JP2006274301A - 蒸着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 蒸着時における被蒸着基板の撓みを防止することにより、膜厚が均一であり、パターン形状のずれのない薄膜を形成することができるとともに、さらには、被蒸着基板の損傷を防止する。
【解決手段】 被蒸着面３ｂが下方を向くように矩形状の被蒸着基板３を配置し、被蒸着基板３における下面の周縁部分を支持しながら、被蒸着面３ｂに蒸着材料６を蒸着する蒸着方法において、被蒸着基板３の四隅部および中央部に配置された両面接着テープ１４を介して、被蒸着基板３の上面に支持基板１３を固着し、被蒸着基板３の全体を支持基板１３によって支持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸着方法に係り、特に被蒸着面が下方に向くように配置された被蒸着基板に、蒸着材料を蒸着させる蒸着方法に関する。

従来より、例えば有機ＥＬパネルに正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各薄膜を形成する方法として、有機材料からなる蒸着材料を被蒸着基板の被蒸着面に蒸着させることにより、被蒸着基板に各薄膜を形成する蒸着方法が多用されている。

この蒸着方法に用いられる蒸着装置は、高真空状態とされる蒸着室を有し、蒸着室の内部における下方には、蒸着源が配設されている。蒸着源には、被蒸着基板に蒸着する蒸着材料が収容されており、蒸着源は、近傍に配設された加熱部材により加熱されるようになっている。蒸着源の上方には、開口部が形成された蒸着マスクが配置されており、蒸着マスクの上方には、枠状の支持体が配置されるようになっている。被蒸着基板の被蒸着面における周縁部分は、非蒸着領域となっており、支持体は、被蒸着基板の下面における周縁部分、すなわち非蒸着領域を支持するようになっている。

この蒸着装置を用いた蒸着方法は、まず、真空状態の蒸着室において、被蒸着面が下方を向くようにして、被蒸着基板の周縁部分を支持体により支持し、被蒸着基板の下方に蒸着マスクを配置する。続いて、蒸着源を加熱することにより蒸着材料を加熱して蒸発させ、蒸発した蒸着材料を蒸着マスクの開口部を通過させて被蒸着面に蒸着させる。このように、開口部を通過した部分のみに蒸着材料を蒸着させることにより、所定のパターン形状を有する各薄膜を形成するようになっている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかし、従来の蒸着装置を用いた蒸着方法においては、被蒸着面を下方に向けながら、被蒸着基板の周縁部分を枠状の支持体によって支持するようになっており、このため、特に被蒸着基板の面積が大きい場合や、被蒸着基板が柔軟な材料で構成されている場合には、被蒸着基板の中央部分が自重により下方に撓んでしまうことがあった。

このため、被蒸着基板の中央部分が蒸着源に近接してしまい、この結果、被蒸着面に蒸着する蒸着材料の量にムラが生じ、均一な膜厚の薄膜を形成することができないおそれがあるという問題を有していた。

また、被蒸着基板の中央部分が下方に撓んで被蒸着面の蒸着領域における中央部分と蒸着マスクとの距離が近接して、蒸着領域の中央部分および蒸着マスク間と、蒸着領域の周縁部分および蒸着マスク間との寸法が異なってしまうと、蒸着マスクのパターン形状どおりの成膜を行うことができないおそれがあった。このため、形成された各薄膜のパターン形状にずれが発生し、この結果、ファインピッチのパターン形状の成膜に対応することができないおそれがあるという問題があった。

さらに、被蒸着基板が下方に撓んだ結果、蒸着マスクと接触して被蒸着面が損傷してしまうおそれもあった。

特開２００４−２１４０１５号公報 特開２００５−２９６３９号公報

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、蒸着時における被蒸着基板の撓みを防止することにより、膜厚が均一であり、パターン形状のずれのない薄膜を形成することができるとともに、さらには、被蒸着基板の損傷を防止することができる蒸着方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る蒸着方法の特徴は、被蒸着面が下方を向くように被蒸着基板を配置し、前記被蒸着面に蒸着材料を蒸着する蒸着方法において、前記被蒸着基板の反蒸着面に支持基板を取付け、前記支持基板によって前記被蒸着基板の全体を支持する点にある。

また、前述の蒸着方法において、矩形状の前記被蒸着基板の四隅部および中央部に配置された固着材を介して、前記被蒸着基板の前記反被蒸着面に前記支持基板を固着することにより前記支持基板を前記被蒸着基板に取り付けてもよい。

さらには、前述の蒸着方法において、所定のパターンの開口部を有する蒸着マスクを前記被蒸着基板の下方に配設し、前記蒸着マスクを介して前記被蒸着面に前記蒸着材料を蒸着してもよい。

本発明によれば、被蒸着基板の前記反被蒸着面に支持基板が固着されており被蒸着基板の全体が支持基板によって一体に支持されているので、被蒸着基板の中央部分が下方向に突出するように撓んでしまうことを防止することができる。

以上述べたように、本発明に記載の蒸着方法によれば、被蒸着基板が自重により撓んでしまうのを防止することができるので、被蒸着面の蒸着領域全体に、薄膜をムラがなく均一な膜厚によって形成することができる。

また、被蒸着基板が下方に撓んでしまうことによる蒸着マスクとの接触を防止することができ、これにより、被蒸着基板の被蒸着面が損傷してしまうのを確実に防止することができる。

さらには、蒸着マスクを用いて所定のパターン形状の薄膜を形成する場合にも、蒸着領域の中央部分および蒸着マスク間と、蒸着領域の周縁部分および蒸着マスク間との寸法を同一にすることができるので、蒸着マスクのパターン形状どおりのパターン形状の薄膜を形成することができる。これにより、ファインピッチのパターン形状の成膜にも対応することができる。

以下、本発明に係る蒸着方法の一実施形態を図１および図２を参照して説明する。ここで、本実施形態においては、有機ＥＬパネルの正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および金属電極の各薄膜を所定のパターン形状に形成する場合を用いて説明する。

図１は、本発明に係る蒸着方法に用いる蒸着装置の一実施形態を示す模式的断面図であり、図１に示すように、前記蒸着装置１は、蒸着によって形成する各薄膜に対応する数の複数の蒸着室２を有している。各蒸着室２は連設されており、ガラス基板等からなる被蒸着基板３は、各蒸着室２を順次搬送されるようになっている。ここで、図１においては複数の蒸着室２のうち正孔注入層を成膜する１つの蒸着室２を示すこととする。さらに、被蒸着基板３が最後に搬送される蒸着室２には、封止基板を被蒸着基板に貼着する封止室（図示せず）が連設されている。

各蒸着室２は、例えば図示しない真空ポンプ等を用いて内部の空気を排気することにより、各蒸着室２内が高真空状態となるようにされており、被蒸着基板３は、高真空状態を維持したまま各蒸着室２および封止室に順次搬送されるようになっている。

各蒸着室２の内部における下方には、蒸着源５が配設されており、蒸着源５には、各薄膜の構成材料である蒸着材料６がそれぞれ収容されている。ここで、正孔注入層を成膜する蒸着室２の蒸着源５には、正孔注入層を構成する有機材料が蒸着材料６として収容されている。また、他の各蒸着室２の蒸着源５には、それぞれ正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を構成する有機材料、および金属電極を構成する金属材料が蒸着材料６として収容されている。

蒸着源５の近傍には、蒸着源５を加熱するための加熱部材８が配設されており、蒸着装置１は、加熱部材８によって蒸着源５を加熱することにより蒸着材料６を加熱し、高真空状態の蒸着室２内において蒸着材料６を蒸発させるようになっている。

各蒸着室２内における蒸着源５の上方には、例えば金属板等からなる蒸着マスク１０が配置されている。蒸着マスク１０には、被蒸着基板３の被蒸着面３ａに各薄膜を所定のパターン形状に形成するため、複数の開口部１１が形成されており、前記蒸発した蒸着材料６は各開口部１１を通過するようになっている。

蒸着室２内における蒸着マスク１０の上方には、被蒸着基板３の周囲を支持するための支持体１２が配置されている。ここで、被蒸着基板３の被蒸着面３ａにおける周縁部分は、各薄膜を形成しない非蒸着領域３ｂとされている。被蒸着基板３は、被蒸着面３ａが下方を向くように支持体１２に取り付けられるようになっており、支持体１２は、被蒸着基板３の下面の周縁部分、すなわち非蒸着領域３ｂを支持するようになっている。

このような前記蒸着装置１を用いて被蒸着基板３に蒸着を行う際、被蒸着基板３における被蒸着面３ａと反対側の上面（反被蒸着面）には、平面形状が被蒸着基板３とほぼ同形状の支持基板１３が固着されている。この支持基板１３は、図２に示すように、矩形状の被蒸着基板３の四隅部と、周縁部分における各辺の中央部と、被蒸着基板３の平面形状における中央部とに配置された９つの固着材である両面接着テープ１４を介して被蒸着基板３に固着されており、撓みにくい硬質な材料により構成されていることが好ましい。なお、支持基板１３の形状等は、本実施形態に限定されるものではなく、被蒸着基板３の全体を支持可能であればよい。

続いて、前記蒸着装置１を用いた蒸着方法について説明する。

まず、各蒸着室２の空気を真空ポンプを用いて排気し、各蒸着室２内を高真空状態とする。

また、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等からなる透明電極が形成された被蒸着基板３における被蒸着面３ａと反対側の上面に、被蒸着基板３の四隅部と、周縁部分における各辺の中央部と、被蒸着基板３の平面形状における中央部とに配置された９つの両面接着テープ１４を介して支持基板１３を固着する。これにより、支持基板１３によって被蒸着基板３を一体に支持する。

続いて、支持基板１３によって支持された被蒸着基板３を、正孔注入層を成膜するための高真空状態に維持された蒸着室２に搬送し、被蒸着面３ａが下方を向き、非蒸着領域３ｂが枠状の支持体１２に当接するように被蒸着基板３を支持体１２に取り付けることにより、支持体１２によって被蒸着基板３の周縁部分を下面から支持する。

このとき、被蒸着基板３の全体が支持基板１３によって一体に支持されているので、枠状の支持体１２によって被蒸着基板３の周縁部分を支持された際にも、被蒸着基板３の中央部分が下方向に突出するように撓んでしまうことを防止することができる。

次に、加熱部材８により蒸着源５を加熱することにより、蒸着源５に収容された蒸着材料６を加熱して蒸発させる。

すると、この蒸発した蒸発材料は、蒸着室２内を上昇し、蒸着マスク１０の各開口部１１を通過し、被蒸着基板３の被蒸着面３ａに開口部１１を通過した部分のみに蒸着する。これにより、所定のパターン形状の正孔注入層が透明電極に積層して成膜される。

続いて、被蒸着基板３の上面に支持基板１３を固着した状態で、支持基板１３により被蒸着基板３を一体に支持しながら、被蒸着基板３を、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および金属電極を成膜する各蒸着室２に順次搬送し、同様に蒸着材料６を蒸着マスク１０における各薄膜の所定のパターン形状に対応して形成された開口部１１を通過させて被蒸着面３ａに蒸着させることにより、所定のパターン形状の各薄膜を順次積層して形成する。

さらに、前記金属電極を成膜した後、有機材料からなる正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を外気と完全に遮断して水分による影響を防止するため、封止室において封止する。

その後、蒸着装置１の外に被蒸着基板３を搬送し、各両面接着テープ１４を剥離して被蒸着基板３から支持基板１３を分離させることにより、透明電極に積層して各薄膜が形成された被蒸着基板３が完成する。

本実施形態によれば、蒸着装置１において枠状の支持体１２により被蒸着基板３の周縁部分を支持した際にも、被蒸着基板３の上面に支持基板１３を固着することにより被蒸着基板３の全体が支持基板１３によって一体に支持されているので、被蒸着基板３の中央部分が下方向に突出するように撓んでしまうことを防止することができる。

したがって、被蒸着基板３の中央部分が蒸着源５に近接してしまうのを防止することができ、これにより、被蒸着面３ａの蒸着領域の全体に、各薄膜をムラなく均一な膜厚に形成することができる。

また、蒸着領域の中央部分および蒸着マスク間と、蒸着領域の周縁部分および蒸着マスク間との寸法との寸法を同一にすることができるので、各薄膜を蒸着マスク１０のパターン形状どおりのパターン形状に形成することができる。これにより、ファインピッチのパターン形状の成膜にも対応することができる。

さらには、被蒸着基板３が下方に撓んでしまうことによる蒸着マスク１０との接触を防止することができ、これにより、被蒸着基板３の被蒸着面３ａが損傷してしまうのを確実に防止することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、本実施形態における蒸着装置１には、封止室が配設されており、各薄膜を形成する工程と一連の工程によって封止することができるものであるが、本蒸着方法が用いられる蒸着装置１はこれに限定されるものではない。

また、支持基板１３を被蒸着基板３に固着するための両面接着テープ１４の配置位置および大きさはこれに限定されるものではなく、例えば、矩形状の被蒸着基板３において、少なくとも四隅部および平面形状における中央部を、支持基板１３によって支持することができればよい。さらには、被蒸着基板３の全体を支持基板に固着してもよいが、薄膜を形成した後、両面接着テープ１４を剥離することを考慮すると、両面接着テープ１４は部分的に配置する方が好ましい。さらにまた、被蒸着基板３に支持基板１３を固着する固着材としては、本実施形態の両面接着テープに限定されるものではない。例えば、紫外線硬化型接着材や熱硬化型接着材であってもよい。また、固着材の配置位置は固着材の残渣があったとしても表示に影響を与えない非表示領域、すなわち蒸着マスク１０の開口部以外の位置とすることが好ましい。

本発明に係る蒸着方法に用いられる蒸着装置の一実施形態を示す模式的断面図 被蒸着基板に支持基板を固着するための両面接着テープの配置位置を示す模式的平面図

符号の説明

１ 蒸着装置
２ 蒸着室
３ 被蒸着基板
３ａ 被蒸着面
３ｂ 非蒸着領域
５ 蒸着源
６ 蒸着材料
８ 加熱部材
１０ 蒸着マスク
１１ 開口部
１２ 支持体
１３ 支持基板
１４ 両面接着テープ

Claims (3)

1. 被蒸着面が下方を向くように被蒸着基板を配置し、前記被蒸着面に蒸着材料を蒸着する蒸着方法において、
   前記被蒸着基板の反被蒸着面に支持基板を取付け、前記支持基板によって前記被蒸着基板の全体を支持することを特徴とする蒸着方法。
2. 矩形状の前記被蒸着基板の四隅部および中央部に配置された固着材を介して、前記被蒸着基板の前記反被蒸着面に前記支持基板を固着することにより前記支持基板を前記被蒸着基板に取り付ける請求項１に記載の蒸着方法。
3. 所定のパターンの開口部を有する蒸着マスクを前記被蒸着基板の下方に配設し、前記蒸着マスクを介して前記被蒸着面に前記蒸着材料を蒸着する請求項１又は２に記載の蒸着方法。

Images