JP2008208443A - Vapor deposition film-forming apparatus, vapor deposition film formation method, and manufacturing method of display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸着成膜装置、蒸着成膜方法、および表示装置の製造方法に関し、特にはライン型の蒸着源を有する蒸着成膜装置、蒸着成膜方法、および表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a vapor deposition film forming apparatus, a vapor deposition film forming method, and a display device manufacturing method, and more particularly to a vapor deposition film forming apparatus having a line-type vapor deposition source, a vapor deposition film forming method, and a display device manufacturing method.
近年、平面型の表示装置として、有機電界発光素子(有機EL素子)を配列してなる表示装置、いわゆる有機ELディスプレイが注目を集めている。この有機ELディスプレイは、バックライトが不要な自発光型のフラットパネルディスプレイであり、自発光型に特有の視野角の広いディスプレイを実現できるという利点を有する。また、必要な画素のみを点灯させればよいため消費電力の点でバックライト型(液晶ディスプレイ等)に比べて有利であるとともに、今後実用化が期待されている高精細度の高速のビデオ信号に対して十分な応答性能を具備すると考えられている。 In recent years, as a flat display device, a display device in which organic electroluminescent elements (organic EL elements) are arranged, that is, a so-called organic EL display has attracted attention. This organic EL display is a self-luminous flat panel display that does not require a backlight, and has an advantage that a display with a wide viewing angle peculiar to the self-luminous type can be realized. In addition, since only necessary pixels need to be lit, this is advantageous in terms of power consumption compared to the backlight type (liquid crystal display, etc.), and high-definition high-speed video signals that are expected to be put to practical use in the future. Is considered to have sufficient response performance.
このような有機ELディスプレイに用いられる有機EL素子は、一般に、有機材料を上下から電極(陽極および陰極)で挟み込む構造を持つ。そして、有機材料からなる有機層に対して、陽極から正孔が、陰極から電子がそれぞれ注入され、その有機層にて正孔と電子が再結合して発光が生じるようになっている。このとき、有機EL素子では、10V以下の駆動電圧で数百〜数万cd/m2の輝度が得られる。また、有機材料(蛍光物質)を適宜選択することによって、所望する色彩の発光も得ることができる。これらのことから、有機EL素子は、マルチカラーまたはフルカラーの表示装置を構成するための発光素子として、非常に有望視されている。 The organic EL element used for such an organic EL display generally has a structure in which an organic material is sandwiched between electrodes (anode and cathode) from above and below. Then, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode into the organic layer made of the organic material, and the holes and electrons are recombined in the organic layer to emit light. At this time, in the organic EL element, luminance of several hundred to several tens of thousands of cd / m 2 can be obtained with a driving voltage of 10 V or less. In addition, by appropriately selecting an organic material (fluorescent substance), light emission of a desired color can be obtained. For these reasons, the organic EL element is regarded as very promising as a light-emitting element for constituting a multi-color or full-color display device.
ところで、有機EL素子における有機層を形成する有機材料は、耐水性が低く、ウエットプロセスを利用できない。そのため、有機層を形成する際には、真空薄膜成膜技術を利用した真空蒸着を行うのが一般的である。すなわち、有機層を形成するための有機EL素子用の蒸着成膜装置としては、真空チャンバ内に有機材料の蒸着源を備えたものが広く用いられている。 By the way, the organic material which forms the organic layer in an organic EL element has low water resistance, and cannot use a wet process. Therefore, when forming an organic layer, it is common to perform vacuum evaporation using a vacuum thin film formation technique. That is, as a vapor deposition film forming apparatus for an organic EL element for forming an organic layer, an apparatus having an organic material vapor deposition source in a vacuum chamber is widely used.
図12に示すように、このような蒸着成膜装置200は、ライン型の蒸着源201を備えている。この蒸着源201には、ライン状の延設方向xに並ぶ複数の開口102aが設けられ、これらの開口201aを介して有機材料などの蒸着材料mの蒸気が供給される構成となっている。そして、成膜対象物である基板Wを、ライン状の延設方向xと直交する方向yに移動させることによって、基板W上への蒸着膜(有機層)の成膜が行われる。
As shown in FIG. 12, such a
図13(1)には、図12におけるライン状の延設方向xについての蒸着源201の側面方向の断面図を示す。また、図13(2)には、図12における開口201a方向から見た蒸着源201の上面方向の断面図を示す。これらの図に示すように、蒸着源201は、蒸着材料mが充填されるルツボ203と、このルツボ203が出し入れ自在に収納される外箱205と、この外箱205を介してルツボ203を加熱するための熱源207とを備えている。
FIG. 13A shows a cross-sectional view in the side direction of the
そして、このルツボ203における広口開口の上部に位置する外箱205の天面板205aに、複数の開口201aがライン状に配列された構成となっている。これらの開口201aは、熱源207からの加熱による温度分布に基づいて、基板W上に成膜される蒸着膜の膜厚が均一化されるように調整された不均等なピッチp1で設けられている(下記特許文献1参照)。
The
またルツボ203内は、ルツボ203の強度を補強するとともに、蒸着材料mを均一に加熱することを目的とした仕切り板203aによって、ライン状の延設方向xに沿って複数の部屋に分割されている。
The
しかしながら、上述したような構成の蒸着成膜装置およびこれを用いた蒸着成膜方法では、不均等なピッチで配列された開口から蒸着材料が放出されることにより、成膜の進行にしたがって仕切り板で仕切られたルツボ内の各部屋における蒸着材料の消費量に差が生じる。これにより、各部屋における蒸着材料の充填量(充填高さ)が不均一になり、ルツボ内の温度分布が変化する。このような温度分布の変化は、ライン状の延設方向における蒸着膜の膜厚の分布にばらつきを生じさせる要因になる。 However, in the vapor deposition film forming apparatus having the above-described configuration and the vapor deposition film forming method using the vapor deposition film forming apparatus, the vapor deposition material is discharged from the openings arranged at uneven pitches, so that the partition plate is moved along with the progress of the film formation. There is a difference in the consumption of the vapor deposition material in each room in the crucible partitioned by. Thereby, the filling amount (filling height) of the vapor deposition material in each room becomes non-uniform, and the temperature distribution in the crucible changes. Such a change in the temperature distribution causes a variation in the film thickness distribution of the deposited film in the line-shaped extending direction.
また、連続した複数回の蒸着成膜の繰り返しにおいて、ルツボ内に蒸着材料を補充する際には、最も速く蒸着材料が消費される部分に合わせて蒸着材料を補充しなければならず、補充頻度が高くなり手間が掛かる。つまり、長時間に及ぶ蒸着成膜を行った場合、各部屋における蒸着材料の消費量の違いにより最も早く蒸着材料が消費される部屋の材料が枯渇し、蒸着膜の膜厚の分布にバラツキを生じさせるのである。 In addition, when the deposition material is replenished in the crucible in a plurality of continuous repeated deposition film formation, the deposition material must be replenished according to the portion where the deposition material is consumed most quickly, and the replenishment frequency Is expensive and time consuming. In other words, when vapor deposition film formation is performed for a long time, the material in the room where the vapor deposition material is consumed first is exhausted due to the difference in the consumption of vapor deposition material in each room, and the distribution of the film thickness of the vapor deposition film varies. It is generated.
以上のような問題を解消するためには、ライン状の延設方向における温度制御を確実に行うことにより蒸着速度制御を行うことで可能になる。しかしながら、このような制御は、制御系同士で相互干渉が起こることが多いため、安定な制御を行うことが極めて困難である。 In order to solve the above problems, it is possible to perform the deposition rate control by surely controlling the temperature in the extending direction of the line. However, since such control often causes mutual interference between control systems, it is extremely difficult to perform stable control.
そこで本発明は、ライン型の蒸着源を用いた蒸着成膜において、成膜の進行状態によらずに蒸着源のライン方向における蒸着膜厚の分布をより均一にすることが可能な蒸着成膜装置、蒸着成膜方法、さらにはこの蒸着成膜方法を適用することによって均一な特性の有機電界発光素子を面内に配列形成することが可能な表示装置の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a vapor deposition film that can make the distribution of the vapor deposition film thickness in the line direction of the vapor deposition source more uniform in the vapor deposition film formation using the line type vapor deposition source, regardless of the progress state of the film deposition. An object is to provide an apparatus, a vapor deposition film forming method, and a manufacturing method of a display device capable of arranging organic electroluminescent elements having uniform characteristics in a plane by applying the vapor deposited film forming method. To do.
以上のような目的を達成するための本発明の蒸着成膜装置は、蒸着材料が充填されるライン状のルツボと、ルツボを加熱する熱源と、ルツボの上方に配置されライン状に沿って複数の開口が設けられた天面板とを備えた蒸着源を有しており、成膜対象となる基板を当該蒸着源の上方に対向配置した状態でライン状の延設方向と直交する方向に相対的に移動させて当該基板上に蒸着膜が成膜されるように構成されている。そして特に、ルツボは、ライン状の延設方向に不均等なピッチで設けられた仕切り板によって複数の部屋に仕切られていることを特徴としている。これらの仕切り板は、熱源での加熱によって当該ルツボ内に充填された蒸着材料が、ライン状の延設方向で均等に消費されるように設けられている。 In order to achieve the above object, the vapor deposition apparatus of the present invention includes a line-shaped crucible filled with a vapor deposition material, a heat source for heating the crucible, and a plurality of lines arranged along the line shape disposed above the crucible. And a top surface plate provided with an opening, and a substrate that is a film formation target is opposed to the upper side of the deposition source and is opposed to a direction perpendicular to the line extending direction. The deposited film is formed on the substrate by moving it. In particular, the crucible is characterized in that the crucible is partitioned into a plurality of rooms by a partition plate provided at a non-uniform pitch in the line extending direction. These partition plates are provided so that the vapor deposition material filled in the crucible by heating with a heat source is evenly consumed in the line-shaped extending direction.
また本発明の蒸着成膜方法は、例えば上述した蒸着成膜装置を用いた蒸着成膜方法であり、ルツボ内をライン状の延設方向に仕切ることにより、当該ルツボ内に充填された蒸着材料を当該ライン状の延設方向に対して均等に消費させながら成膜を行うことを特徴としている。また本発明は、このような蒸着成膜方法を適用した工程を行う表示装置の製造方法でもある。 The vapor deposition film forming method of the present invention is, for example, a vapor deposition film forming method using the above-described vapor deposition film forming apparatus, and the vapor deposition material filled in the crucible by dividing the inside of the crucible into a line extending direction. It is characterized in that the film is formed while consuming the film uniformly in the extending direction of the line. The present invention is also a method for manufacturing a display device that performs a process to which such a vapor deposition method is applied.
以上のような蒸着成膜装置、蒸着成膜方法、および表示装置の製造方法によれば、成膜の進行状態によらずに蒸着材料の充填量(充填高さ)がライン状のルツボ内において均一に保たれる。このため、連続した複数回の蒸着成膜の繰り返しや長時間に及ぶ蒸着成膜におけるライン状の延設方向における蒸着材料の充填量の不均一に起因して、ライン状の延設方向における蒸着膜の膜厚にバラツキが発生することが防止され、ライン状の延方向において均一な膜厚の蒸着膜が得られる。 According to the vapor deposition film forming apparatus, the vapor deposition film forming method, and the display device manufacturing method as described above, the filling amount (filling height) of the vapor deposition material is maintained in the line-shaped crucible regardless of the progress of film formation. It is kept uniform. For this reason, vapor deposition in the line-shaped extending direction is caused by non-uniformity in the filling amount of the vapor deposition material in the line-shaped extending direction in repeated vapor deposition film formation for a long time or in a long-time vapor deposition film forming. Variations in the film thickness are prevented, and a deposited film having a uniform film thickness can be obtained in the line-shaped extending direction.
以上説明したように本発明によれば、ライン状の蒸着源を用いた蒸着成膜において、成膜の進行状態によらずにライン状の延設方向に均一な膜厚の蒸着膜を成膜することが可能である。またこの結果、均一な膜厚の蒸着膜を備えることにより特性の均一な有機電界発光素子を基板面内に配列形成することが可能で、これにより表示特性に優れた表示装置を得ることが可能になる。 As described above, according to the present invention, in the vapor deposition film formation using the linear vapor deposition source, the vapor deposition film having a uniform film thickness is formed in the line extending direction regardless of the progress of the film formation. Is possible. As a result, it is possible to arrange organic electroluminescent elements with uniform characteristics on the substrate surface by providing a deposited film with a uniform film thickness, thereby obtaining a display device with excellent display characteristics. become.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<蒸着成膜装置>
図1は、本発明に係る蒸着成膜装置の概略構成例を示す模式図である。また、図2(1),図2(2)は、この蒸着成膜装置に設けられた本発明に係る蒸着源の構成例を示すそれぞれの方向の断面模式図である。尚、図12を用いて説明した従来の構成と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を行う。
<Vapor deposition system>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a vapor deposition film forming apparatus according to the present invention. Moreover, FIG. 2 (1) and FIG. 2 (2) are the cross-sectional schematic diagrams of each direction which show the structural example of the vapor deposition source based on this invention provided in this vapor deposition film-forming apparatus. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component same as the conventional structure demonstrated using FIG.
これらの図1および図2に示す蒸着成膜装置1は、例えば有機電界発光素子を用いた表示装置の製造において、例えばガラス基板などからなる基板W上に有機層を成膜するためのものである。このような蒸着成膜装置1は、図示しない真空チャンバ内に配設された有機材料(蒸着材料m)の蒸着源10と、その蒸着源10と基板Wとの相対位置を可変させるための搬送手段(図示省略)とを備えている。
The vapor deposition
このうち蒸着源10は、いわゆるライン型と呼ばれるもので、基板Wとの相対位置可変方向(図中矢印に示す方向y)と略直交する方向xにライン状に一列に並ぶ複数の開口11を有している。
Among these, the
図2(1)には、図1におけるライン状の延設方向xについての蒸着源10の側面方向の断面図を示す。また、図2(2)には、図1における開口11方向から見た蒸着源10の上面方向の断面図を示す。
FIG. 2A shows a cross-sectional view in the side surface direction of the
これらの図2(1),図2(2)に示すように、この蒸着源10は、蒸着材料mが充填されるルツボ12と、このルツボ12が出し入れ自在に収納される外箱13と、この外箱13を介してルツボ12を加熱するための熱源14とを備えている。そして、ルツボ12における広口開口の上部にあたる外箱13の天面板13aに、開口11がライン状に配列された構成となっている。
As shown in FIGS. 2 (1) and 2 (2), the
開口11は、蒸着膜の膜厚分布がより均等になるような各ピッチp1でライン状に沿って配列されていることとする。このため、ここでは熱源14での加熱によって生じるライン状の延設方向xの温度分布にしたがった不均等な各ピッチp1で、開口11が配列されていることとし、例えば開口11が並ぶ方向における端縁側において、間隔を狭くして配置されていても良い。尚、温度分布は、ルツボ12内に均一の高さで蒸着材料mが充填されている場合の温度分布であることとする。
The
ルツボ12は、その内部における蒸着材料mの充填部分が、主にルツボ12の強度を補強するとともに、蒸着材料mを均等に加熱することを目的とした仕切り板12aによって、ライン状の延設方向xに沿って複数の部屋に分割されている。
The
以上のようなルツボ12の材質としては、内部に充填される蒸着材料mとの反応性が小さい耐熱性材料の中から、熱伝導性が良好な材料が選択して用いられる。ここでは蒸着材料mとして有機材料が用いられるため、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)等を用いてルツボ12が構成されていることとする。また、熱伝導性が良好なカーボン(C)素材の表面にTa(タンタル)やMo(モリブデン)などのコーティングを施して用いても良い。
As the material of the
そして、特に本実施形態においては、ルツボ12内部における仕切り板12aの配置状態に特徴がある。すなわち、仕切り板12aは、開口11の配置状態に基づいて不均等な各ピッチp2で設けられる。特に、これらの仕切り板12aは、熱源での加熱によって当該ルツボから蒸着材料mを蒸発させる場合に、ルツボ12内に充填された蒸着材料mがライン状の延設方向xで均等に消費されるように設けられていることが重要である。
And especially in this embodiment, there exists the characteristic in the arrangement | positioning state of the
このような仕切り板12aの配置状態は、上述したように熱源14での加熱によって生じるライン状の延設方向xの温度分布にしたがった不均等な各ピッチp1で、開口11が配列された状態での蒸着成膜を想定したシミュレーションによって設定される。
The
またこのように配置される仕切り板12aは、ルツボ12の機械的強度の向上を目的として、例えば互いに非平行を成すようにライン状の延設方向に対して斜めに配置されていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the
またこの他にも、ルツボ12の機械的強度の向上を目的とした場合、例えば図3の上面方向の断面図に示すように、ハニカム構造でルツボ12内が仕切られるように仕切り板12aを設けても良い。このような場合であっても、ルツボ12内に充填された蒸着材料mがライン状の延設方向xで均等に消費されるように仕切り板12aが設けられていることが重要である。
In addition, for the purpose of improving the mechanical strength of the
以上のような仕切り板12aは、ルツボ12内における蒸着材料mの加熱を効率的に行うことを考慮して、ルツボ12と同一材料で一体に形成されていることが好ましい。
The
また、ルツボ12の底面には脚部12bが設けられ、これによってルツボ12と外箱13の床面13bとの間に間隔が設けられた構成となっている。
Further, a
これらの脚部12bは、開口11の位置等を考慮しつつ、蒸着膜の膜厚分布に影響を与えない程度の端の位置に設置することが望ましい。したがって、脚部12bは、開口11が配列されたライン状の延設方向xの両端側において、上方に開口11が配置されていない位置に設けられることとする。
These
このように設けられた脚部12bの材質は、ルツボ12の本体と同じ材質で、熱伝導を考慮するとルツボ12と一体になっている構造が望ましい。ただし、この脚部12bからの熱伝導によるルツボ12の加熱を期待しなくて良い場合には、脚部12bは、ルツボ12の本体と一体でなくても良く、また異なる材質で構成されていても良い。
The material of the
尚、図示したように、ルツボ12は、外箱13の内壁に対しても間隔を設けて配置されていることが好ましい。これにより、ルツボ12の加熱の大部分を輻射熱による加熱とすることができる。
In addition, as shown in the figure, the
外箱13は、熱導電性が高い材料を用いて構成されることが好ましく、例えばカーボンからなる。そして、熱源14は、例えば熱伝対および温度調整器により構成され温度制御されたヒータからなるものである。 The outer box 13 is preferably configured using a material having high thermal conductivity, and is made of, for example, carbon. The heat source 14 is composed of, for example, a thermocouple and a temperature controller, and is a temperature-controlled heater.
以上のような構成により、蒸着源10では、熱源14によって外箱13を加熱すると、これによって外箱13内に収納されたルツボ12が加熱され、このルツボ12内に充填された有機材料(蒸着材料m)が蒸発または昇華し、開口11を通って飛散するようになっている。
With the configuration described above, in the
また、搬送手段は、蒸着源10に対向配置した状態の基板Wを、蒸着源10におけるライン状の延設方向xと略直交する方向yに移動させることで、蒸着源10と基板Wとの相対位置を可変させるようになっている。このとき、基板Wの移動は、真空中で行う必要がある。そのため、搬送手段としては、基板Wを搭載した台車をワイヤに接続し、そのワイヤを外部からサーボモータ等によって定速駆動して引っ張る、といったシンプルな方式を採用することが考えられる。ただし、脱ガスの対策等がなされていれば、周知技術であるボールネジやベルトコンベア等による搬送方式を用いても構わないことは勿論である。
Further, the transport means moves the substrate W in a state of being opposed to the
<蒸着成膜方法>
以上のように構成された蒸着成膜装置1を用いた蒸着成膜方法を説明する。
<Vapor deposition method>
A vapor deposition film forming method using the vapor deposition
先ず、仕切り板12aで仕切られたルツボ12内の各部屋に、同一高さで蒸着材料mを充填する。次に蒸着材料mが充填されたルツボ12を、真空チャンバ内に設置された外箱13内に収納する。この際、外箱13の開口11の配列に対して、仕切り板12aで内部が仕切られたルツボ12の配置状態が、上記シミュレーションと同一になるように、外箱13に対するルツボ12の収納方向を合わせる。
First, each chamber in the
この状態で、成膜対象物となる基板Wをハンドリングロボットや搬送コンベア等によって真空チャンバ内に搬送する。そして、熱源14によって、外箱13を介してルツボ12を加熱温度制御することにより、ルツボ12内の蒸着材料mを蒸発させ、開口11を介して蒸着源10の上方に飛散させる。この状態において、搬送手段によって蒸着源10における開口11の上方において、ライン状の延設方向xと直交する方向yに基板Wを一定速度で移動させる。これにより、基板Wの下面には、蒸着材料mの薄膜が蒸着膜として形成されることになる。
In this state, the substrate W as a film formation target is transferred into the vacuum chamber by a handling robot, a transfer conveyor, or the like. Then, by controlling the heating temperature of the
またこの蒸着成膜においては、上述したようにルツボ12内がライン状の延設方向xに仕切られていることにより、ルツボ12内に充填された蒸着材料mをライン状の延設方向xに対して均等に消費させながら成膜が行われる。
Further, in this vapor deposition film formation, the
<表示装置の製造方法>
次に、以上のような構成の蒸着成膜装置を用いた表示装置の製造方法として、基板上に複数の有機電界発光素子を配列形成してなる表示装置の製造を説明する。図4はここで作製する表示装置における3画素分の概略断面図である。
<Manufacturing method of display device>
Next, as a method for manufacturing a display device using the vapor deposition apparatus having the above-described configuration, manufacturing a display device in which a plurality of organic electroluminescent elements are formed on a substrate will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of three pixels in the display device manufactured here.
図4に示すように、先ずガラス基板などからなる装置用の基板W上に、下部電極として例えば陽極21を形成する。この陽極21は、例えば画素毎にパターン形成され、ここでの図示は省略した薄膜トランジスタを有する各画素回路に接続されていることとする。次に、陽極21の周縁部を覆う状態で絶縁性パターン22を形成し画素分離を行う。尚、画素回路については、以降に詳細に説明する。
As shown in FIG. 4, first, for example, an
その後、上記蒸着成膜装置を用いた成膜方法を適用することにより、例えば全画素に共通の有機層(蒸着膜)として、正孔注入層23および正孔輸送層24をこの順に蒸着成膜する。この場合、基板Wの搬送方向yの上手側から順に、正孔注入層23を成膜するための正孔注入材料を蒸着材料として充填した蒸着源、正孔輸送層24を成膜するための正孔輸送材料を蒸着材料として充填した蒸着源を配置する。これにより、正孔注入層23および正孔輸送層24を、連続して蒸着成膜する。尚、これらの正孔注入層23および正孔輸送層24の蒸着成膜は、一つの蒸着源のみが配設された蒸着成膜装置を用いて順次個別に行っても構わない。 Thereafter, by applying the film forming method using the above-described vapor deposition apparatus, for example, the hole injection layer 23 and the hole transport layer 24 are vapor deposited in this order as an organic layer (vapor deposited film) common to all pixels. To do. In this case, in order from the upper side of the transport direction y of the substrate W, an evaporation source filled with a hole injection material for forming the hole injection layer 23 as an evaporation material and a hole transport layer 24 are formed. A vapor deposition source filled with a hole transport material as a vapor deposition material is disposed. Thereby, the hole injection layer 23 and the hole transport layer 24 are continuously formed by vapor deposition. The vapor deposition film formation of the hole injection layer 23 and the hole transport layer 24 may be performed individually using a vapor deposition film forming apparatus provided with only one vapor deposition source.
次に、上記蒸着成膜装置を用いた成膜方法を適用することにより、正孔輸送層24上における各画素に、赤色発光層25g、緑色発光層25g、および青色発光層25bをパターン形成する。この場合、正孔輸送層24までが成膜された基板Wと蒸着源との間に、例えば赤色発光層25gを形成する部分を開口させたメタルマスクを配置する。そして、赤色発光層25gを成膜するための赤色発光材料が蒸着材料として充填された蒸着源の上方において、基板Wとメタルマスクとを搬送方向yに一体に搬送した蒸着成膜を行う。緑色発光層25gおよび青色発光層25bのパターン形成も、順次同様に行う。 Next, a red light emitting layer 25g, a green light emitting layer 25g, and a blue light emitting layer 25b are formed in a pattern on each pixel on the hole transport layer 24 by applying a film forming method using the vapor deposition apparatus. . In this case, a metal mask having, for example, a portion where the red light emitting layer 25g is formed is disposed between the substrate W on which the hole transport layer 24 is formed and the evaporation source. Then, vapor deposition is performed by integrally transporting the substrate W and the metal mask in the transport direction y above the vapor deposition source filled with the red light emitting material for depositing the red light emitting layer 25g as the vapor deposition material. The pattern formation of the green light emitting layer 25g and the blue light emitting layer 25b is sequentially performed in the same manner.
その後、上記蒸着成膜装置を用いた成膜方法を適用することにより、例えば全画素に共通の有機層(蒸着膜)として、電子輸送層26を蒸着成膜する。 After that, by applying a film forming method using the above-described vapor deposition apparatus, for example, the electron transport layer 26 is vapor deposited as an organic layer (vapor deposited film) common to all pixels.
以上の後には、電子輸送層26上に、全画素に共通の上部電極として、透明導電性材料を用いた陰極27をスパッタ成膜する。 After the above, a cathode 27 using a transparent conductive material is sputter-deposited on the electron transport layer 26 as an upper electrode common to all pixels.
これにより、陽極21と陰極27との間に、正孔注入層23〜電子輸送層26までの有機層(蒸着膜)を挟持してなる各色の有機電界発光素子、すなわち赤色発光素子31r、緑色発光素子31g、および青色発光素子31bを得る。またここでの図示は省略したが、さらに各有機電界発光素子31r,31g,31bを覆う封止膜を形成し、接着剤を介して光透過性材料からなる封止基板を貼り合わせる。これにより、各色の有機電界発光素子31r,31g,31bの発光が、各陽極21に接続された各画素回路によって制御されるアクティブマトリックス型の表示装置33を完成させる。またこの表示装置33においては、有機電界発光素子31r,31g,31bで発生させた発光光は、光透過性材料からなる陰極27を介して封止基板側から取り出されるものとなる。
As a result, organic electroluminescent elements of the respective colors formed by sandwiching the organic layer (deposited film) from the hole injection layer 23 to the electron transport layer 26 between the
以上説明した実施形態によれば、ルツボ12内をライン状の延設方向xに仕切ることによって、ルツボ12内に充填された蒸着材料mをライン状の延設方向xに対して均等に消費させながら成膜を行う構成である。このため、ライン型の蒸着成膜装置を用いた蒸着成膜において、蒸着成膜の進行状態によらずに蒸着材料の充填量(充填高さ)をライン状のルツボ内において均一に保つことができる。
According to the embodiment described above, the inside of the
これにより、ライン状の延設方向xにおける蒸着材料mの充填量の不均一に起因して、ライン状の延設方向xにおける蒸着膜の膜厚にバラツキが発生することが防止され、面内均一な膜厚の蒸着膜を得ることが可能になる。この結果、基板W上に複数の有機電界発光素子を配列形成してなる表示装置33の製造において、発光層25r,25g,25bを含む有機膜を蒸着成膜する際に、基板Wの面内において均一な膜厚の有機膜を成膜することが可能になるため、特性の均一な有機電界発光素子を基板W面内に配列形成することが可能になる。これにより表示特性に優れた表示装置33を得ることが可能になる。 This prevents variations in the film thickness of the vapor deposition film in the line extending direction x due to the uneven filling amount of the vapor deposition material m in the line extending direction x. It becomes possible to obtain a deposited film having a uniform film thickness. As a result, in the manufacture of the display device 33 in which a plurality of organic electroluminescent elements are arrayed on the substrate W, when an organic film including the light emitting layers 25r, 25g, and 25b is deposited, the in-plane of the substrate W is obtained. Therefore, it is possible to form an organic film having a uniform film thickness, so that organic electroluminescent elements having uniform characteristics can be arranged in the substrate W plane. Thereby, it is possible to obtain the display device 33 having excellent display characteristics.
また上述したようにライン状の延設方向xに対して蒸着材料mを均等に消費させながら成膜が行われるため、仕切り板12aで仕切られたルツボ12内の各部屋において、ほぼ同時に蒸着材料mを補充する必要性が生じるようになる。この結果、繰り返しの蒸着成膜において、ルツボ12内に蒸着材料mを補充する頻度が低くなり、メンテナンスが容易になる。
Further, as described above, since the film formation is performed while the vapor deposition material m is consumed evenly in the line extending direction x, the vapor deposition material is almost simultaneously performed in each room in the
さらに、ルツボ12内の仕切り板12aが、互いに非平行を成すようにライン状の延設方向xに対して斜めに配置されているか、またはルツボ12内がハニカム構造に仕切られた構造としたことにより、ルツボ12の強度が補強されて取り扱い時に変形等を起こし難い。このため、熱源14で加熱された状態においての、ルツボ12の変形に起因する局部的な温度の不均一の発生が抑えられる。これによってもライン状の延設方向xにおける蒸着膜の膜厚の均一化が達成される。
Furthermore, the
<表示装置の概略構成>
図5は、上記実施形態によって製造される表示装置33の全体構成の一例を示す図であり、図5(A)は概略構成図、図5(B)は画素回路の構成図である。ここでは、アクティブマトリックス方式の表示装置に本発明を適用した実施形態を説明する。
<Schematic configuration of display device>
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing an example of the entire configuration of the display device 33 manufactured according to the above embodiment. FIG. 5A is a schematic configuration diagram, and FIG. 5B is a configuration diagram of a pixel circuit. Here, an embodiment in which the present invention is applied to an active matrix display device will be described.
図5(A)に示すように、この表示装置33の支持基板である基板W上には、表示領域W-1とその周辺領域W-2とが設定されている。表示領域W-1は、複数の走査線41と複数の信号線43とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して1つの画素aが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素aに、図4に示した有機電界発光素子31r,31g,31bの何れかが設けられている。また周辺領域W-2には、走査線41を走査駆動する走査線駆動回路bと、輝度情報に応じた映像信号(すなわち入力信号)を信号線43に供給する信号線駆動回路cとが配置されている。
As shown in FIG. 5A, a display region W-1 and its peripheral region W-2 are set on a substrate W which is a support substrate of the display device 33. The display area W-1 is configured as a pixel array section in which a plurality of
図5(B)に示すように、各画素aに設けられる画素回路は、例えば有機電界発光素子31r,31g,31bの何れか1つと、駆動トランジスタTr1、書き込みトランジスタ(サンプリングトランジスタ)Tr2、および保持容量Csで構成されている。そして、走査線駆動回路bによる駆動によって、書き込みトランジスタTr2を介して信号線43から書き込まれた映像信号が保持容量Csに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動トランジスタTr1から各有機電界発光素子31r,31g,31bに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子31r,31g,31bが発光する。
As shown in FIG. 5B, the pixel circuit provided in each pixel a includes, for example, any one of organic electroluminescent elements 31r, 31g, and 31b, a driving transistor Tr1, a writing transistor (sampling transistor) Tr2, and a holding circuit. It is comprised by the capacity | capacitance Cs. Then, the video signal written from the
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域W-2には、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。 Note that the configuration of the pixel circuit as described above is merely an example, and a capacitor element may be provided in the pixel circuit as necessary, or a plurality of transistors may be provided to configure the pixel circuit. Further, a necessary driving circuit is added to the peripheral area W-2 according to the change of the pixel circuit.
以上説明した本発明に係る表示装置は、図6に開示したような、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部である表示領域W-1を囲むようにシーリング部51が設けられ、このシーリング部51を接着剤として、透明なガラス等の対向部(封止基板52)に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板52には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。尚、表示領域W-1が形成された表示モジュールとしての基板Wには、外部から表示領域W-1(画素アレイ部)への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板53が設けられていても良い。
The display device according to the present invention described above includes a module-shaped one having a sealed configuration as disclosed in FIG. For example, a sealing
<適用例>
以上説明した本発明に係る表示装置は、図7〜図11に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
<Application example>
The display device according to the present invention described above is input to various electronic devices shown in FIGS. 7 to 11 such as digital cameras, notebook personal computers, portable terminal devices such as mobile phones, and video cameras. The present invention can be applied to display devices for electronic devices in various fields that display a video signal or a video signal generated in the electronic device as an image or video. An example of an electronic device to which the present invention is applied will be described below.
図7は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル102やフィルターガラス103等から構成される映像表示画面部101を含み、その映像表示画面部101として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。 FIG. 7 is a perspective view showing a television to which the present invention is applied. The television according to this application example includes a video display screen unit 101 including a front panel 102, a filter glass 103, and the like, and is created by using the display device according to the present invention as the video display screen unit 101.
図8は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、(A)は表側から見た斜視図、(B)は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部111、表示部112、メニュースイッチ113、シャッターボタン114等を含み、その表示部112として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 8A and 8B are diagrams showing a digital camera to which the present invention is applied. FIG. 8A is a perspective view seen from the front side, and FIG. 8B is a perspective view seen from the back side. The digital camera according to this application example includes a light emitting unit 111 for flash, a display unit 112, a menu switch 113, a shutter button 114, and the like, and is manufactured by using the display device according to the present invention as the display unit 112.
図9は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体121に、文字等を入力するとき操作されるキーボード122、画像を表示する表示部123等を含み、その表示部123として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 9 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. A notebook personal computer according to this application example includes a main body 121 including a keyboard 122 that is operated when characters and the like are input, a display unit 123 that displays an image, and the like. It is produced by using.
図10は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ132、撮影時のスタート/ストップスイッチ133、表示部134等を含み、その表示部134として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 10 is a perspective view showing a video camera to which the present invention is applied. The video camera according to this application example includes a main body 131, a lens 132 for shooting an object on a side facing forward, a start / stop switch 133 at the time of shooting, a display unit 134, and the like. It is manufactured by using such a display device.
図11は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、(A)は開いた状態での正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態での正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体141、下側筐体142、連結部(ここではヒンジ部)143、ディスプレイ144、サブディスプレイ145、ピクチャーライト146、カメラ147等を含み、そのディスプレイ144やサブディスプレイ145として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 11 is a diagram showing a mobile terminal device to which the present invention is applied, for example, a mobile phone, in which (A) is a front view in an opened state, (B) is a side view thereof, and (C) is in a closed state. (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. The mobile phone according to this application example includes an upper housing 141, a lower housing 142, a connecting portion (here, a hinge portion) 143, a display 144, a sub display 145, a picture light 146, a camera 147, and the like. And the sub display 145 is manufactured by using the display device according to the present invention.
1…蒸着成膜装置、10…蒸着源、11…開口、12…ルツボ、12a…仕切り板、13…外箱、13a…天面板、14…熱源、23…正孔注入層(蒸着膜)、24…正孔輸送層(蒸着膜)、25r…赤色発光層(蒸着膜)、25g…緑色発光層(蒸着膜)、25b…青色発光層(蒸着膜)、26…電子輸送層、31r…赤色発光素子(有機電界発光素子)、31g…緑色発光素子(有機電界発光素子)、31b…青色発光素子(有機電界発光素子)、33…表示装置、m…蒸着材料、p1…ピッチ(開口の)、p2…ピッチ(仕切り板の)、W…基板
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ルツボは、前記ライン状の略延設方向に不均等なピッチで設けられた仕切り板によって複数の部屋に仕切られている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 A vapor deposition source having a line-shaped crucible filled with a vapor deposition material, a heat source for heating the crucible, and a top plate disposed above the crucible and provided with a plurality of openings along the line shape is provided. Then, the deposition target film is deposited on the substrate by relatively moving the deposition target substrate in a direction substantially orthogonal to the linear extending direction in a state of being opposed to the deposition source. In the vapor deposition apparatus configured as described above,
The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the crucible is partitioned into a plurality of chambers by partition plates provided at non-uniform pitches in the line-shaped substantially extending direction.
前記ルツボは、前記熱源での加熱によって当該ルツボから蒸着材料を蒸発させた場合に、当該ルツボ内に充填された蒸着材料が前記ライン状の延設方向で略均等に消費されるように、前記仕切り板によって仕切られている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1.
The crucible is configured so that when the vapor deposition material is evaporated from the crucible by heating with the heat source, the vapor deposition material filled in the crucible is consumed substantially evenly in the line extending direction. A vapor deposition apparatus characterized by being partitioned by a partition plate.
前記開口は、前記ライン状の延設方向に不均等なピッチで配列されている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1.
The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the openings are arranged at a non-uniform pitch in the line extending direction.
前記開口は、前記熱源での加熱による熱分布に基づいて、前記基板上に前記蒸着膜が略均一な膜厚で成膜されるように調整されたピッチで配列されている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 In the vapor deposition film-forming apparatus of Claim 3,
The openings are arranged at a pitch adjusted so that the deposited film is formed with a substantially uniform thickness on the substrate based on a heat distribution due to heating by the heat source. Vapor deposition system.
前記ルツボ内を仕切る仕切り板は、互いに非平行を成すように前記ライン状の延設方向に対して斜めに配置されている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1.
The deposition film forming apparatus characterized in that the partition plates for partitioning the crucible are arranged obliquely with respect to the linear extending direction so as to be non-parallel to each other.
前記ルツボ内は、ハニカム構造に仕切られている
ことを特徴とする蒸着成膜装置。 The vapor deposition apparatus according to claim 1.
The inside of the crucible is partitioned into a honeycomb structure.
前記天面板と対向する位置において前記ライン状の延設方向と略直交する方向に成膜対象となる基板を相対的に移動させることにより、当該基板上に蒸着膜を成膜する蒸着成膜方法において、
前記ルツボ内を前記ライン状の延設方向に仕切ることにより、当該ルツボ内に充填された蒸着材料を当該ライン状の延設方向に対してほぼ均等に消費させながら前記成膜を行う
ことを特徴とする蒸着成膜方法。 By heating a linear crucible filled with vapor deposition material, the vapor deposition material evaporated from the crucible passes through a plurality of openings provided along the line shape on the top plate disposed above the crucible. As well as
Vapor deposition film forming method of depositing a vapor deposition film on the substrate by relatively moving the substrate to be deposited in a direction substantially orthogonal to the linear extending direction at a position facing the top plate In
By partitioning the inside of the crucible in the line-shaped extending direction, the film formation is performed while the vapor deposition material filled in the crucible is consumed substantially evenly in the line-shaped extending direction. A vapor deposition film forming method.
前記熱源での加熱による熱分布に基づいて、前記基板上に前記蒸着膜が略均一な膜厚で成膜されるように調整されたピッチで前記開口が配列されている
ことを特徴とする蒸着成膜方法。 In the vapor deposition film-forming method of Claim 7,
The vapor deposition is characterized in that the openings are arranged at a pitch adjusted so that the vapor deposition film is formed with a substantially uniform film thickness on the substrate based on a heat distribution due to heating by the heat source. Film forming method.
前記ルツボ内を前記ライン状の延設方向に仕切ることにより、当該ルツボ内に充填された蒸着材料を当該ライン状の延設方向に対して略均等に消費させながら前記成膜を行う
ことを特徴とする表示装置の製造方法。 By heating a linear crucible filled with vapor deposition material, the vapor deposition material evaporated from the crucible passes through a plurality of openings provided along the line shape on the top plate disposed above the crucible. And depositing a vapor deposition film on the substrate by relatively moving the substrate to be deposited in a direction substantially orthogonal to the linear extending direction at a position facing the top plate. In a manufacturing method of a display device having
By partitioning the inside of the crucible in the line-shaped extending direction, the film formation is performed while the vapor deposition material filled in the crucible is consumed substantially evenly in the line-shaped extending direction. A method for manufacturing a display device.
前記成膜対象となる基板上には、前記蒸着膜を用いて構成された複数の有機電界発光素子を配列形成する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。 In the manufacturing method of the display device according to claim 9,
A method for manufacturing a display device, comprising: arranging a plurality of organic electroluminescent elements formed using the vapor deposition film on a substrate to be formed.
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