CN103650641A - 有机el元件的制造方法和制造装置 - Google Patents

有机el元件的制造方法和制造装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103650641A
CN103650641A CN201280034342.4A CN201280034342A CN103650641A CN 103650641 A CN103650641 A CN 103650641A CN 201280034342 A CN201280034342 A CN 201280034342A CN 103650641 A CN103650641 A CN 103650641A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
base material
organic
shadow mask
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280034342.4A
Other languages
English (en)
Inventor
根岸伸和
森田成纪
长濑纯一
中井孝洋
垣内良平
细川和人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN103650641A publication Critical patent/CN103650641A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/40Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

一种有机EL元件的制造方法,其中,使阴影掩模介入在与输送部相抵接的基材以及与上述输送部相对且配置在与上述基材接近的位置的蒸镀源的喷嘴之间且该阴影掩模在上述基材的附近,该阴影掩模具有以旋转轴为中心进行旋转驱动的板状的旋转体并在该旋转体上形成有开口部,使上述阴影掩模以追随上述基材的移动的方式旋转并自上述喷嘴喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,从而在上述基材上的与上述输送部相反的面侧形成有机EL膜的结构层。

Description

有机EL元件的制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及构成为在基材上形成具有电极层和有机层的有机EL膜并从上述有机层发射光的有机EL元件的制造方法和制造装置。
背景技术
近年来,有机EL(电致发光)元件作为新一代的低消耗电力的发光显示装置所使用的元件而受到关注。有机EL元件基本上具有有机层和一对电极,该有机层包括由有机发光材料构成的发光层。上述有机EL元件因有机发光材料而得到各种颜色的发光,并且因为是自发光元件,因此作为电视机(TV)等显示器用途而受到关注。
有机EL元件具有基材和形成于该基材上的有机EL膜,有机EL膜的包括发光层在内的有机层被夹在具有极性彼此相反的电极的两个电极层之间(夹层结构)。夹在电极层之间的有机层被支承在基材上,在基材上依次层叠作为有机EL膜的结构层的阳极层、有机层以及阴极层,从而形成有机EL元件。
在这种有机EL元件的制造方法中,作为在基材上成膜(形成)有机EL膜的结构层的方法,通常公知有真空蒸镀法、涂布法。其中,由于尤其能够提高有机层形成材料的纯度,容易得到长寿命,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于与基材相对的位置的蒸镀源来进行蒸镀,从而形成有机EL膜的结构层。具体地说,利用配置于各蒸镀源的加热部对有机EL膜的结构层形成材料进行加热并使其气化,从蒸镀源喷出气化了的结构层形成材料(气化材料),从而在基材上蒸镀形成有机EL膜的结构层。
在上述真空蒸镀法中,采用所谓分批工艺(日文:バッチプロセス)、卷式工艺(日文:ロールプロセス)。分批工艺是指针对每片基材将有机EL膜的结构层蒸镀在基材上的工艺。另外,卷式工艺是指以下工艺:连续地放出被卷成卷状的带状的基材,以进行旋转驱动的支承辊(日文:キャンロール)的表面支承被放出的基材并使被放出的基材随该旋转一起进行移动,并且在基材上连续地蒸镀有机EL膜的结构层,将蒸镀有该有机EL膜的结构层的基材卷成卷状。其中,从实现低成本化的观点出发,期望使用卷式工艺来制造有机EL元件。
像这样在真空蒸镀法中使用卷式工艺来制造有机EL元件的情况下,在基材上蒸镀有机EL膜的结构层时,为了形成期望图案的有机EL膜的结构层,使用所谓的阴影掩模。具体而言,连续地放出在长边方向上具有多个开口部且被卷成卷状的带状的阴影掩模,使放出后的阴影掩模以介入蒸镀源与基材之间且追随基材的移动的方式移动,并将移动过来的阴影掩模卷成卷状,由此像上述那样在移动的基材上形成期望图案的有机EL膜的结构层。
另外,为了将阴影掩模与基材之间的间隔、该阴影掩模相对于基材的追随维持在恒定,在放出该阴影掩模起到卷取该阴影掩模为止的期间,上述那样的带状的阴影掩模被以规定的张力架设在多个辊上。因此,当在阴影掩模与上述辊之间产生滑动或者在上述辊上产生偏心时,阴影掩模与基材之间的间隔会变动或者阴影掩模相对于基材的移动的追随会发生较大偏移。其结果,有机EL膜的结构层被蒸镀在与期望的位置偏移的位置,或者以该有机EL膜超出期望图案的外缘的状态蒸镀该有机EL膜,从而有可能形成品质低于期望的品质的有机EL元件。
另外,在阴影掩模与多个辊之间同时产生阴影掩模的滑动或者在多个辊上同时产生偏心的情况下,有可能形成品质更低的有机EL元件。
另一方面,在真空蒸镀法中,从延长寿命的观点出发,提出有为了减少进入到发光层中的水分量而减小蒸镀源与基材之间的距离的技术(参照专利文献1)。但是,在如此使蒸镀源接近基材而进行蒸镀的接近蒸镀中,上述那样的阴影掩模与基材之间的间隔的略微变动、阴影掩模相对于基材的移动的追随中的略微偏移会对有机EL膜的结构层的形成状态产生较大的影响,从而更容易形成品质比期望的品质低的有机EL元件。
因此,提出有以下技术:替代使用带状的阴影掩模而在蒸镀源与基材之间配置遮门(日文:シャッター)机构,利用遮门的开闭在基材上形成成膜图案(参照专利文献2)。
专利文献1:日本国特开2003-173870号公报
专利文献2:日本国特许第4336869号公报
但是,在专利文献2的技术中,由于将遮门配置于距离基材较远的位置,因此,在自蒸镀源喷出的气化材料被遮门控制为规定的图案之后,在该气化材料到达基材为止的期间,该气化材料会比规定的图案向外侧扩展,其结果,有机EL膜的结构层的端部有可能超出期望的图案。另外,当该端部过于扩展时,相邻的图案互相也有可能连在一起。
发明内容
本发明鉴于上述问题点而做成的,其目的在于,提供能够制造品质较优异的有机EL元件的有机EL元件的制造方法和制造装置。
本发明提供一种有机EL元件的制造方法,其中,向输送部供给带状的基材,以使上述基材的一面侧抵接于上述输送部的表面的方式输送上述基材,使阴影掩模介入与上述输送部相抵接的上述基材以及与上述输送部相对且配置在与上述基材接近的位置的蒸镀源的喷嘴之间且该阴影掩模在上述基材的附近,该阴影掩模具有以旋转轴为中心进行旋转驱动的板状的旋转体并在该旋转体上形成有开口部,使上述阴影掩模以追随上述基材的移动的方式旋转并自上述喷嘴喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,并且,通过上述开口部向上述基材侧供给气化了的上述结构层形成材料,从而在上述基材上的与上述输送部相反的面侧形成有机EL膜的结构层。
此处,“接近的位置”指的是上述喷嘴与上述基材之间的距离在15mm以下那样的位置,“基材的附近”指的是上述阴影掩模与上述基材之间的距离在1mm以下。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,上述有机EL膜的结构层优选为包括发光层在内的有机层、阳极层和阴极层中的至少任意1者。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,上述有机EL膜的结构层是阴极层,上述基材能够由金属材料形成。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,上述输送部优选为以旋转轴为中心进行旋转驱动的支承辊。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,上述阴影掩模优选构成为以与上述输送部的旋转轴垂直的旋转轴为中心进行旋转。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,优选在上述基材上形成上述有机EL膜的结构层的同时进而去除附着于上述阴影掩模的上述有机EL膜的结构层形成材料。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,优选利用干蚀刻或加热来去除附着于上述阴影掩模的上述有机EL膜的结构层形成材料。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,优选上述开口部形成为以上述阴影掩模的旋转轴为中心的圆弧状,并且,在上述阴影掩模上沿着以上述旋转轴为中心的假想同心圆配置有多个上述开口部。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,在沿着与上述阴影掩模垂直的方向看时,上述喷嘴的开口部沿着上述假想同心圆的径向配置,将自通过上述旋转轴的中心并和上述喷嘴的开口部相切的两条假想切线与上述喷嘴的开口部的切点起到上述中心为止的距离设为r(mm),将上述两条假想切线所成的角度设为θ(°),将喷嘴的在上述基材的输送方向上的开口长度设为W(mm),此时,r、θ以及W之间的关系满足式子:W=2×r×sin(θ/2)。
另外,在本发明的有机EL元件的制造方法中,在θ≤10°时,上述喷嘴的在上述基材的输送方向上的开口长度W优选为0.5mm~0.174rmm。
本发明提供一种有机EL元件的制造装置,其中,该制造装置包括:基材供给部,其用于供给带状的基材;输送部,其一边利用表面与供给过来的基材的一面侧相抵接一边输送该基材;蒸镀源,其具有与该输送部相对且配置在与上述基材接近的位置的喷嘴,自该喷嘴喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,从而在上述基材上的与上述输送部相反的面侧形成有机EL膜的结构层;以及阴影掩模,其具有以旋转轴为中心进行旋转驱动的板状的旋转体,并且,在该旋转体上形成有开口部,该阴影掩模介入与上述输送部相抵接的上述基材和上述喷嘴之间且该阴影掩模在上述基材的附近,通过使该阴影掩模以追随上述基材的移动的方式旋转,从而通过上述开口部向上述基材侧供给气化了的上述结构层形成材料。
附图说明
图1是示意性表示本发明的一实施方式的有机EL元件的制造装置的概略侧视剖视图。
图2是示意性表示本实施方式的基材、喷嘴以及阴影掩模之间的配置关系的概略俯视图。
图3是示意性表示本实施方式的基材、喷嘴以及阴影掩模之间的配置关系的概略侧视图。
图4是示意性表示沿着与阴影掩模垂直的方向看时的、喷嘴的开口长度与阴影掩模的大小之间的关系的概略俯视图。
图5是示意性表示去除部及其周边的概略侧视剖视图。
图6是示意性表示第1对准标记、第2对准标记、第1检测部和第2检测部及其周边的概略俯视图。
图7是示意性表示在真空室内设有多个有机层形成用的蒸镀源的状态的概略侧视剖视图。
图8是示意性表示形成于基材上的有机EL膜的概略俯视图。
图9A是示意性表示有机EL元件的层结构的概略侧视剖视图,是表示有机层为1层的情况的图。
图9B是示意性表示有机EL元件的层结构的概略侧视剖视图,是表示有机层为3层的情况的图。
图9C是示意性表示有机EL元件的层结构的概略侧视剖视图,是表示有机层为5层的情况的图。
图10是示意性表示在比较例中形成的有机EL元件的层结构的概略剖视图。
图11是示意性表示在比较例中使用的、具有带状的阴影掩模的有机EL元件的制造装置的概略侧视剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置。
如图1所示,有机EL元件的制造装置1包括:作为基材供给部的基材供给装置5,其用于供给带状的基材21;作为输送部的支承辊7,其一边利用表面与自该基材供给装置5供给过来的基材21的一面侧相抵接一边输送该基材21;多个作为蒸镀源的第1蒸镀源9a和第2蒸镀源9b,其具有与该支承辊7相对且配置在与基材21接近的位置的喷嘴10a、10b,自该喷嘴10a、10b喷出气化了的有机EL膜19的结构层形成材料,从而在基材21上的与支承辊7相反的面侧形成有机EL膜19的结构层;以及多个作为阴影掩模的阴影掩模30a、30b。另外,阴影掩模30a、30b以与第1蒸镀源9a、9b相对应的方式设置,并分别具有以旋转轴32a、32b为中心进行旋转驱动的板状的旋转体,并且,在该旋转体上形成有多个作为开口部的开口部31a、31b,阴影掩模30a、30b介入与支承辊7相抵接的基材21和喷嘴10a、10b之间且在基材21的附近。
另外,该制造装置1还包括真空室3,在真空室3内配置有上述基材供给装置5、支承辊7、第1蒸镀源9a和第2蒸镀源9b、作为基材回收部的基材回收装置6以及阴影掩模30a、30b。利用未图示的真空产生装置使该真空室3的内部形成减压状态,并能够在真空室3的内部形成有真空区域。
基材供给装置5放出被卷成卷状的带状的基材21并向支承辊7供给该基材21。另外,自基材供给装置5放出后的基材21在被供给到支承辊7之后,被基材回收装置6卷起。即,基材21被放出又被卷起。
支承辊7由不锈钢形成,并以旋转轴7a为中心进行旋转驱动,该支承辊7以使基材21的一面侧抵接于该支承辊7的表面的方式输送该基材21。如图3所示,支承辊7的旋转轴7a与具有马达等的第1驱动部41机械连接,通过将由第1驱动部41产生的旋转驱动传递至旋转轴7a,从而如上述那样使支承辊7旋转。另外,第1驱动部41与后述的控制部45电连接,通过控制部45借助第1驱动部41来调整旋转轴7a的旋转速度,从而调整基材21的移动速度。
优选上述支承辊7在内部具有冷却机构等温度调整机构。由此,在后述的基材21上成膜(形成)有机层时,能够使基材21的温度稳定。支承辊7的外径能够设定为例如300mm~2000mm。
作为基材21的形成材料,能够使用即使绕挂在支承辊7上也不会受到损伤那样的具有挠性的材料。作为这样的材料,能够列举出例如金属材料、非金属无机材料以及树脂材料。
在将金属材料用作基材21的情况下,通常,易于产生短路,但采用本实施方式,能够防止形成有端部比期望的图案向外侧扩展的阴极层27。由此,能够防止在基材21上形成了机EL元件20之后,在切开成每个成膜图案时阴极层27被切断。因而,能够防止被切断的阴极层27的毛刺等与由金属材料形成的基材21电连接而产生短路。
作为上述金属材料,能够列举出例如不锈钢、铁-镍合金等合金、铜、镍、铁、铝以及钛等。另外,作为上述铁-镍合金,能够列举出例如36合金、42合金等。其中,从易于适用于卷式工艺这样的观点出发,上述金属材料优选为不锈钢、铜、铝或钛。另外,从操作性、基材的卷取性的观点出发,由该金属材料形成的基材的厚度优选为5μm~200μm。
作为上述非金属无机材料,能够列举出例如玻璃。在该情况下,作为由非金属无机材料形成的基材,能够使用具有挠性的薄膜玻璃。另外,从充分的机械强度和适度的塑性的观点出发,由该非金属材料形成的基材的厚度优选为5μm~500μm。
作为上述树脂材料,能够列举出热固性树脂或热塑性树脂等合成树脂。作为上述合成树脂,能够列举出例如聚酰亚胺树脂、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、有机硅树脂以及氟树脂等。另外,作为由该树脂材料形成的基材,可以使用例如上述合成树脂的薄膜。另外,从充分的机械强度和适度的塑性的观点出发,由该树脂材料形成的基材的厚度优选为5μm~500μm。
通过溅射等在基材21表面预先形成有阳极层23(参照图8和图9)。
作为用于形成阳极层23的材料,能够使用铟锌氧化物(IZ0)、铟锡氧化物(ITO)等各种透明导电材料、金、银、铂、铝等金属、、合金材料。
再有,除此以外,在使用了能够利用蒸镀源进行蒸镀的材料作为阳极层23的材料的情况下,也可以构成为在真空室3内配置阳极层23用的蒸镀源,使与阴影掩模30a、30b相同的阴影掩模介入阳极层23用的蒸镀源与基材之间,将阳极层23蒸镀在基材21上,由此形成阳极层23。作为能够进行这样的蒸镀的材料,能够列举出金、银以及铝等。
第1蒸镀源9a、9b用于形成有机EL膜19的结构层,在本实施方式中,第1蒸镀源9a构成为用于形成包括发光层25a在内的有机层(参照图8),第2蒸镀源9b构成为用于形成阴极层27。此外,能够与要形成的有机层相应地设置1个以上的第1蒸镀源9a,在本实施方式中,为了形成作为有机层的发光层25a(参照图8和图9A)而设有1个第1蒸镀源9a。
有机层由1个以上的有机结构层构成。在有机层由一个有机结构层构成的情况下,该有机结构层为上述发光层25a。在有机层由多个有机结构层构成的情况下,该多个有机结构层由发光层25a和发光层25a以外的有机结构层构成。另外,作为发光层25a以外的有机结构层,可列举出例如空穴注入层25b、空穴传输层25d、电子注入层25c以及电子传输层25e。
此外,例如,在如图9B所示那样将有机层设为3层层叠体的情况下,也能够如图7所示那样设为沿支承辊7的旋转方向设置3个第1蒸镀源9a的结构。在这样沿支承辊7的旋转方向设置多个第1蒸镀源9a的情况下,能够利用在该旋转方向上配置在最上游侧的第1蒸镀源9在阳极层23上蒸镀第1层有机结构层,之后依次利用下游侧的第1蒸镀源9a在第1层有机结构层上蒸镀第2层以后的有机结构层,从而进行层叠。
另外,如图1所示,在与支承辊7的周面上的用于支承基材21的支承区域相对的位置的、基材21的输送方向(移动方向)上游侧配置有第1蒸镀源9a、在基材21的输送方向(移动方向)下游侧配置有第2蒸镀源9b。上述第1蒸镀源9a和第2蒸镀源9b分别能够收容有机层形成材料22和阴极层形成材料28,并具有喷嘴10a、10b和加热部(未图示)。
另外,喷嘴10a、10b与在支承辊7中用于支承基材21的支承区域相对且配置在与基材21接近的位置。即,喷嘴10a、10b配置在该喷嘴10a、10b与基材21之间的距离(最短距离)为15mm以下那样的位置。
第1蒸镀源9a的加热部用于加热有机层形成材料22并使其气化,第2蒸镀源9b的加热部用于加热阴极层形成材料28并使其气化,气化了的有机层形成材料22和阴极层形成材料28自喷嘴10a、10b向外部喷出。经上述加热部气化而自喷嘴10a、10b喷出后的有机层形材料22和阴极层形成材料28分别通过后述的阴影掩模30a、30b的图案形成用开口部31a、31b,从而被蒸镀到基材21上。此外,后面详细叙述喷嘴10a、10b。
如图1和图2所示,阴影掩模30a、30b构成为包括板状的旋转体,该旋转体具有图案形成用开口部31a、31b且以旋转轴32a、32b为中心进行旋转驱动。此处,由于与第1蒸镀源9a相对应的阴影掩模30a和与第2蒸镀源9b相对应的阴影掩模30b是完全相同的结构,因此,以下,如图2和图3所示,说明与第1蒸镀源9a相对应的阴影掩模30a的结构,而不重复说明与第2蒸镀源9b相对应的阴影掩模30b的结构。
在本实施方式中,阴影掩模30a形成为以旋转轴32a(即旋转轴32a的中心S)为中心进行旋转的圆盘状。另外,图案形成用开口部31a形成为以旋转轴32a中心的圆弧状,并在阴影掩模30a上沿着以旋转轴32a为中心的假想同心圆R形成有多个图案形成用开口部31a。
通过使图案形成用开口部31a的形状如上述那样形成为圆弧状,从而仅使阴影掩模30a以1个旋转轴32a为中心进行旋转,就能够更易于使图案形成用开口部31a通过相对于喷嘴10a而言的期望位置,因此,能够更高效地形成有机结构层。另外,通过如上述那样沿着假想同心圆R形成有多个图案形成用开口部31a,能够增加成膜图案中的图案设计的自由度。此外,在本实施方式中,图案形成用开口部31a沿着上述假想同心圆R以等间隔形成有3个。
另外,阴影掩模30a的旋转轴32a与具有马达等的第2驱动部43机械连接,通过将由第2驱动部43产生的旋转驱动传递至旋转轴32a,从而使阴影掩模30a旋转。另外,第2驱动部43与后述的控制部45电连接,利用控制部45借助第2驱动部43来调整阴影掩模30a的旋转速度,从而调整图案形成用开口部31a的移动速度。
这样的阴影掩模30a介入第1蒸镀源9a与基材21之间。具体而言,阴影掩模30a介入与同支承辊7相抵接的基材21和第1蒸镀源9a的喷嘴10a之间且在基材21的附近。即,阴影掩模30a配置在该阴影掩模30a与基材21之间的间隔为1mm以下那样的位置。
另外,如图2所示,通过使阴影掩模30a旋转,从而在图案形成用开口部31a与第1蒸镀源9a的喷嘴10a的开口部重叠的期间,自喷嘴10a喷出的气化材料被蒸镀到基材21上。另一方面,在图案形成用开口部31a不与喷嘴10a的开口部重叠的期间,自喷嘴10a喷出的气化材料附着到阴影掩模30a上的未形成图案形成用开口部31a的区域而不会蒸镀到基材21上。即,使阴影掩模30a以追随基材21的移动的方式旋转,并且,通过上述开口部31a向上述基材21侧供给气化了的有机层形成材料22。
另外,图案形成用开口部31a在上述假想同心圆的径向D上的长度L构成为小于喷嘴10a在基材21的宽度方向上的开口长度。上述图案形成用开口部31a的上述长度L能够与要形成的有机层的图案相应地适当进行设计。另外,图案形成用开口部31a的曲率越大,越能够谋求装置的小型化,但却存在越难以形成矩形状的图案的倾向,该曲率越小,越易于形成矩形状的图案,但却有可能造成装置的大型化。因而,能够考虑到例如上述观点而适当地设计该曲率。
作为阴影掩模30a的形成材料,能够列举出例如金属材料、非金属材料。
作为上述金属材料,能够列举出例如不锈钢、铝、钛以及钨。其中,从耐热性、刚性、加工性等观点出发,优选上述金属材料为不锈钢。能够使由上述金属材料构成的阴影掩模30a的厚度为例如0.01mm~2mm。
作为上述非金属材料,能够列举出例如玻璃、陶瓷。能够使由上述非金属材料构成的阴影掩模30a的厚度为例如0.01mm~2mm。
接着,说明喷嘴10a在基材21的输送方向上的开口长度与阴影掩模30a的大小之间的关系。如图4所示,在沿着与阴影掩模30a垂直的方向看时,喷嘴10a的开口部沿着上述假想同心圆R的径向D(参照图2)配置。另外,将自通过旋转轴32a的中心S并和喷嘴10a的开口部相切的两条假想切线M与喷嘴10a的开口部的切点P起到中心S为止的距离设为r(mm),将上述两条假想切线M所成的角度设为θ(°),将喷嘴10a的在基材21的输送方向(图4的上下方向)上的开口长度设为W(mm),此时,r、θ以及W满足式子:W=2×r×sin(θ/2)。
此处,优选上述角度θ≤10°。另外,在θ=10°时,上述式子为W=2×r×sin(10°/2)=0.174r,因此,在θ≤10°时,上述开口长度W优选为0.174rmm以下。另外,r优选为10mm~500mm。
考虑到上述情况,在θ≤10°时,喷嘴10a在基材21的输送方向上的开口长度W优选为0.5mm~0.174rmm且优选为1mm~10mm。当上述长度W小于0.5mm时,喷出量变少,难以充分进行成膜。另一方面,通过使该长度W为0.5mm~0.174rmm,在阴影掩模30a的开口部31a与喷嘴10a的开口部重叠时,该阴影掩模30a的开口部31a的位于基材宽度方向(图4的左右方向)上的两端缘在基材21的输送方向上近乎平行,因此,能够防止基材宽度方向两端缘的轮廓形成模糊的图案。由此,更易于形成矩形状的图案。
并且,在如此设定了W之后,能够以使r、θ满足上述关系式的方式设计阴影掩模30a的大小。
并且,通过自第1蒸镀源9a喷出气化了的有机层形成材料22,并使该气化了的有机层形成材料22通过阴影掩模30a的图案形成用开口部31a而蒸镀到基材21的阳极层23上,从而在该阳极层23上形成发光层25a(参照图8和图9)。另外,通过自第2蒸镀源9b喷出气化了的阴极层形成材料28,并使该气化了的阴极层形成材料28通过阴影掩模30b的图案形成用开口部31b而蒸镀到发光层25a上,从而在发光层25a上形成阴极层27。
这样,通过在形成于基材21上的阳极层23上依次连续地蒸镀发光层25a、阴极层27,从而在基材21上形成有机EL膜19,由此,形成有机EL元件20。
由上述第1蒸镀源9a形成的有机层只要包括发光层25a,就没有特别限定,例如图9B所示,能够依次层叠空穴注入层25b、发光层25a以及电子注入层25c而形成为3层层叠体。除此以外,还能够根据需要,将空穴传输层25d(参照图9C)夹在上述图9B所示的发光层25a与空穴注入层25b之间,或者将电子传输层25e(参照图9C)夹在发光层25a与电子注入层25c之间,由此将使有机层形成为4层层叠体。
并且,如图9C所示,还能够将空穴传输层25d夹在空穴注入层25b与发光层25a之间、将电子传输层25e夹在发光层25a与电子注入层25c之间,由此使有机层形成为5层层叠体。另外,通常,将各层的厚度设计成几nm~几十nm左右,但上述厚度能够根据有机层形成材料22、发光特性等而适当地设计,而并不特别限定。
作为用于形成发光层25a的材料,可以使用例如掺杂有三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、铱络合物(Ir(ppy)3)而成的4,4’-N,N’-二咔唑基联苯(CBP)等。
作为用于形成空穴注入层25b的材料,可以使用例如酞菁铜(CuPc)、4,4’-双[N-4-(N,N-二间甲苯氨基)苯基]-N-苯基氨基]联苯(DNTPD)等。
作为用于形成空穴传输层25d的材料,可以使用例如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。
作为用于形成电子注入层25c的材料,可以使用例如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氧化锂(Li2O)等。
作为用于形成电子传输层25e的材料,可以使用例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(BAlq)、OXD-7(1,3-双[5-(p-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基])苯等。
作为用于形成阴极层27的材料,能够使用铝(Al)、银(Ag)、ITO、碱金属、或含有碱土类金属的合金等。
在本实施方式中,如图5所示,制造装置1还包括去除部51,其在基材21上形成包括发光层25a的有机层和阴极层27(有机EL膜19的结构层)的同时去除分别附着于阴影掩模30a、30b上的有机层形成材料22和阴极层形成材料28(有机EL膜19的结构层形成材料)。另外,在真空室3内配置有用于将各去除部51与第1蒸镀源9a和第2蒸镀源9b分隔开的分隔板53,通过配置该分隔板53,在利用各去除部51去除有机层形成材料22和阴极层形成材料28时,能够防止上述材料的飞散。此外,由于用于去除附着于阴影掩模30a、30b的结构层形成材料的去除部51均是相同的结构,因此不再重复图示阴影掩模30b用的去除部51。
这样,通过在基材21上形成有机EL膜19的结构层的同时去除分别附着于阴影掩模30a、30b的有机EL膜19的构成材料,能够防止由于附着于阴影掩模30a、30b的有机EL膜19的结构层形成材料而对有机EL膜的结构层的蒸镀带来的不良影响。
另外,该去除部51并不受特别限定,但优选为利用干蚀刻或加热来去除附着于阴影掩模30a、30b的有机EL膜19的构成材料的装置。由此,能够更加高效地避免在量产时所设想的在基材21上、形成后的结构层上产生污染等问题。
另外,在本实施方式中,如图6所示,制造装置1还包括:第1检测部55,其用于检测基材21的移动速度;以及第2检测部57,其用于检测阴影掩模30a、30b的各自的旋转速度(即图案形成用开口部31a、31b的旋转速度)。上述第1检测部55和第2检测部57与控制部45电连接。另外,如上所述,控制部45与第1驱动部41和第2驱动部43电连接。上述控制部45能够根据第1检测部55的检测结果和第2检测部的检测结果来调整阴影掩模30a、30b的旋转,使得阴影掩模30a、30b的旋转追随基材21的移动。
此外,针对阴影掩模30a和阴影掩模30b的情况所使用的第1检测部55、第2检测部57以及控制部45进行的上述旋转的调整均是相同的,因此,以下,仅具体说明针对阴影掩模30a的情况,而不重复说明针对阴影掩模30b的情况。
由第1检测部55进行的基材21的移动速度的检测是通过第1检测部55对在基材21上设于基材主体上的第1对准标记61进行检测来进行的。另外,由第2检测部57进行的阴影掩模30a的旋转速度的检测是通过第2检测部57对在阴影掩模30a上设于阴影掩模主体上的第2对准标记63进行检测来进行的。
另外,由控制部45进行的阴影掩模30a的旋转的调整是通过以下方式进行的:控制部45将由第1检测部55检测出的第1对准标记61的时刻和由第2检测部57检测出的第2对准标记63的时刻之间的偏差作为上述基材21的移动速度与阴影掩模30a的旋转速度之间的偏差量进行计算,根据该计算结果来调整阴影掩模30a的旋转速度,使得第1对准标记61和第2对准标记63在与第1蒸镀源9a的喷嘴10a相对的区域重叠。
这样,通过以使阴影掩模的旋转追随基材21的移动的方式调整阴影掩模30a的旋转,从而例如能够与先形成于基材21上的结构层的图案(例如阳极层23)的移动相对应地更加可靠地形成接下来的结构层(例如发光层25a)的图案。由此,即使先形成的结构层的图案和接下来形成的图案不是等间距,也能够使接下来的结构层在适合的位置可靠地形成在先形成的结构层之上,因此能够增加形成有机EL膜19的自由度。
此外,只要第1对准标记61、第2对准标记63的形状、大小、配置等能够被第1检测部55和第2检测部57检测出来,则并不受特别限定。另外,除此之外,也可以将图案形成用开口部31a、31b的端部用作对准标记。
在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,向支承辊(输送部)7供给带状的基材21,以使上述基材的一面侧抵接于上述支承辊7表面的方式输送上述基材21,使阴影掩模30a、30b介入与上述支承辊7相抵接的基材21以及与上述支承辊7相对且配置在与上述基材21接近的位置的第1蒸镀源9a的喷嘴10a和第2蒸镀源9b的喷嘴10b之间且阴影掩模30a、30b在上述基材21的附近,该阴影掩模30a、30b具有以旋转轴32a、32b为中心进行旋转驱动的板状的旋转体并在该旋转体上形成有图案形成用开口部(开口部)31a、31b,使上述阴影掩模30a、30b以追随上述基材21的移动的方式旋转并自上述喷嘴10a、10b喷出气化了的有机层形成材料22和阴极层形成材料28(有机EL膜的结构层形成材料),并且,通过上述开口部31a、31b向上述基材21侧供给气化了的有机层形成材料22和阴极层形成材料28,从而在上述基材21上的与上述支承辊7相反的面侧形成发光层25a和阴极层27(有机EL膜的结构层)。
在本实施方式中,具体而言,例如,首先利用溅射等在一面侧预先形成阳极层23,并自基材供给辊5放出被卷成卷状的基材21。
接着,使放出后的基材21的一面侧以与支承辊7的表面相抵接的方式移动,并使阴影掩模30a、30b以追随该基材21的移动的方式旋转,使自第1蒸镀源9a喷出的有机层形成材料22通过图案形成用开口部31a,由此,在由支承辊7支承的基材21上的阳极层23上形成发光层25a,并且,使自第2蒸镀源9b喷出的阴极层形成材料28通过图案形成用开口部31b,由此,在该发光层25a上形成阴极层27。由此,在基材21上形成有机EL膜19。另外,一边在基材21上形成有机EL膜19,一边利用基材回收装置6将形成有该有机EL膜19的基材21卷起。
采用上述制造方法,由于阴影掩模30a、30b均由1个旋转轴32a、32b支承,因此,能够防止阴影掩模30a、30b与基材21之间的间隔的变动、阴影掩模30a、30b追随基材21的移动发生偏差。另外,通过将阴影掩模30a、30b配置在基材21的附近,能够防止发光层25a和阴极层27的端部比期望的图案向外侧扩展。因而,能够制造抑制了品质降低的有机EL元件20。
如上所述,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,向输送部7供给带状的基材21,以使上述基材21的一面侧抵接于上述输送部7表面的方式输送上述基材21,使阴影掩模30a、30b介入与上述输送部7相抵接的上述基材21以及与上述输送部7相对且配置在与上述基材21接近的位置上的第1蒸镀源9a和第2蒸镀源9b的喷嘴10a、10b之间且该阴影掩模30a、30b在上述基材21的附近,该阴影掩模30a、30b具有以旋转轴32a、32b为中心进行旋转驱动的板状的旋转体并在该旋转体上形成有开口部31a、31b,使上述阴影掩模30a、30b以追随上述基材21的移动的方式旋转并自上述喷嘴10a、10b喷出气化了的上述结构层形成材料22、28,并且,通过上述开口部31a、31b向上述基材21侧供给气化了的上述结构层形成材料22、28,从而在上述基材21上的与上述输送部7相反的面侧形成有机EL膜19的结构层。
采用上述结构,阴影掩模30a、30b均支承于1个旋转轴32a、32b,因此能够抑制影掩模30a、30b与基材21之间的间隔的变动,另外,能够抑制阴影掩模30a、30b追随基材21的移动发生偏差。另外,通过将阴影掩模30a、30b配置在基材21的附近,能够防止形成为发光层25a和阴极层27(有机EL膜的结构层)的端部比期望的图案向外侧扩展的情况。因而,能够制造品质较优异的有机EL元件20。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,上述有机EL膜19的结构层优选为包括发光层25a在内的有机层、阳极层23和阴极层27中的至少任意1者。
由于通过使有机EL膜19的结构层为有机层,从而能够防止形成为有机层的在上述基材21的输送方向上的端部以比期望的图案向外侧扩展的情况,因此,在基材21上形成了有机层之后,在切开成每个成膜图案时能够防止有机层被切断而对该有机层的寿命造成不良影响。另外,在上述结构层为阳极层23或阴极层27的情况下,能够防止形成为各自的端部比期望的图案向外侧扩展的情况,因此,在基材21上形成了阳极层23或阴极层27之后,在切开成每个成膜图案时,能够防止阳极层23或阴极层27被切断而产生短路(短路)。并且,通过利用上述蒸镀形成有机层、阳极层23以及阴极层27,因此不必为了形成上述层而使用例如光刻工序那样的复杂的工序,因此能够防止成本的增加。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,上述有机EL膜19的结构层是阴极层27,能够使上述基材21由金属材料形成。
在使用这样的基材21的情况下,通常,容易产生短路,但采用本实施方式,能够防止形成有端部比期望的图案向外侧扩展的阴极层27的情况,因此,能够防止在基材21上形成有机EL元件20之后,在切开成每个成膜图案时阴极层27被切断。因而,能够防止被切断的阴极层27的毛刺等与由金属材料形成的基材21电连接而产生短路。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选上述输送部7是以旋转轴7a为中心进行旋转驱动的支承辊。
由此,由于利用1个旋转轴7a支承输送部7,因此,能够使由输送部7进行的基材21的输送稳定,因此能够进一步抑制阴影掩模30a、30b与基材21之间的间隔的变动。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选上述阴影掩模30a、30b构成为以与上述输送部7的旋转轴7a垂直的旋转轴32a、32b为中心进行旋转。
由此,能够更加可靠地防止阴影掩模30a、30b与基材21之间的间隔的变动、阴影掩模30a、30b追随基材21的移动发生偏差。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选在上述基材21上形成上述有机EL膜19的结构层的同时进而去除附着于上述阴影掩模30a、30b的上述有机EL膜19的结构层形成材料。
由此,能够防止附着于阴影掩模30a、30b的有机EL膜19的结构层形成材料对有机EL膜19的结构层的蒸镀带来不良影响。另外,这样进行联机(in-line)清洗,从而能够使用始终崭新的阴影掩模进行蒸镀,因此能够易于形成良好的成膜图案。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选利用干蚀刻或加热来去除附着于上述阴影掩模30a、30b的上述有机EL膜19的结构层形成材料。
这样,通过利用干蚀刻或加热来去除上述附着的结构层形成材料,能够在真空中去除上述附着的结构层形成材料。并且,在如此在真空中去除上述附着的结构层形成材料的情况下,能够防止在进行该去除操作时混入来自外部的异物,因此,能更有效地去除上述附着的结构层形成材料。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选上述开口部31a、31b形成为以上述阴影掩模的旋转轴32a、32b为中心的圆弧状,并在上述阴影掩模30a、30b上沿着以上述旋转轴32a、32b为中心的假想同心圆R配置有多个上述开口部31a、31b。
这样,通过使上述开口部31a、31b形成为圆弧状并沿着上述假想同心圆R配置上述开口部31a、31b,从而仅使阴影掩模30a、30b以1个旋转轴32a、32b为中心进行旋转,就能够更易于使上述开口部31a、31b通过相对于喷嘴10a、10b而言的期望位置。由此,能够更高效地形成有机EL膜19的结构层。另外,通过沿着上述假想同心圆R形成有多个上述开口部31a、31b,能够增加成膜图案中的图案设计的自由度。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,在沿着与上述阴影掩模30a、30b垂直的方向看时,上述喷嘴10a、10b的开口部沿着上述假想同心圆R的径向D配置,并将自通过上述旋转轴32a、32b的中心S并和上述喷嘴10a、10b的开口部相切的两条假想切线M与上述喷嘴10a、10b的开口部的切点P起到上述中心S为止的距离设为r(mm),将上述两条假想切线M所成的角度为θ(°),将喷嘴10a、10b的在上述基材21的输送方向上的开口长度设为W(mm),此时,r、θ以及W之间的关系满足式子:W=2×r×sin(θ/2)。
这样,通过使上述r、θ以及W满足上述式子,能够更适当地设计喷嘴10a、10b的开口部的长度和阴影掩模30a、30b的大小。
另外,在本实施方式的有机EL元件的制造方法中,优选在θ≤10°时,上述喷嘴10a、10b的在上述基材21的输送方向上的开口长度W为0.5mm~0.174rmm。
由此,在阴影掩模30a、30b的开口部31a、31b与喷嘴10a、10b的开口部重叠时,该阴影掩模的开口部31a、31b的位于基材21的宽度方向上的两端缘在基材21的输送方向上近乎平行,因此,能够防止上述基材21的宽度方向两端缘的轮廓形成模糊的图案。
在本实施方式的有机EL元件的制造装置1包括:基材供给部5,其用于供给带状的基材21;输送部7,其一边利用表面与供给过来的基材21的一面侧相抵接一边输送该基材21;蒸镀源9a、9b,其具有与该输送部7相对且配置在与上述基材21接近的位置的喷嘴10a、10b,自该喷嘴10a、10b喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,从而在上述基材21上的与上述输送部7相反的面侧形成有机EL膜的结构层;以及阴影掩模30a、30b,它们具有以旋转轴32a、32b为中心进行旋转驱动的板状的旋转体,并且,在该旋转体上形成有开口部31a、31b,该阴影掩模30a、30b介入与上述输送部7相抵接的上述基材21和上述喷嘴10a、10b之间且该阴影掩模30a、30b在上述基材21的附近,通过使该阴影掩模30a、30b以追随上述基材21的移动的方式旋转,从而通过上述开口部32a、32b向上述基材21侧供给气化了的上述结构层形成材料。
本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置如上所述,但本发明并不限定于上述各实施方式,能够在本发明的所意图的范围内适当地进行设计变更。例如,上述实施方式所示的阴影掩模30a、30b的形状、大小、以及图案形成用开口部31a、31b的形状、大小等并没有特别的限定。
另外,在上述实施方式中,示出了输送部是支承辊7那样的结构,但该输送部并没有特别限定于该支承辊7,除此之外,也能够使该输送部为带式输送机那样的结构。另外,在上述实施方式中,将基材供给装置5配置在了真空室3内,但只要能够使基材21向支承辊7放出,则向支承辊7进行的供给方法并没有特别的限定。另外,在上述实施方式中,卷取结束了蒸镀工序的基材21,但也可以不卷取该基材21而将该基材21供给到裁切等工序。另外,本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置的作用效果并不限于上述作用效果。
实施例
接着,列举实施例更详细说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
使用了与图4、图7所示那样的制造装置1相同的制造装置。另外,在本实施例1中,没有使用上述那样的对准标记、检测部以及控制部来调整阴影掩模的旋转。将用于形成3层层叠体即有机层的3个有机层用蒸镀源和用于形成阴极层的1个阴极层用蒸镀源以基材与各蒸镀源的喷嘴之间的距离均为2mm的方式配置在了在该制造装置的真空室内。自基材的输送方向上游侧朝向下游侧依次配置作为上述有机层用蒸镀源的CuPb层(空穴注入层)用的蒸镀源、α-NPD层(发光层)用的蒸镀源以及Alq3层(电子注入层)用的蒸镀源。
另外,进行了如下设定:使3个有机层用阴影掩模分别介入基材与各有机层用蒸镀源之间,使1个阴极层用阴影掩模介入基材与阴极层用蒸镀源之间,使基材与各阴影掩模之间的间隔均为0.1mm。
作为有机层用阴影掩模,使用了以如下方式构成的有机层用阴影掩模,有机层用阴影掩模为以旋转轴为中心的圆盘状,且沿着以该旋转轴为中心的假想同心圆具有间距为20mm的3个图案形成用开口部,该3个图案形成用开口部为以该旋转轴为中心的上述那样的圆弧状,且旋转方向长度为300mm,放射方向(上述径向)长度为45mm。另外,作为阴极层用阴影掩模,使用了以如下方式构成的阴极层用阴影掩模,阴极层用阴影掩模是以旋转轴为中心的圆盘状,且沿着该旋转轴为中心的假想同心圆具有间距为10mm的3个图案形成用开口部,该3个图案形成用开口部为以该旋转轴为中心的上述那样的圆弧状,且旋转方向长度为300mm,放射方向(上述径向)长度为40mm。
并且,对真空室内进行排气而使真空室的真空度达到1×10-4Pa,之后,放出形成有阳极层的基材,一边利用支承辊对放出后的基材进行输送,一边使各阴影掩模以追随该支承辊表面上的基材的移动的方式旋转,并利用各有机层用蒸镀源在形成于基材的阳极层上形成间距为20mm的矩形状的有机层的图案,利用阴极层用蒸镀源在该有机层的图案上形成间距为10mm的矩形状的阴极层的图案,该矩形状的有机层的图案的基材输送方向长度为300mm,基材宽度方向长度为45mm,该矩形状的阴极层的图案的基材输送方向长度为300mm,基材宽度方向长度为40mm。此外,使基材的输送速度为0.96m/s,使阴影掩模的旋转速度为60rpm。
将获得的有机EL元件中的阳极层、有机层以及阴极层的图案表示在图8中。不将获得的有机EL元件切开而对阳极层和阴极层施加了电压,结果发现,任一有机EL元件都具有基材输送方向长度300mm×基材宽度方向长度40mm的区域的绿色的发光。另外,该区域内的发光状态是均匀的。另外,使用剪刀在基材的长度方向上的相邻的有机EL元件之间的中央部的位置沿着基材宽度方向切断获得的有机EL层,从而将各有机EL元件切开,结果没有发现产生短路等不良的情况。
实施例2
使用实施例1所使用的制造装置,与上述实施方式同样地,将与图6相同的对准标记设于基材主体和各阴影掩模主体,利用检测部检测基材的旋转速度和阴影掩模的旋转速度,利用控制部,一边以使各阴影掩模追随移动速度为3m/s的基材的移动的方式调整各阴影掩模的旋转,一边进行蒸镀,除此以外,以与实施例1相同的方式制造了有机EL元件。
并且,与上述实施例1同样地,不将获得的有机EL元件切开而对阳极层和阴极层施加了电压,结果发现,任一有机EL都具有基材输送方向长度300mm×基材宽度方向长度40mm的区域的绿色的发光。另外,该区域内的发光状态是均匀的。
另外,以与上述实施例1相同的方式将获得的有机EL元件切开,结果没有发现产生短路等不良的情况。
比较例1
作为基材,使用通过涂敷3mm厚度的JEM-433(JSR公司制)而在在表面形成有绝缘层的SUS,并将阴影掩模与基材之间的距离设定为10mm,除此以外,以与实施例1相同的方式制造有机EL元件,结果获得图10所示的有机EL元件。其结果,如图10所示,有机层的图案的端部和阴极层的图案的端部比期望的图案向外侧扩展,相邻的有机层和阴极层互相连在一起。
与上述实施例1同样地,不将获得的有机EL元件切开而对阳极层和阴极层施加了电压,结果发现,任一有机EL元件都具有基材输送方向长度300mm×基材宽度方向长度40mm的区域的绿色的发光,但由于有机EL膜的长边方向两端部的膜厚较薄,因此,在各区域内,发光状态不均匀。
另外,以与实施例1相同的方式将获得的有机EL元件切开,结果发现,在一部分的有机EL元件中,在基材与阴极层之间产生短路而没有发光。
比较例2
以不使有机层用阴影掩模和阴极层阴影掩模旋转的方式固定配置有机层用阴影掩模和阴极层阴影掩模,除此之外,以与比较例1相同的方式制造了有机EL元件。
与上述实施例1同样地,不将获得的有机EL元件切开而对阳极层和阴极层施加了电压,结果发现,任一有机EL元件都具有基材输送方向长度300mm×基材宽度方向长度40mm的区域的绿色的发光。
然而,在以与比较例1相同的方式将获得的有机EL元件切开时,发现,在一部分的有机EL元件中,在基材与阴极层之间产生短路而没有发光,产生短路而没有发光的有机EL元件多于比较例1的产生短路而没有发光的有机EL元件。
比较例3
如图11所示,不使用上述那样的旋转式的阴影掩模,而使用带状的阴影掩模来进行蒸镀,除此之外,以与实施例1相同的方式制造了有机EL元件。在图11中,对于与图1共同的部分标注共同的附图标记而省略说明。如图11所示,带状的阴影掩模33a、33b分别绕挂于阴影掩模放出辊35a、35b,自该阴影掩模放出辊35a、35b放出后的带状的阴影掩模33a、33b在分别被供给到支承辊7与蒸镀源9a、9b的喷嘴10a、10b之间之后,分别被阴影掩模卷绕辊37a、37b卷取。另外,在该带状的阴影掩模33a、33b上,以与实施例1相同的大小、间距形成有开口部。并且,将放出后的带状的阴影掩模33a、33b与基材21之间的间隔设定为0.1mm。
然后,使用具有这样的带状的阴影掩模的制造装置,以与实施例1相同的方式在形成于基材上的阳极层上形成了发光层和阴极层时,阴影掩模与形成于基材上的阳极层摩擦而划伤阳极层。另外,由于自连续的成膜的途中开始在带状的阴影掩模的开口部与阳极层之间产生了位置偏移,因此,之后无法制造满足期望的品质那样的有机EL元件。
由以上的结果可知,利用本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置,能够制造品质较优异的有机EL元。
如上说明了本发明的实施方式和实施例,并且,从最初也设想了适当组合各实施方式和实施例的特征。另外,此次公开的实施方式和实施例的所有的发明点均为例示,而不应认作来限定本发明。本发明的范围没有表示在上述实施方式和实施例,而是表示在权利要求书中,其包括在与权利要求书均等的含义和范围内进行的所有的变更。
附图标记说明
1、有机EL元件的制造装置;3、真空室;5、基材供给装置;7、支承辊(输送部);9、蒸镀源;21、基材;23、阳极层(电极层);25a、发光层(有机结构层、有机层);27、阴极层(电极层);30a、30b、阴影掩模;31a(31b)、图案形成用开口部(开口部);32a(32b)、旋转轴;41、第1驱动部;43、第2驱动部;45、控制部;51、去除部;53、分隔板;55、第1检测部;57;第2检测部;61、第1对准标记;63、第2对准标记。

Claims (11)

1.一种有机EL元件的制造方法,其中,
向输送部供给带状的基材,
以使上述基材的一面侧抵接于上述输送部的表面的方式输送上述基材,
使阴影掩模介入与上述输送部相抵接的上述基材以及与上述输送部相对且配置在与上述基材接近的位置的蒸镀源的喷嘴之间且该阴影掩模在上述基材的附近,该阴影掩模具有以旋转轴为中心进行旋转驱动的板状的旋转体并在该旋转体上形成有开口部,
使上述阴影掩模以追随上述基材的移动的方式旋转并自上述喷嘴喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,并且,通过上述开口部向上述基材侧供给气化了的上述结构层形成材料,从而在上述基材上的与上述输送部相反的面侧形成有机EL膜的结构层。
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,
上述有机EL膜的结构层为包括发光层在内的有机层、阳极层和阴极层中的至少任意1者。
3.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,
上述有机EL膜的结构层是阴极层,
上述基材由金属材料形成。
4.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,
上述输送部为以旋转轴为中心进行旋转驱动的支承辊。
5.根据权利要求4所述的有机EL元件的制造方法,其特征在于,
上述阴影掩模构成为以与上述输送部的旋转轴垂直配置的旋转轴为中心进行旋转。
6.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,
在上述基材上形成上述有机EL膜的结构层的同时进而去除附着于上述阴影掩模的上述有机EL膜的结构层形成材料。
7.根据权利要求6所述的有机EL元件的制造方法,其特征在于,
利用干蚀刻或加热来去除附着于上述阴影掩模的上述有机EL膜的结构层形成材料。
8.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,
上述开口部形成为以上述阴影掩模的旋转轴为中心的圆弧状,并且,在上述阴影掩模上沿着以上述旋转轴为中心的假想同心圆配置有多个上述开口部。
9.根据权利要求8所述的有机EL元件的制造方法,其特征在于,
在沿着与上述阴影掩模垂直的方向看时,
上述喷嘴的开口部沿着上述假想同心圆的径向配置,
将自通过上述旋转轴的中心并和上述喷嘴的开口部相切的两条假想切线与上述喷嘴的开口部的切点起到上述中心为止的距离设为r(mm),将上述两条假想切线所成的角度设为θ(°),将喷嘴的在上述基材的输送方向上的开口长度设为W(mm),此时,r、θ以及W之间的关系满足式子:W=2×r×sin(θ/2)。
10.根据权利要求9所述的有机EL元件的制造方法,其特征在于,
在θ≤10°时,上述喷嘴的在上述基材的输送方向上的开口长度W为0.5mm~0.174rmm。
11.一种有机EL元件的制造装置,其中,
该制造装置包括:
基材供给部,其用于供给带状的基材;
输送部,其一边利用表面与供给过来的基材的一面侧相抵接一边输送该基材;
蒸镀源,其具有与该输送部相对且配置在与上述基材接近的位置的喷嘴,自该喷嘴喷出气化了的有机EL膜的结构层形成材料,从而在上述基材上的与上述输送部相反的面侧形成有机EL膜的结构层;以及
阴影掩模,其具有以旋转轴为中心进行旋转驱动的板状的旋转体,并且,在该旋转体上形成有开口部,该阴影掩模介入与上述输送部相抵接的上述基材和上述喷嘴之间且该阴影掩模在上述基材的附近,
通过使该阴影掩模以追随上述基材的移动的方式旋转,从而通过上述开口部向上述基材侧供给气化了的上述结构层形成材料。
CN201280034342.4A 2011-08-12 2012-08-02 有机el元件的制造方法和制造装置 Pending CN103650641A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-177030 2011-08-12
JP2011177030A JP5740244B2 (ja) 2011-08-12 2011-08-12 有機el素子の製造方法及び製造装置
PCT/JP2012/069732 WO2013024707A1 (ja) 2011-08-12 2012-08-02 有機el素子の製造方法及び製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103650641A true CN103650641A (zh) 2014-03-19

Family

ID=47715029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280034342.4A Pending CN103650641A (zh) 2011-08-12 2012-08-02 有机el元件的制造方法和制造装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2744305A4 (zh)
JP (1) JP5740244B2 (zh)
KR (1) KR20140045353A (zh)
CN (1) CN103650641A (zh)
WO (1) WO2013024707A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI574443B (zh) * 2016-05-27 2017-03-11 瑩耀科技股份有限公司 多重圖樣化裝置及其運作方法
CN109563618A (zh) * 2016-07-18 2019-04-02 荷兰应用科学研究会(Tno) 沉积装置和用于沉积的方法
CN112299090A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 日东电工株式会社 玻璃基材的输送装置、层叠玻璃的制造装置以及制造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5369240B2 (ja) 2012-02-28 2013-12-18 日東電工株式会社 有機el素子の製造方法及び有機el素子
JP2014154315A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Hitachi High-Technologies Corp 有機elデバイス製造装置及び有機elデバイス製造方法
JP6111822B2 (ja) * 2013-04-25 2017-04-12 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び製造装置
DE102013111591A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Osram Oled Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur und optoelektronisches Bauelement
JP6070530B2 (ja) * 2013-12-19 2017-02-01 住友金属鉱山株式会社 部材内に設けた空洞部への微細孔の貫通方法およびこれを用いたガス放出金属ロールの製造方法
JP6781568B2 (ja) * 2016-04-07 2020-11-04 住友化学株式会社 有機電子デバイスの製造方法
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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020139666A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-03 Paul Hsueh Adjustable shadow mask for improving uniformity of film deposition using multiple monitoring points along radius of substrate
JP2003041361A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Sony Corp 成膜装置
US6579422B1 (en) * 1999-07-07 2003-06-17 Sony Corporation Method and apparatus for manufacturing flexible organic EL display
CN1630439A (zh) * 2004-05-06 2005-06-22 友达光电股份有限公司 用于有机发光二极管显示器制造的分离式遮蔽罩幕装置
JP2008226689A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Konica Minolta Holdings Inc 可撓性基板への透明導電膜の形成装置、マスク部材、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用透明導電膜樹脂基板
KR20100117438A (ko) * 2009-04-24 2010-11-03 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 제조장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4336869B2 (ja) 2001-11-27 2009-09-30 日本電気株式会社 真空成膜装置、真空成膜方法および電池用電極の製造方法
JP2003173870A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Sony Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6579422B1 (en) * 1999-07-07 2003-06-17 Sony Corporation Method and apparatus for manufacturing flexible organic EL display
US20020139666A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-03 Paul Hsueh Adjustable shadow mask for improving uniformity of film deposition using multiple monitoring points along radius of substrate
JP2003041361A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Sony Corp 成膜装置
CN1630439A (zh) * 2004-05-06 2005-06-22 友达光电股份有限公司 用于有机发光二极管显示器制造的分离式遮蔽罩幕装置
JP2008226689A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Konica Minolta Holdings Inc 可撓性基板への透明導電膜の形成装置、マスク部材、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用透明導電膜樹脂基板
KR20100117438A (ko) * 2009-04-24 2010-11-03 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 제조장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI574443B (zh) * 2016-05-27 2017-03-11 瑩耀科技股份有限公司 多重圖樣化裝置及其運作方法
CN109563618A (zh) * 2016-07-18 2019-04-02 荷兰应用科学研究会(Tno) 沉积装置和用于沉积的方法
CN112299090A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 日东电工株式会社 玻璃基材的输送装置、层叠玻璃的制造装置以及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013024707A1 (ja) 2013-02-21
JP2013041721A (ja) 2013-02-28
EP2744305A4 (en) 2015-05-13
KR20140045353A (ko) 2014-04-16
EP2744305A1 (en) 2014-06-18
JP5740244B2 (ja) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103650641A (zh) 有机el元件的制造方法和制造装置
CN102610763B (zh) 有机el元件的制造方法和制造装置
JP5401443B2 (ja) 有機el素子の製造方法及び製造装置
CN103340013A (zh) 蒸镀装置、蒸镀方法和有机el显示装置
WO2011158650A1 (ja) 蒸着方法および蒸着装置
US8921142B2 (en) Method and apparatus for manufacturing organic EL device
US9224953B2 (en) Method and apparatus for manufacturing organic el device
US20090274830A1 (en) Roll to roll oled production system
JP5352620B2 (ja) 有機el素子の製造方法及び製造装置
JP2017013968A (ja) シートの搬送装置及び搬送方法
JP2012233245A (ja) 有機機能性素子の製造方法及び製造装置
TW201322524A (zh) 有機el元件之製造方法及製造裝置
JP2016054047A (ja) 有機el素子の製造装置及び製造方法
JP2012142140A (ja) 有機el素子の製造方法及び製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20161102

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned