机层形成材料22),可在形成于基材21上的阳极层23上形成有机层25a(参照图2、图7)。
对于上述蒸镀源9的构成,只要具有能将通过加热等气化了的有机层形成材料22向基材21喷出的喷嘴即可,没有特别限制。例如,蒸镀源9可以容纳有机层形成材料22,具有喷嘴9a和加热部(未图示)。以与筒辊7中的支撑基材21的支撑区域相对的方式来配置喷嘴9a。上述加热部对有机层形成材料22进行加热而使其气化,气化了的有机层形成材料22从喷嘴9a的开口部9aa(参照图4及图5)喷出至外部。另外,开口部9aa形成为矩形。需要说明的是,开口部9aa的大小的详细情况将在后面叙述。
而且,在上述的蒸镀源9内加热有机层形成材料22时,该有机层形成材料22被气化,气化了的有机层形成材料22从喷嘴9a向基材21喷出,被蒸镀在基材21上。通过这样将气化了的有机层形成材料22蒸镀在基材21上,如图2及图7A所示,在形成于基材21上的阳极层23上形成有机层25a。
作为有机层,只要至少具有发光层(有机层25a)即可,没有特别限制,另外,可以根据需要形成多个有机层。例如,如图7B所示,还可以将空穴注入层(有机层25b)、发光层(有机层25a)及电子注入层(有机层25c)依次层叠而层叠3层有机层。此外,也可以根据需要,通过在上述图7B所示的发光层(有机层25a)和空穴注入层(有机层25b)之间层叠空穴传输层(有机层25d、参照图7C),或者通过在发光层(有机层25a)和电子注入层(有机层25c)之间层叠电子传输层(有机层25e)(参照图7C),层叠4层有机层。
进而,也可以如图7C所示,通过在空穴注入层(有机层25b)和发光层(有机层25a)之间层叠空穴传输层(有机层25d)、在发光层(有机层25a)和电子注入层(有机层25c)之间层叠电子传输层(有机层25e),层叠5层有机层。另外,对于各有机层的膜厚,通常设计成数nm~数十nm左右,上述膜厚可根据有机层形成材料22、发光特性等适当设计,没有特别限制。
作为用于形成上述发光层的材料,例如,可以使用掺杂有三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、铱络合物(Ir(ppy)3)的4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP)等。
作为用于形成空穴注入层25b的材料,例如,可以使用铜酞菁(CuPc)、4,4’-双[N-4-(N,N-二间甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基]联苯(DNTPD)等。
作为用于形成上述空穴传输层的材料,例如,可以使用4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’联苯-4,4’-二胺(TPD)等。
作为用于形成上述电子注入层的材料,例如,可以使用氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氧化锂(Li2O)等。
作为用于形成上述电子传输层的材料,例如,可以使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-联苯氧基)铝(BAlq)、OXD-7(1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯)等。
另外,可以根据在如上所述的基材21的阳极层23上要形成的有机层的层叠构成、层叠数量配置1个以上蒸镀源9。例如,在如图7B所示层叠3层有机层时,如图6所示,可以沿筒辊7的旋转方向配置3个蒸镀源。在这样沿筒辊7的旋转方向设置多个蒸镀源9时,通过在该旋转方向上配置于最上游侧的蒸镀源9在阳极层23上蒸镀第1层有机层,然后,通过下游侧的蒸镀源9在第1层有机层上依次蒸镀、层叠第2层及其以后的有机层。
作为阴极层27,可以使用包含铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)、ITO、碱金属或碱土金属的合金等。在图3所示的一例中,阴极层27的与有机层25a重叠的部分形成为比有机层25a小的矩形。
需要说明的是,还可以是,在筒辊7的旋转方向上,在用于形成有机层的蒸镀源9的上游侧配置用于形成阳极层23的真空成膜装置,在该蒸镀源9的下游侧配置用于形成阴极层27的真空成膜装置,在一边被筒辊7支撑一边移动的基材21上将阳极层23成膜后,蒸镀有机层25a,然后将阴极层27成膜。
此外,在使用可通过蒸镀源蒸镀的材料作为阳极层23及阴极层27的材料时,还可以在真空室3内配置阳极层23及阴极层27用的蒸镀源,在基材21上依次连续蒸镀阳极层23、有机层25a、阴极层27,由此形成有机EL元件20。
在由此形成的有机EL元件20中,在对阳极层23及阴极层27分别施加阳极及阴极的电压时,电流在有机层25a中流动。由此,在与基材垂直的方向,有机层25a中的与阳极层23及阴极层27都重叠的区域发光(发光区域)。
将该有机层25a的发光区域R的与基材21的移动方向垂直的方向上的宽度设为发光宽度A。另外,从上述发光区域R射出的光透过阳极层23和阴极层27中的至少任一方而射出,该阳极层23表面或者阴极层27表面形成有机EL元件20的发光面。
下面,对喷嘴9a的开口部9aa的与基材21的移动方向垂直的方向上的长度(开口宽度)W(mm)、有机层25a的发光宽度A(mm)、开口部9aa与基材21之间的距离h(mm)这三者的关系进行说明。需要说明的是,图4的左右方向为基材21的宽度方向,图5的空心箭头表示基材的移动方向,图5的上下方向为基材21的宽度方向(与移动方向垂直的方向)。另外,以下有时将“基材的宽度方向”简称为“宽度方向”。
如图4及5所示,将喷嘴9a的开口宽度设为W、将有机层25的发光宽度设为A、将开口部9aa与基材21的距离设为h。这时,以满足式子W≥A+2×h(其中h≤5mm)的方式来设计W、A及h。
通过使h为5mm以下(h≤5mm),可以使气化了的有机层形成材料22以高密度到达基材21,因此,可以提高该有机层形成材料22的利用效率。另外,从使气化了的有机层形成材料22为更高密度的观点考虑,距离h优选为5mm以下、更优选为3mm以下。为了将上述距离h调节为规定的值,将喷嘴9a配置在使开口部9aa与基材21隔开该规定的值的位置即可。
另外,通过使W、A及h满足式子W≥A+2×h,可以使有机层形成材料22在有机层25a中的发光区域R的宽度方向两端部的附着量增加,因此,可以减小有机层形成材料22在该发光区域R的宽度方向中央部与两端部的附着量之差、即膜厚之差。另外,越抑制该有机EL元件20内部的有机层的膜厚(厚度)的改变,电特性的差异、光学特性的差异越小,越可以抑制发光面的亮度不匀。因而,可以抑制有机层25a的发光的改变,因此,能有效地制造可抑制发光色改变的高质量的有机EL元件。
需要说明的是,在基材21的移动方向上,由于基材21经过被喷出的有机层形成材料22进行附着的整个区域,因此,发光区域R的膜厚改变小。因而,像上述那样减小发光区域R的宽度方向上有机层的膜厚改变,由此能在发光区域R的整个区域减小有机层的起因于上述喷出状态的膜厚改变。
对于上述开口宽度W,只要h为5mm以下、并且满足W≥A+2×h,就没有特别限制。其中,当开口宽度W过小时,有不能形成对形成发光区域R而言充分的有机层之虞,当W过大时,有导致制造装置大型化而使成本增大之虞。例如,如果开口宽度W低于5mm,则有发光区域变窄、生产能力降低之虞,如果开口宽度W超过1000mm,则有导致装置大型化、装置成本增大之虞。因而,可以考虑例如上述观点来适当设计开口宽度W,例如开口宽度W优选为5mm以上且1000mm以下、更优选为5mm以上且100mm以下、进一步优选为10mm以上且70mm以下。另外,如果开口宽度W比基材21的宽度大,则有有机层形成材料22白白飞散之虞,因此,考虑上述观点,例如开口宽度W优选为基材21的宽度以下。
对于上述发光宽度A,只要h为5mm以下、并且满足W≥A+2×h,就没有特别限制。其中,当A过小时,有发光区域R变得过小而作为有机EL元件不能得到充分的发光之虞,当A过大时,有因微小的异物混入而导致成品率降低之虞。另外,发光宽度A还具有可根据使用有机EL元件的用途等来设计的性质。因而,可以考虑例如上述观点来适当设计发光宽度A,例如发光宽度A优选为3mm以上且900mm以下、更优选为3mm以上且90mm以下、进一步优选为5mm以上且60mm以下。
下面,对使用有上述制造装置的一个实施方式的有机EL元件的制造方法进行说明。
本实施方式的有机EL元件的制造方法包含如下的蒸镀工序:通过使气化了的有机层形成材料22从喷嘴9a喷出,在相对于该喷嘴9a相对移动的基材21上形成有机层25a,在前述蒸镀工序中,形成由有机层25a构成的发光宽度(与基材移动方向垂直的方向上的宽度)A的发光区域R,并且在将与基材移动方向垂直的喷嘴开口宽度设为W、将开口部9aa与基材21之间的距离设为h时,满足式子W≥A+2×h(其中,h≤5mm)。
在本实施方式中,预先如上所述设定开口宽度W、发光宽度A及距离h,基于设定的距离h来配置喷嘴9a,并设定阳极层23、有机层25a及阴极层27的大小及位置关系。
例如,首先,将开口宽度W、发光宽度A及距离h中的距离h的数值设定为5mm以下的规定值。在先设定了距离h时,接着,以满足W≥A+2×h的方式设定发光宽度A及开口宽度W。接着,以具有设定的发光宽度A的方式设定发光区域R的大小,以能得到该发光区域R的方式设定有机层25a、阳极层23及阴极层27的大小和它们的形成位置(即重叠状态)。
同样地,在先设定了发光宽度A时,接着以使距离h为5mm以下并且满足式子W≥A+2×h的方式设定开口宽度W及距离h,在先设定了开口宽度W时,接着以使距离h为5mm以下并且满足式子W≥A+2×h的方式设定发光宽度A及距离h。
在如此设定后,首先,将通过溅射等在一面侧预先形成有阳极层23的、卷成卷状的基材21从基材供给装置5送出。
接下来,对于送出的基材21,一边以使基材21的与形成有阳极层23之侧相反的一侧与筒辊7的表面抵接的方式使基材21移动,一边利用以与筒辊7相对的方式配置的蒸镀源9使包含有机层25a(参照图7)的有机层的有机层形成材料22气化,使气化了的有机层形成材料22从喷嘴9a喷出并蒸镀在被筒辊7支撑的基材21上的阳极层23上。
由此,可以以使h为5mm以下并且满足式子W≥A+2×h的方式在基材21上形成有机层25a。在形成有机层25a后,将形成了有机层25a的基材21利用卷取辊6卷取。然后,在有机层25a上,利用未图示的蒸镀装置形成阴极层27,由此可以形成在基材21上依次层叠阳极层23、有机层25a及阴极层27而得到的有机EL元件20。
通过由此制造有机EL元件20,如上所述,可以抑制发光区域R中的有机层25a的膜厚改变。
需要说明的是,如上所述,越抑制有机层25a的膜厚的改变越可以抑制有机EL元件20的发光面的亮度不匀,由此,优选使该膜厚的改变为±10%以下。通过使膜厚的改变为±10%以下,能将有机EL元件20的发光面中的亮度不匀控制在20%以内。
本发明的有机EL元件的制造方法及制造装置如上所述,但本发明不限定于上述各实施方式,可以在本发明的目标范围内适当设计变更。例如,在上述实施方式中,在蒸镀源9内使有机层形成材料22气化,但也可以将用其它装置气化了的有机层形成材料22导入蒸镀源9内,使其从该蒸镀源9的喷嘴9a喷出。
另外,在上述实施方式中,将基材供给装置5配置在真空室3内,但只要能将基材21向筒辊7送出即可,对向筒辊7进行供给的供给方法没有特别限制。另外,在上述实施方式中,对完成了蒸镀工序的基材21进行卷取,但也可以在不卷取上述基材21的情况下将上述基材21供于裁断等工序。
另外,在上述实施方式中,通过使阴极层27形成为比有机层25a小的矩形来设计发光区域R,但对上述发光区域R的设计方法没有特别限制,此外,也可以在有机层25a和阴极层27之间配置绝缘层,通过使该绝缘层形成为比有机层25a小的矩形来设计发光区域R。另外,在上述实施方式中,对蒸镀发光层来作为有机层的情况进行了说明,此外,即使在蒸镀空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层来作为有机层的情况下,对于与各有机层分别对应的蒸镀源的开口宽度W、各有机层的发光宽度A、及各蒸镀源的喷嘴中的开口部与基材21之间的距离h这三者的关系,也可以与上述同样操作来应用本发明。
实施例
下面,举出实施例进一步详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
<有机层的发光区域中的膜厚误差的评价>
为了精度良好地测定有机层的膜厚改变,在基材上直接形成有机层,测定所形成的有机层的膜厚,由测定结果计算膜厚误差。
具体而言,如上述的实施方式所示,在真空室内配置1个蒸镀源,使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为用于形成有机层(发光层)的材料,使用宽度70mm、全长130m的挠性玻璃基板(基材)作为基材21。
然后,在该挠性玻璃基板上,直接利用上述实施方式的有机EL元件的制造方法用蒸镀源使Alq3气化,将气化了的Alq3连续蒸镀在基材上,由此形成有机层。此时,使喷嘴9a的开口宽度W、有机层的发光宽度A、开口部和基材的距离h如表1~3所示进行各种变化,以膜厚为100nm的方式形成有机层。另外,使室3内的真空度为5.0×10-5Pa,使蒸镀源的加热温度为300℃。
对于所形成的发光层的膜厚,使用ULVAC公司制造的触针式表面形状测定器Dektak,使该测定器与所形成的有机层的表面抵接,在该有机层的基材长度方向中央,沿宽度方向每隔1mm测定膜厚,利用膜厚误差=(膜厚的最大值-最小值)/最大膜厚×100(%),计算宽度方向的膜厚误差。然后,将膜厚误差≤5%的情况评价为◎、将5%<膜厚误差≤10%的情况评价为○、将10%<膜厚误差的情况评价为×。将结果示于表1~表3。
<有机EL元件的发光区域中的亮度不匀的评价>
使用形成有作为阳极层的规定图案的ITO的宽度70mm、长度130m的挠性玻璃基板,使用3个蒸镀源,在该阳极层上,作为有机层,以使作为空穴注入层的CuPc为膜厚25nm、作为空穴传输层的NPB为膜厚45nm、作为发光层的Alq3为膜厚60nm、作为电子注入层的LiF为膜厚0.5nm、作为阴极层的Al为膜厚10nm的方式以该顺序依次形成在基材上。另外,每形成一系列CuPc、NPB及Alq3都如表1、2及3所示那样使开口宽度W、发光宽度A及距离h发生变化。
对于所形成的有机EL元件,以有机层25中流动的电流的电流密度为7.5mA/cm2的方式对阳极层23及阴极层27施加电压,由此使其发光。这时,使用有机EL特性评价装置(有机EL发光效率测定装置、Precise Gauges Co.,Ltd.制造,型号EL-1003),在有机EL元件的发光区域的基材长度方向上的中央,沿宽度方向每隔1mm测定发光面的亮度。根据测定结果,利用亮度不匀=(最大亮度-最小亮度)/最大亮度×100(%),计算宽度方向的亮度不匀。然后,将亮度不匀≤10%的情况评价为◎、10%<亮度不匀≤20%的情况评价为○、20%<亮度不匀的情况评价为×。将结果示于表1~表3。
[表1]
表1表示使开口宽度W恒定为W=20mm、使发光宽度A及距离h发生变化时的结果。如实施例1~5所示,在A=18mm及16mm这两种情况下,满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用○表示。)的膜厚误差及亮度不匀小。相对于此,如比较例1~7所示,不满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用×表示。)的膜厚误差及亮度不匀这两者均大。另外,如实施例6~11所示,开口宽度W和发光宽度A之差(W-A)为10mm以上时,不论发光宽度A及距离h的大小是多少都满足式子W≥A+2×h,因此,膜厚误差及亮度不匀变小。
[表2]
表2表示使开口宽度W恒定为W=10mm、使发光宽度A及距离h发生变化时的结果。如实施例12~16所示,不管在A=9mm、8mm及7mm中的哪种情况下,满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用○表示。)的膜厚误差及亮度不匀都小。相对于此,如比较例8~20所示,不满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用×表示。)的膜厚误差及亮度不匀这两者均大。需要说明的是,在W=10mm时,开口宽度W和发光宽度A之差(W-A)低于10mm,因此,与上述表1不同,不存在不论发光宽度A及距离h的大小是多少都满足式子W≥A+2×h那样的情况。
[表3]
表3表示使开口宽度W恒定为W=50mm、使发光宽度A及距离h发生变化时的结果。如实施例17~21所示,在A=48mm及46mm这两种情况下,满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用○表示。)的膜厚误差及亮度不匀小。相对于此,如比较例21~27所示,不满足式子W≥A+2×h的有机EL元件(表中,用×表示。)的膜厚误差及亮度不匀这两者均大。另外,如实施例22~27所示,在开口宽度W和发光宽度A之差(W-A)为10mm以上时,与上述表1同样,不论发光宽度A及距离h的大小是多少都满足式子W≥A+2×h,膜厚误差及亮度不匀变小。
由上述结果可知,根据本发明的有机EL元件的制造方法及有机EL元件的制造装置,可以抑制形成于基材21上的有机层的膜厚的改变,可以抑制有机EL元件的发光色的改变。
附图标记说明
1:有机EL元件的制造装置、3:真空室、3a:内壁、5:基材供给装置、7:筒辊、9:蒸镀源、9a:喷嘴、9aa:开口部、20:有机EL元件、21:基材、25a:有机层、W:开口宽度、A:发光宽度、h:距离。

Claims (4)

1.一种有机EL元件的制造方法,其包含如下的蒸镀工序:通过将卷成卷状的带状基材送出并将送出的所述基材卷取而使所述基材移动,并且通过使气化了的有机层形成材料从喷嘴喷出,在相对于该喷嘴相对移动的所述基材上形成有机层;
在所述蒸镀工序中,形成由所述有机层构成且具有在与基材移动方向垂直的方向上的宽度A的发光区域,并且在将所述喷嘴的开口部的在与所述基材移动方向垂直的方向上的长度设为W、将所述开口部与所述基材之间的距离设为h时,满足式子W≥A+2×h,其中,所述A、所述W以及所述h的单位为mm,W为基材的宽度以下、h≤5mm。
2.根据权利要求1所述的有机EL元件的制造方法,其特征在于,所述气化了的有机层形成材料经由所述开口部喷出。
3.一种有机EL元件的制造装置,其具备:
基材供给装置,将卷成卷状的带状基材送出;
基材回收装置,卷取送出的所述基材;以及,
蒸镀源,通过使气化了的有机层形成材料从喷嘴喷出,在相对于该喷嘴相对移动的基材上形成有机层,
所述有机EL元件的制造装置构成为,能形成由有机层构成且具有在与基材移动方向垂直的方向上的宽度A的发光区域,并且在将所述喷嘴的开口部的在与所述基材移动方向垂直的方向上的长度设为W、将所述开口部与所述基材之间的距离设为h时,满足式子W≥A+2×h,其中,所述A、所述W以及所述h的单位为mm,W为基材的宽度以下、h≤5mm。
4.根据权利要求3所述的有机EL元件的制造装置,其特征在于,所述气化了的有机层形成材料经由所述开口部喷出。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014114491A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Yuutekku:Kk 蒸着源及び蒸着装置
US10868252B2 (en) 2015-09-10 2020-12-15 Showa Denko Materials Co., Ltd. Organic electronics material and use thereof
JP6823470B2 (ja) 2017-01-23 2021-02-03 住友化学株式会社 有機デバイスの製造方法及び成膜装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182627A (zh) * 2006-11-16 2008-05-21 财团法人山形县产业技术振兴机构 蒸发源以及使用该蒸发源的真空蒸镀装置
TW200837207A (en) * 2006-09-29 2008-09-16 Tokyo Electron Ltd Deposition apparatus, control apparatus of deposition apparatus, control method of deposition apparatus, an using method of deposition apparatus and outlet manufacturing method
CN101962750A (zh) * 2009-07-24 2011-02-02 株式会社日立高新技术 真空蒸镀方法及其装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW548860B (en) * 2001-06-20 2003-08-21 Semiconductor Energy Lab Light emitting device and method of manufacturing the same
US7368145B2 (en) * 2002-09-19 2008-05-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing organic EL display and color filter by ink jet method
US7067170B2 (en) * 2002-09-23 2006-06-27 Eastman Kodak Company Depositing layers in OLED devices using viscous flow
JP4476019B2 (ja) * 2004-05-20 2010-06-09 東北パイオニア株式会社 成膜源、真空成膜装置、有機el素子の製造方法
US7825582B2 (en) * 2004-11-08 2010-11-02 Kyodo Printing Co., Ltd. Flexible display and manufacturing method thereof
JP2006269599A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Sony Corp パターン形成方法、有機電界効果型トランジスタの製造方法、及び、フレキシブルプリント回路板の製造方法
WO2007026649A1 (ja) * 2005-08-29 2007-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 蒸着ヘッド装置及び蒸着塗布方法
JP4655003B2 (ja) 2006-08-09 2011-03-23 株式会社デンソー 排気浄化装置の過昇温防止装置
JP4881789B2 (ja) 2007-05-16 2012-02-22 株式会社Harmonic Uni−Brain 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置
EP2020392B1 (en) * 2007-08-03 2013-10-23 Fuji Electric Co., Ltd. Apparatus for manufacturing thin-film laminated member
JP2009302045A (ja) * 2008-05-13 2009-12-24 Silver Seiko Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子
US7939247B2 (en) * 2008-08-29 2011-05-10 Globalfoundries Inc. Process of patterning small scale devices
JP5431242B2 (ja) * 2009-08-28 2014-03-05 株式会社Ti 成膜装置
JP5267519B2 (ja) * 2009-09-04 2013-08-21 カシオ計算機株式会社 吐出部、塗布装置及び塗布方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200837207A (en) * 2006-09-29 2008-09-16 Tokyo Electron Ltd Deposition apparatus, control apparatus of deposition apparatus, control method of deposition apparatus, an using method of deposition apparatus and outlet manufacturing method
CN101182627A (zh) * 2006-11-16 2008-05-21 财团法人山形县产业技术振兴机构 蒸发源以及使用该蒸发源的真空蒸镀装置
CN101962750A (zh) * 2009-07-24 2011-02-02 株式会社日立高新技术 真空蒸镀方法及其装置

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