CN1681362A - 有机el元件的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种有机EL元件的制造方法及制造装置，具有：成膜基板上的下部电极等的前处理工序(S1)；在该前处理工序(S1)之后，在下部电极上至少成膜具有有机发光功能层的有机层和上部电极的成膜工序(S2)；在成膜工序(S2)之后，密封有机层和上部电极的密封工序(S3)，在从前处理工序(S1)之后到上部电极形成之前进行检查工序(SS)。由此，消除有机EL元件因有机层的成膜不良造成的色度偏差，改善成品率。

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。
背景技术
专利文献1特开2001-291585号公报
专利文献2特开2000-294372号公报
有机EL(Electroluminescence)元件是自发光元件，具有在基板上叠层下部电极、包括有机发光功能层的有机层、以及上部电极的基本结构，通过向上部电极和下部电极之间施加电压，从形成于上部电极和下部电极一方的阴极侧向有机层内注入电子，从形成于上部电极和下部电极另一方的阳极侧向有机层内注入空穴，通过使它们在有机层中的有机发光功能层再结合而发光。
这种有机EL元件的制造方法具有包括前处理工序、成膜工序、密封工序的工序。一般，在前处理工序中，在基板上成膜下部电极和引出电极并形成图形后，成膜绝缘膜，并在下部电极上形成图形以划分发光区域的开口部。在成膜工序中，在上述的发光区域的开口部中，通过在下部电极上依次成膜包括有机发光功能层的有机层(例如，空穴输送层、发光层、电子输送层)和上部电极，在基板上形成有机EL元件。在密封工序中，为了将所形成的有机EL元件与外部气体隔开，使用密封部件或密封膜密封有机EL元件。
在这种有机EL元件的制造方法中，为了发现有机EL元件因成膜不良等而不能显示良好的发光特性的不良品，进行检查工序。一般，该检查工序是在密封工序之后进行，以避免在检查过程中将所形成的有机EL元件曝露于外部气体下，但在上述专利文献1提出的方法中，设置将室内保持为真空或干燥氛围的检查室，在形成上部电极后(成膜工序后)，进行检查有机EL元件的发光特性的检查工序，对不良品不进行以后的密封工序。
该检查工序的检查内容是向下部电极和上部电极之间施加电压来检查发光特性的，但针对为了进行彩色显示而期望获得特定的发光颜色的有机EL元件，检查色度偏差。该色度偏差是这样产生的，即，因在夹持有机层的上部电极和下部电极之间通过多重反射而射出的光的反射干涉现象，使所射出的光的峰值波长相对所期望的发光颜色产生偏离，从而产生色度偏差，所以不论底部发光方式或顶部发光方式，色度偏差都是在有机层的膜厚未形成设定膜厚的情况下产生的不良。
针对该色度偏差，以往，例如如上述专利文献2所述，使用晶体振子等的膜厚传感器，或者测定在向蒸镀时的蒸发分子照射紫外线时得到的荧光强度，进行能够获得所期望膜厚的成膜，由此来对应上述色度偏差。
根据专利文献1记载的以往技术，在形成上部电极后进行检查工序，由于把具有发光不良或色度偏差的有机EL元件判定为不良，所以能够在密封工序之前排除不良的有机EL元件，可以省略以后的工序。因此，可以削减工序损耗，提高生产效率。但是，由于是在形成上部电极后进行检查，所以在膜厚偏离设定膜厚而产生色度偏差的情况下，也没有进行修改的余地，不得不排除在检查工序中被判定为不良的产品。因此，会产生如下的问题：产品的成品率直接影响到成膜工序的成膜精度，如果成膜不良增加，则成品率降低，另外，如果要求高成膜精度，则生产性降低。
并且，在成膜工序中，如上述的专利文献2所述，存在如下的问题：一面进行膜厚测定一面进行成膜，但无论哪种测定方法都不能直接测定叠层在下部电极上的有机层的膜厚，只不过是间接地进行膜厚测定，所以由于各种条件，实际成膜的有机层的膜厚容易产生偏差，这将成为产生色度偏差的原因。
发明内容
本发明将解决这种问题作为一个课题。即，本发明的目的在于，在成膜基板上的下部电极、包括有机发光功能层的有机层、上部电极的有机EL元件的制造方法及制造装置中，通过降低由成膜不良导致的不良品的产生，改善产品成品率，通过高精度地使有机层的膜厚形成为设定膜厚，形成没有产生色度偏差的有机EL元件等等。
为了达到上述目的，本发明的有机EL元件的制造方法及制造装置，至少具备以下独立权利要求的构成。
[权利要求1]一种有机EL元件的制造方法，具有：在基板上至少形成下部电极的前处理工序；在所述前处理工序之后，在所述下部电极上至少成膜具有有机发光功能层的有机层和上部电极的成膜工序；在该成膜工序之后，密封所述有机层和所述上部电极的密封工序，其特征在于，在所述前处理工序之后到所述上部电极形成之前进行检查工序。
[权利要求12]一种有机EL元件的制造装置，具有成膜装置，在基板上至少形成下部电极的前处理工序之后，在所述下部电极上至少成膜具有有机发光功能层的有机层和上部电极，其特征在于，所述成膜装置包括：搬入单元，把所述前处理工序后的所述基板搬入成膜工序中；成膜室，具有在所述基板上成膜有机层的成膜单元；搬运单元，进行该成膜室之间的所述基板的搬运；检查室，具有膜厚测定单元，该膜厚测定单元测定在所述成膜室中成膜于所述基板上的层的膜厚。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图2是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图3是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图4是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图5是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图6是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图7是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图8是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图9是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图10是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图11是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的说明图。
图12是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造装置的说明图。
图13是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造装置的说明图。
符号说明
S1前处理工序；S2成膜工序；S3密封工序；SS检查工序；10、10A、20、20A成膜装置；11、12、13、22、23、24蒸镀室(簇型)；12A、13A、14A、22A、23A、24A、25A蒸镀室(直线型)；35A预备蒸镀室；15、15A、25检查室；30密封装置；41基板搬入室；42、42A、43、43A交接室；44、44A排出室；G真空门；P、PA数据发送单元。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是说明本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法的概要说明图。根据该制造方法，本发明的实施方式，具有：在基板上形成下部电极的前处理工序S1之后，在该下部电极上至少成膜具有有机发光功能层的有机层和上部电极的成膜工序S2；在成膜工序S2之后，密封有机层和上部电极的密封工序S3，在从前处理工序S1之后到在成膜工序S2中形成上部电极之前进行检查工序SS。
这样，通过在从前处理工序S1之后到成膜工序S2的最后工序即成膜上部电极之前进行检查工序SS，在检查结果为成膜不良的情况下，可以对其进行修改并获得合适的膜厚状态。并且，在进行多层成膜时，通过在其中途加入检查工序SS，容易判明在成膜哪一层时产生不良，并反映在后面批次的成膜中，可以事先防止在后面批次中产生不良。
另外，图1所示的检查工序SS通过进行下部电极和有机层的膜厚测定来进行检查，例如，检查工序SS可以利用光学膜厚测定法进行检查。但是，在本发明的实施方式中，上述的测定下部电极的膜厚的情况，不限于仅测定下部电极的膜厚的情况，也包括测定包括下部电极下面的平坦化膜等的基底层和基板、它们的总膜厚的情况。并且，即使在进行有机层的膜厚测定的情况下，也不限于仅测定所成膜的有机层的膜厚的情况，也包括一并测定其下面的下部电极和基底层等的膜厚的情况。
这样，由于实测所叠层的下部电极等和有机层的膜厚，所以能够根据该实测的膜厚设定以后的成膜，能够高精度地成膜最终的有机层的膜厚。并且，通过采用光学膜厚测定法进行膜厚测定，可以同时测定折射率等光学特性，可以对以后的成膜进行考虑了光学特性的膜厚设定。作为光学膜厚测定法，可以采用光干涉式膜厚计、分光椭圆偏振计、光吸收法等。并且，由于在成膜中途实测叠层膜厚，所以即使成膜自身未能高精度地进行，也能够高精度地使最终的有机层等的膜厚与设定膜厚一致。
图2(a)～(c)是按进行检查工序SS的时间分类说明图1的本发明的实施方式的说明图，即，在从前处理工序S1之后到成膜工序S2之前实施检查工序SS的示例(图2(a))，在前处理工序S1后和成膜工序S2中实施两次(检查工序SS1、SS2)检查工序SS的示例(图2(b))，以及在成膜工序S2中进行检查工序SS的示例(图2(c))。并且，图3～图5是更详细地说明图2(a)～(c)的各成膜工序S2的图。以下将对它们依次进行说明。
图2(a)表示在成膜工序S2之前对在前处理工序S1中形成的下部电极的膜厚进行检查的检查工序SS。并且，此处检查的膜主要是下部电极，但在具有作为基底层的平坦化膜、绝缘膜、或保护膜等时，也可以测定这些膜和下部电极的总膜厚。另外，在底部发光方式的ITO基板采用了薄膜时，也包括测试包括该ITO基板在内的基板、基底层、及下部电极整体的总膜厚的情况。另外，此处所说的基底层指形成于基板和下部电极之间的成膜，具体来讲，指用于填平在形成于基板上的薄膜晶体管(TFT)、颜色变换滤光片、滤色器等功能部上所形成的凹凸的平坦化膜，为了切断从该平坦化膜放出气体(水蒸气等)而形成于平坦化膜上的绝缘膜或保护膜。在绝缘膜上，除成膜于上述平坦化膜的基底层的绝缘膜外，也存在划分各有机元件的绝缘膜。以下，所说的基底层指具有和上述内容相同的构成要素的层。但是，这些基底层在本发明中不一定是必要的构成要素。
图3是更详细地说明图2(a)的工序的说明图，如该图所示，在前处理工序S1之后，在检查工序SS中进行下部电极的膜厚测定，根据该检查工序SS的结果，在成膜工序S2中成膜至少一个第1有机层后，可以进行叠层在该第1有机层上的有机层的膜厚调整。即，如图3所示，在成膜工序S2中，在进行层1的成膜(S21)…、层n的成膜(S2n)后，根据检查工序SS的检查结果，并根据下部电极等的膜厚测定结果进行此后成膜的层n+1的膜厚调整St。并且，在进行了该膜厚调整St的层n+1上(根据需要成膜其他层)成膜上部电极(S2e)。膜厚调整St通过根据光学膜厚测定法的测定结果模拟发光特性并预测色度偏差来进行。通过把在检查工序后的成膜工序所成膜的层n+1设为色度校正层，可以防止产生色度偏差。
这样，根据图2(a)、图3所示的有机EL元件的制造方法，可以在搬入成膜工序S2的真空蒸镀装置之前测定下部电极等的膜厚，所以能够不受前处理工序S1为真空状态这种制约而形成下部电极等。因此，在该情况下，在前处理工序S1中，不需要此前用于保持真空状态的设备等，可以实现设备成本的降低。
并且，如图2(a)、图3所示，在成膜工序S2之前进行测定下部电极的膜厚的检查工序SS，模拟计算这些数据，然后计算将要成膜的空穴输送层、发光功能层、电子输送层的膜厚的最佳值，由此可以在蒸镀各层时以前馈方式进行校正。
接下来，图2(b)表示在成膜工序S2之前对在前处理工序S1中形成的下部电极等的膜厚进行检查的检查工序SS1，并且，在成膜工序S2中进行检查工序SS2。此处，在检查工序SS1中检查的膜和图2(a)、图3一样，主要是下部电极，但也可以是除了下部电极还包括平坦化膜等的下部电极和基底层的总膜厚。特别是在基板采用了薄膜时，如上所述，也包括测定基板、基底层、及下部电极整体的总膜厚的情况。
并且，在成膜工序S2中进行的检查工序SS2，可以在至少成膜一个第1有机层后进行检查工序SS2，根据前处理工序S1后的检查工序SS1和该检查工序SS2的检查结果，进行叠层在第1有机层上的有机层的膜厚调整。
即，如图4所示，在从前处理工序S1后到成膜工序S2之前的期间进行检查工序SS1，测定下部电极等的膜厚。并且，在成膜工序S2中，在进行了层1的成膜(S21)…、层n的成膜(S2n)后，进行检查工序SS2，进行叠层到层n的有机层的膜厚测定，根据这两次检查工序SS1、SS2的膜厚测定结果，进行此后成膜的层n+1的膜厚调整St。并且，在进行了该膜厚调整St的层n+1上(根据需要成膜其他层)成膜上部电极(S2e)。膜厚调整St通过根据光学膜厚测定法的测定结果模拟发光特性并预测色度偏差来进行。
这样，根据图2(b)、图4所示的两次检查工序SS1、SS2的两个结果，可以算出基于膜厚调整St的色度校正层的层n+1，作为误差小的最佳膜厚。即，可以在检查工序SS1中正确把握在前处理工序S1中成膜的下部电极等的膜厚，并且，在检查工序SS2中正确把握在成膜工序S2中成膜的有机层的膜厚，所以能够算出基于膜厚调整St的色度校正层的层n+1的膜厚，作为与设定膜厚的误差较小的最佳值。其结果，所成膜的层n+1的膜厚是抑制色度偏差的最佳膜厚，所以能够防止产生色度偏差。
接下来，图2(c)表示在前处理工序S1后的成膜包含有机发光功能层的有机层的成膜工序S2中实施检查工序SS。此时，如图5所示，在检查工序SS中，在成膜至少一个第1有机层后进行检查工序SS，根据该检查工序SS的检查结果，可以进行叠层在第1有机层上的有机层的膜厚调整。即，如图5所示，在成膜工序S2中，在进行层1的成膜(S21)…、层n的成膜(S2n)后，进行检查工序SS，在该检查工序SS中进行叠层到层n的有机层的膜厚测定，根据该膜厚测定结果，进行此后成膜的层n+1的膜厚调整St。并且，在进行了该膜厚调整St的层n+1上(根据需要成膜其他层)成膜上部电极(S2e)。膜厚调整St通过根据光学膜厚测定法的测定结果模拟发光特性并预测色度偏差来进行。通过把在检查工序之后成膜的层n+1设为色度校正层，可以防止产生色度偏差。
这样，如图2(c)、图5所示，在成膜包括有机发光功能层的有机层的成膜工序S2中，实施检查工序SS，把此后成膜的层n+1设为色度校正层，由此可以防止产生色度偏差。
以上，如图2(a)～(c)和对其进行详细说明的图3～图5所示，在从前处理工序S1之后到在成膜工序S2中形成上部电极之前，进行检查工序SS、SS1、SS2，根据这些检查结果，把此后成膜的有机层作为色度校正层进行成膜，可以消除色度偏差。
另外，图2(b)、(c)和图4、图5所示的这些检查工序SS、SS2，可以根据各检查结果进行上述的第1有机层的膜厚调整，即，也可以测试所成膜的第1有机层的膜厚，作为色度校正层，在该第1有机层上再成膜相同的第1有机层，并成膜进行色度调整的色度校正层。另外，关于其具体示例，使用后述的图7～图10进行详细地说明。
下面，使用图6说明对在图1～图5中成膜的膜厚进行测定的方法的一例。通常，作为测定下部电极或基底层、发光层等的各个膜厚的检查方法，有直接测定叠层在基板上的下部电极等的膜厚的方法，但作为其他方法，可以列举下述方法，在与成膜时预定的成膜部位不同的部位(例如，利用母体玻璃基板的空闲部位)成膜由相同材料构成的单膜，直接测试该单膜的膜厚。
列举一个示例，如图6所示，在可以获取多面(获取多个)的母体玻璃基板1上，配置具有多个有机EL元件2的多个有机EL面板3，这些有机EL面板3在相邻的边部具有引出布线部4。母体玻璃基板1在其平面的一部分(例如母体玻璃基板1的边缘部)具有用于测试各层的膜厚的单膜区域A。在该单膜区域A另外形成有下部电极单膜5、基底层的平坦化膜单膜6、绝缘膜单膜7、空穴注入层单膜8、发光层(R)单膜9、发光层(G)单膜10、发光层(B)单膜11、电子输送层单膜12，通过直接测试这些各单膜的膜厚，可以正确获得在形成有机EL面板3时叠层的各层的膜厚。另外，在本发明的实施方式中，在单膜区域A形成的各单膜不限于上述的各单膜数量，例如可以少于或多于上述各单膜数量(例如，具有空穴输送层单膜等)。
以下，说明本发明的更具体的实施方式。在图7～图9(分别对应图2(a)～(c)和图3～图5)所示实施方式中，作为有机层，表示通过蒸镀成膜空穴输送层、发光层、电子输送层这三层的示例。
在图7所示实施方式中，和图2(a)及图3一样，对经过前处理工序S1在基板上形成的下部电极等实施检查工序SS。
具体来讲，首先，在前处理工序S1之后，搬入基板(S101)，在进行洗净后(S102)，进行基于光学膜厚测定的检查工序SS，测定下部电极等的膜厚。然后，进行成膜工序S2。在成膜工序S2中，在下部电极上蒸镀空穴输送层(S201)，然后蒸镀发光层(S202)，再蒸镀电子输送层(S203)。
在该检查工序SS中，例如，使用分光椭圆偏振计测试下部电极等的叠层膜厚，在测定该状态下的叠层膜厚时，根据在进行该测定时求出的各层的光学特性和膜厚测定结果，进行发光特性的模拟计算，并进行此后成膜的色度校正层的膜厚调整，以使利用有机层的膜厚决定的射出光的峰值波长与所期望的色度一致。并且，按照通过该调整所设定的膜厚，在电子输送层上蒸镀同样由电子输送层构成的色度校正层(S204)。
然后，蒸镀上部电极(S205)，利用和现有技术相同的发光特性的实测方式进行检查(SSA)，确认没有色度偏差，在密封工序中进行有机EL元件的密封(S3)。
在图8所示实施方式中，和图2(b)及图4一样，对经过前处理工序S1在基板上形成的下部电极等进行基于光学膜厚测定的检查工序SS1，测定下部电极等的膜厚，并且，在形成成膜工序S2的上部电极之前进行检查工序SS2，测定所形成的有机层的膜厚。具体来讲，首先，在前处理工序S1之后，搬入基板(S101)，在进行洗净后(S102)，通过该检查工序SS1，例如使用分光椭圆偏振计测定下部电极等。然后，在成膜工序S2中，在下部电极上蒸镀空穴输送层(S201)，然后蒸镀发光层(S202)，再蒸镀电子输送层(S203)。并且，在该阶段，进行基于光学膜厚测定的检查(检查工序SS2)。在该检查工序SS2中，和检查工序SS1一样，例如使用分光椭圆偏振计测定叠层在下部电极上的空穴输送层、发光层、电子输送层的叠层膜厚。
当通过两次检查工序SS1、SS2，测定所叠层的下部电极、有机层的膜厚时，根据在进行该测定时求出的各层的光学特性和膜厚测定结果，进行发光特性的模拟计算，并进行此后成膜的色度校正层的膜厚调整，以使利用有机层的膜厚决定的射出光的峰值波长与所期望的色度一致。并且，按照通过该调整所设定的膜厚，在检查工序SS2之前的电子输送层上蒸镀同样由电子输送层构成的色度校正层(S204)。
然后，蒸镀上部电极(S205)，利用和以往技术相同的发光特性的实测方式进行检查(SSA)，确认没有色度偏差，在密封工序中进行有机EL元件的密封(S3)。
在图9所示实施方式中，和图2(c)及图5一样，首先搬入经过前处理工序而形成有下部电极等的基板(S101)，在进行洗净后(S102)，进行成膜工序S2。在成膜工序S2中，在下部电极上蒸镀空穴输送层(S201)，然后蒸镀发光层(S202)，再蒸镀电子输送层(S203)。并且，在该阶段，进行基于光学膜厚测定的检查(检查工序SS)。在该检查工序SS中，例如使用分光椭圆偏振计测定叠层在下部电极上的空穴输送层、发光层、电子输送层等的叠层膜厚。
在检查工序SS中，当测定该状态下的叠层膜厚时，根据在进行该测定时求出的各层的光学特性和膜厚的测定结果，进行发光特性的模拟计算，并进行此后成膜的色度校正层的膜厚调整，以使利用有机层的膜厚决定的射出光的峰值波长与所期望的色度一致。并且，按照通过该调整所设定的膜厚，在检查工序SS之前的电子输送层上蒸镀同样由电子输送层构成的色度校正层(S204)。
然后，蒸镀上部电极(S205)，利用和以往技术相同的发光特性的实测方式进行检查(SSA)，确认没有色度偏差，在密封工序中进行有机EL元件的密封(S3)。
另外，在图7～图9所示的成膜工序S2中，将要成膜的各有机层或电子输送层的成膜设定值，设定为可以获得包括检查工序后的色度校正层在内的所期望的有机层的膜厚(即，在各检查工序中测定的叠层膜厚在成膜时的膜厚被设定为比所期望的有机层薄的膜厚)。
这样，根据图7～图9所示的实施方式，针对在成膜结束时因成膜不良产生色度偏差的情况，在前处理工序后或者在成膜途中，加入实测膜厚的检查工序SS、SS1、SS2，进行基于色度校正层的调整，由此可以防止产生成膜不良。此处，在成膜到电子输送层之后加入检查工序SS、SS2，但不限于此，可以在其前一阶段(例如发光层的成膜结束时)加入检查工序SS等，把在此后成膜的层设为色度校正层。
然后，如图10所示，本发明的实施方式在从特定批次(第n批)的前处理工序S1到成膜工序S2的上部电极形成之前进行检查工序SS，根据其检查结果，在下一批次(第n+1批)的成膜工序S2中，在成膜层n时进行膜厚调整St。下面对其进行详细地说明，检测某批次的成膜时的不良，可以在下一批次的成膜时的膜厚设定中活用，所以能够防止在相同层的成膜工序中产生相同的成膜不良的情况。
通过上述的膜厚调整St，可以进行该有机EL元件的发光颜色的色度调整。即，通过膜厚调整St，把最终的有机层的膜厚调整为能够显示出与有机EL元件的发光颜色的色度相符的峰值波长，由此可以获得没有色度偏差的良好的有机EL元件。
即，在本发明的实施方式中，在从前处理工序S1到成膜工序S2的上部电极形成之前，进行各检查工序SS、SS1、SS2，由此可以对已形成薄膜的批次(以下称为N批)或下一批次(以下称为N+1批)进行以下校正，从而进行色度偏差的调整。
1)在相同蒸镀室内，调整N+1批的成膜工序(反馈)。
例如，在进行N批的发光层的膜厚测定时，在空穴注入层的膜厚形成得较厚(或较薄)时，对N+1批以后的批次也调整空穴注入层的膜厚，以形成合适的膜厚。
2)在不同蒸镀室内，调整N+1批的成膜工序(前馈)。
例如，在进行N批的发光层的膜厚测定时，在下部电极的膜厚形成得较薄时，把N批以后的批次搬入预备蒸镀室，成膜合适的色度校正层(例如电子输送层)，以达到设定膜厚。该调整对下部电极或基底层、绝缘膜层等的成膜工序S2之前的成膜不良非常有效。
3)在不同蒸镀室内，调整N+1批的成膜工序(反馈)。
例如，在进行N批的发光层的膜厚测定时，在空穴注入层的膜厚形成得较厚(或较薄)时，成膜N+1批以后批次的空穴输送层或发光层的膜厚，以达到合适的膜厚。
4)调整N批的成膜工序。
例如，在进行N批的膜厚测定时，在空穴注入层的膜厚形成得较薄时，对N批进行反馈处理，再次搬入空穴注入层的蒸镀室并成膜，以达到合适的膜厚。或者，进行前馈处理，搬入预备蒸镀室，成膜色度校正层。
以下，使用图11表示对下一批次实施进行反馈处理的各检查工序SS、SS1、SS2的示例。图11是进行图2(b)和图4的前处理工序S1后的检查工序SS1和成膜工序S2中的检查工序SS2的一例。
图11表示在前处理工序S1后和成膜各层后进行相同的检查工序SS1、SS2。根据该实施方式，例如，在前处理工序S1后，进行测试下部电极等的膜厚的检查工序SS1，由此反馈到在下一批次中进行的成膜下部电极的前处理工序S1中，并与下部电极的设定膜厚进行比较。并且，例如，在蒸镀空穴输送层(S201)后进行的检查工序SS21中，实测空穴输送层的叠层膜厚，将其与蒸镀时的设定膜厚比较。并且，在这些实测的叠层膜厚与设定膜厚的差值大于等于允许范围的情况下，将该差值反馈在下一批次中进行的成膜下部电极时或蒸镀空穴输送层时的设定中。在图示的例子中，表示按照各有机层进行各检查工序SS21～SS23的示例，但不限于此，也可以选择容易产生成膜偏差的特定的层，进行这种检查工序SS1、SS21～SS23。
根据该实施方式，除了上述实施方式的作用以外，还可以使以后批次恢复为所期望的膜厚，能够防止在连续批次中产生相同成膜不良的情况。
作为实现这种实施方式的制造方法的制造装置，有机EL元件的制造装置具有成膜装置，该成膜装置在基板上至少形成下部电极的前处理工序之后，在所述下部电极上至少成膜具有有机发光功能层的有机层和上部电极，其构成为，包括：搬入单元，把所述前处理工序后的所述基板搬入到成膜工序中；成膜室，具有在所述基板上成膜有机层的成膜单元；搬运单元，进行该成膜室之间的所述基板的搬运；检查室，具有膜厚测定单元，该膜厚测定单元测定在所述成膜室中成膜于所述基板上的层的膜厚。并且，膜厚测定单元由光学膜厚测定装置构成。另外，至少一个所述蒸镀室和所述检查室通过数据发送单元连接，该数据发送单元发送在所述检查室的膜厚测定结果。
图12表示用于实现这种实施方式的有机EL元件的制造方法的簇型(叶片型)制造装置的示例。该制造装置构成为具有两个成膜装置10、20和密封装置30，在搬入侧的成膜装置10上连设有基板搬运室41，在成膜装置10、20和密封装置30之间分别连设有交接室42、43，在密封装置30的搬出侧连设有排出室44。成膜装置10、20在中央配备真空搬运用机器人11、21，在其周围配备多个蒸镀室12、13、14、22、23、24。并且，在各成膜装置10、20上分别配备检查室(测定膜厚)15、25。
并且，在密封装置30中，也在中央配备真空搬运用机器人31，在其周围配备密封基板搬运室32、检查室(测定发光特性)33、密封室34和预备真空室35。在各蒸镀室12、13、14、22、23、24的入口、基板搬运室41、交接室42、43、密封基板搬运室32、排出室44的出入口，装备有真空闸门G。
此处，在成膜装置10、20中，蒸镀室12、13、14、22、23、24分别用于成膜有机层(空穴输送层、发光层(R、G、B)、电子输送层)及上部电极，配备有具有将各层的蒸镀材料加热使其蒸发的蒸镀源的电阻加热式等的真空蒸镀装置。并且，在检查室15、25中配备用于实测所叠层的膜厚的光学膜厚测定装置。另外，利用数据发送单元(包括发送线路和收发装置)P连接检查室15和各蒸镀室12～14或检查室25和各蒸镀室22～24，以便可以根据在检查室15、25的检查结果调整蒸镀室的膜厚设定。
根据这种制造装置，将已进行前处理工序和已洗净的基板(ITO基板)搬入基板搬运室41内，并转交给成膜装置10的真空搬运用机器人11，通过该真空搬运用机器人11的动作，依次进行在蒸镀室12、13、14内的蒸镀，并且在检查室15内进行所叠层的层的膜厚测定。在交接室42中进行从成膜装置10侧的真空搬运用机器人11向成膜装置20侧的真空搬运用机器人21的交接，在成膜装置20中，通过真空搬运用机器人21的动作，依次进行在蒸镀室22、23、24内的蒸镀，并且在检查室25内进行所叠层的层的膜厚测定。
具体说明该制造装置的成膜工序的示例，例如，在成膜装置10中进行第1颜色的成膜，在蒸镀室12中蒸镀各种颜色通用的空穴输送层，在蒸镀室13中蒸镀发光层(B)，在蒸镀室14中蒸镀电子输送层(B)。并且，通过基于该测定结果的发光特性的模拟，进行色度校正层的成膜调整(在检查室15中的测定结果被发送给蒸镀室14，进行在蒸镀室14中的膜厚设定)。然后，再次将基板搬运到蒸镀室14内或其他蒸镀室内(未图示)，按照所调整的设定膜厚成膜由电子输送层构成的色度校正层。
然后，交接给成膜装置20，进行第2颜色的成膜。在蒸镀室22中蒸镀发光层(G)，然后在蒸镀室23中蒸镀电子输送层(G)。之后搬运到检查室25，进行叠层膜厚的测定。并且，通过基于该测定结果的发光特性的模拟，进行色度校正层的成膜调整。然后，再次被搬运到蒸镀室23内或其他蒸镀室内(未图示)，按照所调整的设定膜厚成膜由电子输送层构成的色度校正层。
并且，最后在蒸镀室24中蒸镀上部电极，然后通过交接室43搬运到密封装置30中。在密封装置30中，首先搬运到检查室33中，在此处进行发光特性的测定，确认没有色度偏差。另外，成膜了有机层和上部电极的基板与从密封基板搬运室32搬入的密封基板一起被搬运到密封室34中，通过粘合剂进行两者的粘合。完成粘合的有机EL面板通过排出室44被搬出到装置外面。
另外，在上述示例中，在蒸镀电子输送层的过程中进行在成膜装置10、20内的检查工序，但不限于此，也可以在每次蒸镀各层时搬运到检查室15或25中，求出各层的膜厚实测值，将其与成膜时的设定值比较，由此可以反馈到以后批次进行蒸镀时的设定中。此时，在检查室15或25中的测定结果通过数据发送单元P被发送到各蒸镀室中。
下面，详细说明图13所示的制造装置。图13表示用于实现本发明的其他实施方式的有机EL元件的制造方法的直线型制造装置的一个示例。这种直线型制造装置连续地进行处理，使辊子等旋转机构旋转，由此可以与这些旋转机构连动，一面使基板移动一面蒸镀基板表面。其结果，可以均匀地成膜基板表面，能够获得成膜的高生产量，这一点优于图12的簇型制造装置。
该制造装置构成为具有两个成膜装置10A、20A，以及与它们平行配置的密封装置30A(只有蒸镀室25A与密封装置30连设)，并且均保持真空氛围(例如10-4～10-6Pa)。并且，在搬入侧的成膜装置10A上连设有基板搬运室41A，在成膜装置i0A、20A和密封装置30A之间分别连设有交接室42A、43A，在密封装置30A的搬出侧连设有排出室44A。另外，检查室15A配备在交接室42A的侧部，用于测定各成膜的膜厚，预备蒸镀室35A是用于形成色度校正层(电子输送层)的蒸镀室，配备在交接室43A的侧部。
成膜装置10A、20A连续地配备有多个蒸镀室12A、13A、14A和22A、23A、24A，在各蒸镀室的中央分别配备作为线性源的成膜源S1～S6，用于均匀地蒸镀基板表面。同样，将成膜源S7配备于中央的检查室25A与密封装置30A连接。并且，密封装置30A连续地配备有检查室33A、密封室34A，从密封室34A的侧方插入基板，在密封室34A中进行基板的粘合。
此处，在成膜装置10A、20A中，蒸镀室12A、13A、14A、22A、23A、24A分别用于成膜有机层(空穴输送层、发光层(R、G、B)、电子输送层)，另外，蒸镀室25A用于成膜上部电极。在这些各个蒸镀室中，配备有具有将各层的蒸镀材料加热使其蒸发的蒸镀源S1～S7的电阻加热式等的真空蒸镀装置。并且，在检查室15A中配备用于实测所叠层的膜厚的光学膜厚测定装置。另外，利用数据发送单元(包括发送线路和收发装置)PA连接检查室15和各蒸镀室12A、13A、14A、22A、23A、24A、25A、预备蒸镀室35A，以便可以根据在检查室15A的检查结果调整蒸镀室的膜厚设定。
根据这种制造装置，将已进行前处理工序和已洗净的基板(ITO基板)搬入基板搬运室41A内，基板被配置在与成膜装置10A的旋转机构(未图示)连动的金属丝(未图示)上，通过该旋转机构的动作，依次在蒸镀室12A、13A、14A中进行蒸镀，然后旋转机构进行相反动作，把基板搬运到检查室15A中，在该检查室15A内进行所叠层的层的膜厚测定(参照该图的实线(10)、(11))。
然后，基板通过交接室42A被搬运到成膜装置20A内，基板被配置在与成膜装置20A的旋转机构(未图示)连动的金属丝(未图示)上，同样通过该旋转机构的动作，依次在蒸镀室22A、23A、24A中进行蒸镀。然后旋转机构进行相反动作，把基板搬运到检查室15A中，在该检查室15A内进行所叠层的层的膜厚测定(参照该图的实线(12))。并且，在蒸镀室22A、23A、24A中进行蒸镀后，在不需要检查的情况下，将基板搬运到交接室43A中(参照该图的实线(13))。
并且，通过交接室43A搬运到蒸镀室25A内的基板，在成膜了上部电极后，被搬运到密封装置30A内，通过检查室33A检查发光特性。之后，在密封室34A内通过粘合剂与从侧方插入的密封基板密封，作为有机EL面板从排出室44A排出(参照该图的实线(14)、(15))。
下面，具体说明该制造装置的成膜工序的示例。一般，基板多通过上述步骤(指实线(10)～(15)表示的流程。以下把此流程称为“普通流程”)经由成膜工序、密封工序。
例如，通过前处理工序在ITO等基板上形成了基底层(平坦化膜和绝缘膜)和下部电极的基板，被搬入到基板搬运室41A内，通过成膜装置10A进入到成膜工序。在成膜装置10A的蒸镀室12A、13A、14A中，分别利用成膜源S1～S3成膜空穴注入层、空穴输送层、发光层(B)。
然后，基板被搬运到检查室15A中，测定成膜于下部电极上的叠层膜的膜厚，在膜厚为合适值的情况下，通过交接室42A搬运到成膜装置20A中。然后，在成膜装置20A的蒸镀室22A、23A、24A中，分别利用成膜源S4～S6成膜发光层(G)、发光层(R)、电子输送层。
然后，基板通过交接室43A被搬运到蒸镀室25A中，在利用成膜源S7成膜上部电极后，被搬运到检查室33A中，检查发光特性，并与从密封室34A的侧方插入的密封基板粘合密封。并且，基板从排出室44A中被排出到装置外面。
这样，经过了前处理工序S1的基板经由实线(10)～(15)表示的普通流程，在形成成膜工序的上部电极之前至少实施一次检查工序。另外，在上述普通流程中，表示在蒸镀室14A成膜发光层(B)后进行检查工序的示例，但检查工序不限于此，也可以进行多次(例如针对每次检查的所有成膜)。
下面，使用图13说明基于反馈FB的膜厚调整。关于与上述的普通流程相同的内容，因重复而省略说明。按照普通流程，在蒸镀室12A中成膜了空穴注入层的基板，被搬运到检查室15A后测试所成膜的叠层膜的膜厚。并且，在该膜厚被判断为不是合适的膜厚状态时，再次返回到蒸镀室12A中，在所成膜的空穴注入层上再次成膜空穴注入层(参照虚线(20))，使其成为合适的膜厚状态。然后，关于蒸镀室13A～14A、22A～24A也同样，在各蒸镀室中进行成膜后返回到检查室15A中，测定各个成膜的膜厚是否合适，在不合适的情况下，再次被搬运到相同的蒸镀室中，进行再次蒸镀以达到合适的膜厚(参照虚线(21))。关于各个成膜，在形成最佳的膜厚状态时，和普通流程一样，这些基板在形成上部电极，经过密封工序后，被排出到装置外面。
这样，由于对每次成膜或根据需要的成膜实施检查工序，所以可以将所成膜的膜厚再次蒸镀并成膜，使其成为合适的膜厚状态(反馈FB)。并且，针对下一批次以后的批次，也能够在最初蒸镀时调整蒸镀量，使其成为合适的膜厚状态。
下面，使用图13说明基于前馈FF的膜厚调整。关于与上述的普通流程相同的内容，因重复而省略说明。按照普通流程，成膜到电子输送层(普通流程的实线(10)～(12))的基板，被搬运到检查室15A中，测定所叠层的成膜的总膜厚。其结果，在判断为比合适的膜厚状态薄时，基板通过交接室43A被搬运到预备蒸镀室35A中。在预备蒸镀室35A中通过蒸镀相当于不足的膜厚部分的电子输送层来进行校正(参照虚线(30))，使其成为合适的膜厚状态。
然后，基板通过交接室43A被搬运到蒸镀室25A中，成膜上部电极后，转入到密封工序(参照虚线(31))，在被密封后，与普通流程(15)一样，被排出到装置外面。
这样，在成膜工序中成膜上部电极之前，在检查室15A中进行检查工序，在预备蒸镀室35A中成膜电子输送层的色度校正层(前馈)FF，由此可以形成合适的膜厚状态。
另外，上述示例的检查工序不限于上述内容，也可以在每次蒸镀各层时搬运到检查室15A(根据需要可以设置多个检查室)中，求出各层的膜厚实测值，并将其与成膜时的设定值进行比较，由此反馈FB、前馈FF到以后批次进行蒸镀时的设定中。此时，在检查室15A中的测定结果通过数据发送单元PA发送到各蒸镀室。
并且，作为本发明的实施方式的有机EL元件的制造装置，说明了簇型制造装置(图12)和直线型制造装置(图13)，但本发明不限于此，也可以是组合了簇型制造装置和直线型制造装置的复合型制造装置。具体来讲，可以列举出类似与图12所示的簇型制造装置的成膜装置10、20连设，通过交接室43设置图13所示的直线型制造装置的密封装置30A等。这种复合型制造装置不限于只有密封装置为直线型，可以根据将要成膜的膜厚和设置场所等各种条件适当决定如何配置簇型和直线型。
以下，具体说明上述密封装置30、30A的密封工序的示例。
利用密封部件进行气密密封时，在紫外线硬化型环氧树脂粘合剂中混合适量(约0.1～0.5重量％)的粒径为1～300μm的隔离物(优选玻璃或塑料隔离物)，使用分配器(dispenser)等将其涂覆在有机EL元件形成基板上的对应密封基板侧壁的部位。然后，使密封室34内部形成氩气等惰性气体氛围，通过粘合剂使密封基板抵接形成有机EL元件的基板。然后从有机EL元件形成基板侧(或密封基板侧)向粘合剂照射紫外线使其固化。这样，以在密封基板和有机EL元件形成基板之间的密封空间内封入了氩气等惰性气体的状态密封有机EL元件。
并且，在利用密封部件进行填充密封的情况下，利用分配器等在密封基板上涂覆热硬化性树脂、光硬化性树脂、弹性体等，或者在密封基板上叠层薄片状的热硬化性树脂、光硬化性树脂、弹性体等。然后，在真空中，在加热等条件下粘合密封基板和有机EL元件形成基板，并使它们硬化接合。这样，在密封基板和有机EL元件形成基板之间的密封空间内填充由树脂或薄片树脂构成的密封部件，从而密封有机EL元件。此时，涂覆树脂等或叠层薄片状树脂不限于密封基板侧，也可以是有机EL元件形成基板侧。
另外，在利用密封膜密封时，在检查工序后成膜了上部电极的有机EL元件形成基板上，利用旋转涂覆法等涂覆光硬化性树脂等有机材料作为缓冲层，并照射紫外线使其硬化。然后，利用溅射法成膜SiO2无机材料作为屏障层。之后，交替叠层光硬化性树脂缓冲层和SiO2屏障层并密封。此时，密封膜可以通过叠层单层膜或多层保护膜而形成。作为所使用的材料可以是无机物或有机物等任一种。具体来讲，作为无机物，可以列举出SiN、AlN、GaN等氮化物；SiO2、Al2O3、Ta2O5、ZnO、GeO等氧化物；SiON等氮氧化物；SiCN等碳氮化物；金属氟化合物；金属膜等。作为有机物，可以列举出环氧树脂；丙烯树脂；聚对二甲苯；全氟烯烃、全氟乙醚等氟系列高分子；CH3OM、C2H5OM等金属醇盐、聚酰亚胺前驱体；二萘嵌苯系列化合物等。在本发明的实施方式中，上述以外的叠层或材料的选择可以根据有机EL元件的设计适当选择。
另外，本发明的实施方式的成膜工序不限于上述的蒸镀，只要是可以调整膜厚的成膜方法，除旋转涂覆法、浸渍法等涂覆方法外，也可以使用网版印刷法、喷墨法等印刷方法等的湿式工艺。
下面，详细说明本发明的实施方式的有机层。如上所述，有机层一般是空穴输送层、发光层、电子输送层的组合结构，但也可以分别设置不只一层的多层叠层的空穴输送层、发光层、电子输送层。并且，还可以省略空穴输送层和电子输送层的任何一层或两层。另外，根据用途，除空穴注入层、电子注入层外，还可以插入载流子阻挡层等有机层。针对以上设计变更，适当增减蒸镀室。
另外，上述各层可以适当选择以往使用的材料(可以是高分子材料或低分子材料)。作为发光材料，可以是从单态激励状态返回到基底状态时的发光(荧光)的材料，也可以是从三态激励状态返回到基底状态时的发光(磷光)的材料。
并且，本发明的实施方式不特别限定有机EL元件的形式。例如，可以是从基板侧取出光的底部发光方式，也可以是从与基板的相反侧取出光的顶部发光方式，作为面板的驱动方式，可以是有源驱动也可以是无源驱动。另外，在底部发光方式中校正有机层，而在顶部发光方式中，成膜除了有机层也校正透明的上部电极的色度校正层。
根据以上说明的本发明的实施方式或实施例，在有机EL元件的制造工序中，在从前处理工序之后到成膜工序的上部电极形成之前进行检查工序，测定下部电极和有机层的膜厚等，根据该测定结果进行模拟计算，利用以后的成膜进行膜厚校正，由此可以形成没有色度偏差的有机EL元件。其结果，对于以往技术中被判断为因成膜造成的色度偏差不良而被排除的有机EL元件，也能够制造成为合格品，可以消除以往技术中能够看到的工序损耗，并且可以提高产品成品率。
并且，在本发明的实施方式的有机EL元件的制造方法或制造装置中，由于在前处理工序之后直接测定下部电极等的膜厚，或者在成膜的中途阶段直接测定所形成的有机层的膜厚，所以即使成膜自身未能高精度地进行，也能够高精度地使最终的有机层等的膜厚与设定膜厚一致，可以获得没有色度偏差的有机EL元件。
另外，通过使用光学式膜厚测定来直接测定下部电极和有机层，不仅求出膜厚，也能够求出折射率和光吸收特性等，通过考虑了这些因素的模拟计算，可以预测色度偏差，所以能够利用检查工序后的色度校正层的成膜有效地消除色度偏差。
并且，可以把各层的实测值数据反馈到成膜下一批次的各层时的设定中，所以即使在一个批次产生成膜不良，也能够防止在以后批次中产生相同成膜不良的情况。
另外，利用输送发送单元连接进行膜厚测定的检查室和蒸镀室，由此可以把膜厚测定结果反馈或前馈到在蒸镀室的膜厚设定中，能够实现膜厚设定的自动化。

Claims (16)

1.一种有机EL元件的制造方法，具有：在基板上至少形成下部电极的前处理工序；在所述前处理工序之后，在所述下部电极上成膜至少具有有机发光功能层的有机层和上部电极的成膜工序；在该成膜工序之后，密封所述有机层和所述上部电极的密封工序，其特征在于，
在从所述前处理工序之后到所述上部电极形成之前进行检查工序。
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，所述检查工序进行所述下部电极的膜厚测定。
3.根据权利要求1或2所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于，所述检查工序在所述有机层的成膜之前进行，根据该检查工序的检查结果进行所述有机层的膜厚调整。
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，所述检查工序是在所述有机层的成膜工序中进行。
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，所述检查工序进行所述有机层的膜厚测定。
6.根据权利要求4或5所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于，在所述成膜工序中，至少在成膜一个第1有机层之后进行所述检查工序，根据该检查工序的检查结果，进行叠层在所述第1有机层上的有机层的膜厚调整。
7.根据权利要求4～6中任意一项所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于，在所述成膜工序中，至少在成膜一个第1有机层之后进行所述检查工序，根据该检查工序的检查结果，进行所述第1有机层的膜厚调整。
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，所述检查工序在所述有机层的成膜之前进行第1检查工序，在所述有机层的成膜工序中进行第2检查工序。
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，所述第1检查工序测定所述下部电极的膜厚，所述第2检查工序测定所成膜的所述有机层的膜厚，根据所述第1和第2检查工序的检查结果，进行叠层在所成膜的所述有机层上的有机层的膜厚调整。
10.根据权利要求3、6、7、9中任意一项所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于，通过所述膜厚调整，进行该有机EL元件的发光颜色的色度调整。
11.根据权利要求1～9中任意一项所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于，所述检查工序利用光学膜厚测定法进行。
12.一种有机EL元件的制造装置，具有成膜装置，该成膜装置在基板上至少形成下部电极的前处理工序之后，在所述下部电极上成膜至少具有有机发光功能层的有机层和上部电极，其特征在于，
所述成膜装置包括：搬入单元，把所述前处理工序后的所述基板搬入成膜工序中；成膜室，具有在所述基板上成膜有机层的成膜单元；搬运单元，进行该成膜室之间的所述基板的搬运；检查室，具有膜厚测定单元，测定在所述成膜室中成膜于所述基板上的层的膜厚。
13.根据权利要求12所述的有机EL元件的制造装置，其特征在于，包括具有膜厚测定单元的检查室，该膜厚测定单元测定所述下部电极或所述有机层中至少一方的膜厚。
14.根据权利要求12或13所述的有机EL元件的制造装置，其特征在于，所述膜厚测定单元由光学膜厚测定装置构成。
15.根据权利要求12～14中任意一项所述的有机EL元件的制造装置，其特征在于，至少一个所述蒸镀室和所述检查室通过数据发送单元连接，该数据发送单元发送在所述检查室中的膜厚测定结果。
16.一种有机EL元件的制造装置，其特征在于，权利要求12～15中任意一项所述的有机EL元件的制造装置是簇型、或直线型、或它们的复合型。
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