JP4252317B2 - Vapor deposition apparatus and vapor deposition method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸着により成膜可能な材料(以下、蒸着材料という)の成膜に用いられる成膜装置を備えた製造装置および該製造装置を用いた有機化合物を含む層を発光層とする発光装置、およびその作製方法に関する。特に、基板に対向して設けられた複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う膜の作製方法(蒸着方法)、及び製造装置に関する。また、成膜装置のクリーニング方法、および蒸着材料の再利用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてEL素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ELディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末(PDA)をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【0003】
有機化合物を含む層を発光層とするEL素子は、有機化合物を含む層(以下、EL層と記す)が陽極と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電場を加えることにより、EL層からルミネッセンス(Electro Luminescence)が発光する。またEL素子からの発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とがある。
【0004】
上記のEL層は「正孔輸送層/発光層/電子輸送層」に代表される積層構造を有している。また、EL層を形成するEL材料は低分子系(モノマー系)材料と高分子系(ポリマー系)材料に大別され、低分子系材料は、蒸着装置を用いて成膜される。
【0005】
従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、EL材料、つまり蒸着材料を封入したルツボと、昇華するEL材料の上昇を防止するシャッターと、ルツボ内のEL材料を加熱するヒータとを有している。そして、ヒータにより加熱されたEL材料が昇華し、回転する基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、基板とルツボとの間の距離は1m以上離す必要がある。
【0006】
従来の蒸着装置や蒸着方法では、蒸着によりEL層を形成する場合、昇華したEL材料の殆どが蒸着装置の成膜室内の内壁、シャッターまたは防着シールド(蒸着材料が成膜室の内壁に付着することを防ぐための保護板)に付着してしまった。そのため、EL層の成膜時において、高価なEL材料の利用効率が約1%以下と極めて低く、発光装置の製造コストは非常に高価なものとなっていた。
【0007】
また従来の蒸着装置は、均一な膜を得るため、基板と蒸着源との間隔を1m以上離す必要があった。そのため、蒸着装置自体が大型化し、蒸着装置の各成膜室の排気に要する時間も長時間となるため成膜速度が遅くなり、スループットが低下しまった。また、大面積基板になると、基板の中央部と周縁部とで膜厚が不均一になりやすい問題が生じる。さらに、蒸着装置は基板を回転させる構造であるため、大面積基板を目的とする蒸着装置には限界があった。
【0008】
これらの点から本出願人は、蒸着装置(特許文献1、特許文献2)を提案している。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−247959号公報
【特許文献2】
特開2002−60926号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、EL材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ、EL層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置及び蒸着方法を提供するものである。また本発明の蒸着装置及び蒸着方法により作製される発光装置およびその作製方法を提供するものである。
【0011】
また本発明は、例えば、基板サイズが、320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、1150mm×1300mmのような大面積基板に対して、効率よくEL材料を蒸着する製造装置を提供するものである。また、本発明は、大面積基板に対しても基板全面において均一な膜厚が得られる蒸着装置を提供するものである。
【0012】
また、EL素子の実用化における最大の問題は、素子の寿命が不十分な点である。また、素子の劣化は、長時間発光させると共に非発光領域(ダークスポット)が広がるという形で現れるが、その原因としてEL層の劣化が問題となっている。
【0013】
EL層を形成するEL材料は、酸素や水等の不純物により劣化を受けやすい。
また、その他の不純物がEL材料に含まれることでEL層の劣化に影響を及ぼすことも考えられる。
【0014】
本発明は、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを提供することも課題とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸着ホルダの部品、代表的には膜厚モニタやシャッター等をクリーニングすることで交換頻度を下げ、成膜室への不純物混入を避ける。クリーニングは成膜室に連結された設置室で行うことによって、成膜室内部を常に真空に保ち、不純物の混入を避ける。本発明は、蒸着ホルダを設置室まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つものである。
【0016】
なお、成膜室内のクリーニングは大気開放することなく行えるプラズマクリーニングなどによって行えばよい。
【0017】
また、蒸着後に蒸着ホルダを設置室まで移動させ、シャッターなどに付着した蒸着材料を回収し、再利用してもよい。
【0018】
また、本発明は、蒸着ホルダの各種部品交換を行う場合、設置室で行うことによって成膜室の清浄度を保つことを特徴としている。
【0019】
従来では、蒸着ホルダが成膜室内に固定されていたため、蒸着ホルダおよびその部品のクリーニング、メンテナンスは、成膜室を大気開放して行っていた。特に、従来、膜厚モニタはメンテナンス時に新品のものと交換し、旧品はクリーニングすることなく廃棄していた。
【0020】
本明細書で開示する膜厚計の再利用方法に関する構成は、蒸着後、蒸着源に設けられた膜厚計に付着した有機化合物を除去して膜厚計を再利用方法であって、蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内で膜厚計に付着した有機化合物を除去してクリーニングを行い、膜厚計を繰り返し使用することを特徴とする再利用方法である。
【0021】
また、蒸着材料が収納された容器(代表的にはルツボ)を蒸着ホルダへセットする作業も設置室で行う。本発明は、EL材料を保存する容器として従来の容器、代表的には褐色のガラス瓶等を使用せず、蒸着装置に設置される予定の容器にEL材料を直接収納し、搬送後に蒸着を行う。本発明により、今後のさらなるEL材料の超高純度化への対応を可能とする。
【0022】
通常、EL材料を保存する容器は、褐色のガラス瓶に入れられ、プラスチック製の蓋(キャップ)で閉められている。容器(ガラス瓶)に入れられた蒸発材料を所定の量取りだし、蒸着装置内での被膜形成物に対向させた位置に設置された容器(代表的にはルツボ、蒸着ボート)に移しかえているが、この移しかえ作業において不純物が混入する恐れがあった。すなわち、EL素子の劣化原因の一つである酸素や水及びその他の不純物が混入する可能性があった。また、いくら高純度なEL材料を材料メーカーで提供されても、発光装置メーカーで従来の移しかえの作業があるかぎり不純物混入の恐れが存在し、EL材料の純度を維持することができず、純度に限界があった。
【0023】
本明細書で開示する発明の構成は、図2にその一例を示すように、ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段とを有し、前記蒸着源を移動する手段によって前記蒸着源は、成膜室内、または前記成膜室から前記設置室に移動することを特徴とする製造装置である。
【0024】
上記構成において、前記設置室は、前記設置室内を真空にする真空排気処理室と連結され、前記設置室には内部を真空で密閉した輸送用の容器から蒸着材料が収納された容器を取り出す手段と、前記蒸着材料が収納された容器を前記設置室内の前記蒸着源に搭載する手段とを有することを特徴としている。
【0025】
また、上記構成において、前記設置室では、内部を真空で密閉した輸送用の容器から蒸着材料が収納された容器を取り出す作業と、前記蒸着材料が収納された容器を前記蒸着源に搭載する作業を真空下で自動ロボットによって行うことを特徴としている。
【0026】
また、他の発明の構成は、図1にその一例を示すように、ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、前記複数の成膜室のうち、少なくとも2つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、異なるパネルを複数作製することを特徴とする製造装置である。
【0027】
また、図1に示す製造装置は、ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、前記複数の成膜室のうち、少なくとも2つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、同一パネルを複数作製することを特徴とする製造装置とすることもできる。
【0028】
また、上記構成において、前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴としている。
【0029】
また、他の発明の構成は、ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段と、前記蒸着源に設けられたシャッターと、前記蒸着源に設けられた膜厚計とを有し、前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴とする製造装置である。
【0030】
また、上記各構成において、前記材料ガスを導入しうる手段は、プラズマ発生手段によりラジカル化された材料ガスを導入する手段であることを特徴としている。また、材料ガスを導入する系とは別に、成膜室内を常圧にするための不活性ガスを導入する系を設けてもよい。
【0031】
また、蒸着時に成膜室内でアンテナ方式による放電を行ってプラズマを形成し、イオン化した材料ガスの成分を蒸発している有機化合物に化学付着させてもよい。
【0032】
また、上記製造装置の各構成において、成膜室に連結して設けられる真空排気手段は、大気圧から1Pa程度をオイルフリーのドライポンプで真空排気し、それ以上の圧力は磁気浮上型のターボ分子ポンプまたは複合分子ポンプにより真空排気する。成膜室には水分を除去するためにクライオポンプを併設しても良い。こうして排気手段から主に油などの有機物による汚染を防止している。内壁面は、電解研磨により鏡面処理し、表面積を減らしてガス放出を防いでいる。
【0033】
また、上記各構成において、前記材料ガスは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、SiF、GeH、GeF、SnH、CH、C、C、またはCから選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。
【0034】
また、モノシランに加えてフォスフィンガスを導入してもよい。また、モノシランに代えて、AsH、B、BF、HTe、Cd(CH、Zn(CH、(CHIn、HSe、BeH、トリメチルガリウム、またはトリエチルガリウムで示される各種ガスを用いることができる。
【0035】
また、上記成膜装置の各構成において、前記蒸着源は、蒸着の際、水平を保ったまま、成膜室内をX方向またはY方向に移動可能であることを特徴としている。また、Z方向に移動させることもできる。また、蒸着の際、基板と蒸着源ホルダとの間隔距離dを代表的には30cm以下、好ましくは20cm以下、さらに好ましくは5cm〜15cmに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させることができる。蒸着源ホルダは、容器(代表的にはルツボ)と、容器の外側に均熱部材を介して配設されたヒータと、このヒータの外側に設けられた断熱層と、これらを収納した外筒と、外筒の外側に旋回された冷却パイプと、ルツボの開口部を含む外筒の開口部を開閉する蒸着シャッターと、膜厚センサーから構成されている。
【0036】
なお、本明細書中において、ルツボとは、BNの焼結体、BNとAlNの複合焼結体、石英、またはグラファイトなどの材料によって形成された比較的大きな開口部を有する筒状容器であり、高温、高圧、減圧に耐えうるものとなっている。
【0037】
また、前記成膜室には、成膜室内を区切り、且つ、前記基板への蒸着を遮蔽するシャッターを有することを特徴としている。蒸着源とともに移動するシャッターが容器(ルツボ)の口を覆うように設けられているが、シャッターには常に蒸着速度を制御するために穴が設けられ、膜厚モニタで測定が可能となっている。
また、穴を設けない場合においてもルツボとシャッターとは固着しないように間隔が設けてあり、その間隔や穴から蒸着材料が蒸着され、基板に達する恐れがある。この意図しない基板への蒸着を防ぐために成膜室内を区切り、且つ、前記基板への蒸着を遮蔽するシャッターを有する。
【0038】
また、本発明は、クリーニング方法も提供する。本明細書で開示するクリーニング方法は、蒸着源に設けられたシャッター、または膜厚計に付着した有機化合物を除去するクリーニング方法であって、蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内にプラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入してクリーニングし、真空排気手段により排気することを特徴とするクリーニング方法である。
【0039】
上記構成において、前記プラズマは、Ar、N、H、F、NF、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させることを特徴としている。
【0040】
また、本発明は、有機化合物を回収する再利用方法も提供する。本明細書で開示する再利用方法は、図4(B)にその一例を示したように、蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを加熱して付着した有機化合物を溶融または昇華させて容器に回収することを特徴とする再利用方法である。
【0041】
また、他の再利用方法に関する構成は、図8にその一例を示したように、蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、前記シャッターは蒸着源に設置する容器と同一のものであり、蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを蒸着源に設置する容器としてセットし、再び蒸着させることを特徴とする再利用方法である。
【0042】
また、陰極と陽極との間に配置する有機化合物を含む層として、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の3層を積層する例が代表的であるが、特に限定されず、陽極上に正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、または正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する構造や、二層構造や単層構造でも良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、発光層としては正孔輸送性を有する発光層や電子輸送性を有する発光層などもある。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、そのうちの1層またはいくつかの層は高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して有機化合物を含む層(EL層)という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てEL層に含まれる。また、有機化合物を含む層(EL層)は、シリコンなどの無機材料をも含んでいてもよい。
【0043】
また、本明細書において、EL素子とはEL材料ならびにこのEL材料にキャリアを注入するための有機材料もしくは無機材料を含む層(以下、EL層という)を二つの電極(陽極および陰極)で挟んだ構造からなる発光素子であり、陽極、陰極およびEL層からなるダイオードを指す。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とがあるが、本発明により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【0044】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【0045】
また、本明細書中では、陰極、EL層及び陽極で形成される発光素子をEL素子といい、これには、互いに直交するように設けられた2種類のストライプ状電極の間にEL層を形成する方式(単純マトリクス方式)、又はTFTに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にEL層を形成する方式(アクティブマトリクス方式)の2種類がある。
【0046】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【0047】
(実施の形態1)
図2に本発明の蒸着装置の上面図を示す。
【0048】
図2において、成膜室101は、基板保持手段(図示しない)と、蒸着シャッター(図示しない)が設置された蒸着源ホルダ104と、蒸着源ホルダを移動させる手段(図示しない)と、減圧雰囲気にする手段(真空排気手段)とを有する。
この成膜室101は、減圧雰囲気にする手段により、真空度が5×10−3Torr(0.665Pa)以下、好ましくは10−4〜10−6Paまで真空排気される。
【0049】
また、成膜室には、蒸着時に材料ガスを数sccm導入するガス導入系(図示しない)と、成膜室内を常圧にする不活性ガス(Ar、Nなど)導入系(図示しない)とが連結されている。さらにクリーニングガス(H、F、NF、またはOから選ばれた一種または複数種のガス)導入系を設けてもよい。なお、ガス導入口から最短距離でガス排出口に材料ガスが流れないようにすることが望ましい。
【0050】
また、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とし、劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングしてもよい。材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス(モノシラン、ジシラン、トリシラン等)、SiF、GeH、GeF、SnH、または炭化水素系ガス(CH、C、C、C等)から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体(酸素や水分、その他の不純物など)を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【0051】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にSiを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってSiが反応してSiOx、SiCxなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠(ダークスポットなど)が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【0052】
なお、上記材料ガスを導入する場合には、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプやドライポンプを併設することが好ましい。
【0053】
また、成膜室101内において、蒸着源ホルダ104は、図2中の鎖線に示した移動経路を複数回移動することが可能である。なお、図2に示した移動経路は一例であって特に限定されない。膜厚を均一とするために、図2に示すように移動経路をずらして蒸着源ホルダを移動させ、蒸着を行うことが好ましい。また、同一の移動経路を往復させてもよい。また、蒸着ホルダの移動速度も移動経路の区間ごとに適宜変化させることによって膜厚の均一性を図り、且つ、成膜にかかる時間を短縮してもよい。
【0054】
また、蒸着源ホルダ104には蒸着材料が封入された容器(ルツボ106)や膜厚モニタ105が設置されている。ここでは1つの蒸着源ホルダ104に4個のルツボと、4個の膜厚モニタが設置されている例を示す。
【0055】
この膜厚モニタ105により、蒸着膜の膜厚を測定しながら蒸着することができる。この膜厚モニタ105、例えば水晶振動子を用いて蒸着膜の膜厚を測定する場合、水晶振動子に蒸着された膜の質量変化を、共振周波数の変化として測定することができる。
【0056】
また、膜厚モニタ105の交換やクリーニングは、蒸着ホルダ104を設置室103bに移動させてから行う。設置室103bではシャッター(図示しない)に蒸着された付着物を回収してもよい。また、設置室103bでは抵抗加熱により、蒸着材料を予め昇華(気化)させ、蒸着速度が安定したら、シャッター114を開き、蒸着源ホルダ104を成膜室101内部に移動させて基板100に蒸着を行ってもよい。設置室103bで予め加熱させることで成膜に要するトータル時間の短縮を図ることができる。
【0057】
また、図2では複数の蒸着ホルダ104が設置室103bに待機できるようになっており、順次移動させて、複数種類の膜を積層することができる。複数の蒸着ホルダ104を用いることによって連続的に積層成膜を行うことができる。
【0058】
また、蒸着ホルダ104にルツボ106を設置するのも設置室103bで行う。図5(A)および図5(B)に搬送の様子を示す。なお、図2に対応する部分には同一の符号を用いる。ルツボ106は、上部パーツ721aと下部パーツ721bからなる容器に真空で密封された状態で設置室103aの扉111から搬入する。まず、搬入した容器を容器設置用回転台109に載せ、留め具702を外す。(図5(A))内部は真空状態であるので大気圧下では留め具702を外しても取れない。次いで、設置室103a内を真空排気して、容器の蓋(上部パーツ721a)が取れる状態とする。
【0059】
搬送する容器の形態について図5(A)を用いて具体的に説明する。搬送に用いる上部(721a)と下部(721b)に分かれる第2の容器は、第2の容器の上部に設けられた第1の容器(ルツボ)を固定するための固定手段706と、固定手段に加圧するためのバネ705と、第2の容器の下部に設けられた第2の容器を減圧保持するためガス経路となるガス導入口708と、上部容器721aと下部容器721bとを固定するOリングと、留め具702と有している。この第2の容器内には、精製された蒸着材料が封入された第1の容器106が設置されている。なお、第2の容器はステンレスを含む材料で形成され、第1の容器106はチタンを有する材料で形成するとよい。
【0060】
材料メーカーにおいて、第1の容器106に精製した蒸着材料を封入する。そして、Oリング707を介して第2の上部721aと下部721bとを合わせ、留め具702で上部容器721aと下部容器721bとを固定し、第2の容器内に第1の容器106を密閉する。その後、ガス導入口708を介して第2の容器内を減圧し、更に窒素雰囲気に置換し、バネ705を調節して固定手段706により第1の容器106を固定する。なお、第2の容器内に乾燥剤を設置してもよい。このように第2の容器内を真空や減圧、窒素雰囲気に保持すると、蒸着材料へのわずかな酸素や水の付着でさえも防止することができる。
【0061】
次いで、蓋搬送用ロボット108によって容器の蓋を持ち上げ、蓋設置用台107に移動させる。なお、本発明の搬送機構は、図5(B)に記載されるように第1の容器106の上方から、該第1の容器を挟んで(つまんで)搬送する構成に限定されるものではなく、第1の容器の側面を挟んで搬送する構成でも構わない。
【0062】
次いで、容器設置用回転台109を回転させた後、台に容器の下部パーツを残したまま、ルツボのみをルツボ搬送用ロボット110で持ち上げる。(図5(B))最後に、設置室103bに待機している蒸着ホルダにルツボをセットする。
【0063】
なお、ここでは設置室103a、103bをシャッター113で仕切っているが、特になくともよい。なお、設置室103a、103bはそれぞれ独立して真空排気することが可能である。
【0064】
また、図2に示す蒸着装置においては、蒸着の際、基板100と蒸着源ホルダ104との間隔距離を代表的には30cm以下、好ましくは20cm以下、さらに好ましくは5cm〜15cmに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【0065】
また、成膜室101には、搬送室102からシャッター115を通過して搬入された基板100と、蒸着マスク(図示しない)とが設置される。なお、CCDカメラ(図示しない)を用いて蒸着マスクや基板のアライメントを確認するとよい。基板と蒸着マスクにそれぞれアライメントマーカーを設けておき、位置制御を行えばよい。
【0066】
また、蒸着の際、基板付近を拡大した断面模式図を図3(A)に示す。なお、図3において図2と同一の箇所には同じ符号を用いる。図3(A)では2個の容器(ルツボ)106を備えた蒸着ホルダ104を示している。容器106には適宜、膜厚モニタ105を設ける。傾き調節ネジは、膜厚モニタと同様に適宜設けられ、ヒーター203ごと基板100に対して傾けることができる。なお、図3(A)中の鎖線は蒸着中心を示している。ここでは加熱手段としてヒーター203を用いており、抵抗加熱法で蒸着を行う。2個の容器(ルツボ)106を同時に加熱して2個の容器口から基板の一点に向けて蒸発させている。さらに3個以上の容器を用いて蒸着を行えば、さらに短時間で所望の膜厚を得ることができる。また、異なる蒸着材料が収納された2個の容器(ルツボ)を用いて共蒸着を行うことができ、さらに3個以上の容器を用いて蒸着を行えば、蒸着源に設置する容器の数と同数種類を含む膜を得ることができる。
【0067】
また、蒸着を行う前、基板付近を拡大した断面模式図を図3(B)に示す。図3(B)で示すように基板はシャッター201で遮蔽し、ルツボはシャッター204で遮蔽している。シャッター204には穴が設けてあり、シャッターを閉めた状態であっても膜厚モニタに蒸着が行われ、蒸着速度を測定、および制御しつづけることができるようになっている。
【0068】
また、蒸着後の蒸着ホルダの断面図を図4(A)に示す。なお、図4において図2と同一の箇所には同じ符号を用いる。蒸着後には、シャッター204に付着物205が固着する。図4(B)にはシャッター204に蒸着された付着物205を回収する様子を示している。回収するために加熱ランプ206からの光の照射によってシャッター204を加熱させている。付着物205は、ある温度以上に加熱されると溶融、または蒸発する。回収された材料は再度、蒸着に利用(再利用)することができる。この回収作業は、成膜室以外、例えば設置室で行うことが好ましく、シャッター204のクリーニング、およびランプで照射される蒸着ホルダ部品のクリーニングを兼ねている。
【0069】
また、設置室にクリーニングガス(H、F、NF、またはOから選ばれた一種または複数種のガス)導入系を設け、クリーニングガスを用いて蒸着ホルダおよびシャッター204などの部品をクリーニングしてもよい。また、設置室にプラズマ発生手段を設け、プラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入して設置室内壁、蒸着ホルダ、およびシャッター204などの部品をクリーニングし、真空排気手段により排気してもよい。
クリーニングするためのプラズマは、Ar、N、H、F、NF、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させればよい。
【0070】
このように、蒸着ホルダを設置室まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つことができる。
【0071】
(実施の形態2)
図1にマルチチャンバー型の製造装置の上面図を示す。図1に示す製造装置は、タスク向上を図ったチャンバー配置としている。
【0072】
上記実施の形態1で示した蒸着装置によって、成膜時間を短縮できるものの、他の装置、例えば数分で成膜処理が終わるスパッタ装置と比べて蒸着に時間を要してしまう。
【0073】
蒸着装置で、有機化合物を含む層を積層形成する場合に他の装置に比べ時間がかかるため、図1では蒸着装置を複数配置する構成としている。加えて、加熱処理(真空加熱も含む)にも時間がかかるため、加熱室も複数配置している。図1に示すチャンバー配置とすることでタスクを合わせ、効率よくパネルを作製することができる。
【0074】
抵抗加熱法を用いた蒸着装置において、1回の成膜毎に必要とされる作業は、蒸着ホルダにセットする容器(ルツボ、蒸着ボートなど)への蒸着材料収納作業、成膜室への基板搬入作業、成膜室内の真空排気作業、蒸着速度が安定するまで行われる容器(ルツボ)の予備加熱作業、成膜作業、成膜後の容器(ルツボ)の冷却作業、成膜室内の窒素充填作業、成膜室から基板搬出作業などがある。
【0075】
図1に示す製造装置においては、少なくとも搬送室504a、504bを常に真空に保ち、且つ、成膜室506R、506G、506B、506R’、506G’、506B’を常に真空に保つ。従って、成膜室内の真空排気作業、および成膜室内の窒素充填作業が省略でき、連続的に成膜処理を行うことができる。なお、成膜室506R、506G、506B、506R’、506G’、506B’は上記実施の形態1で示した蒸着装置を用い、蒸着材料収納作業や蒸着ホルダの部品交換などは設置室526R、526G、526B、526R’、526G’、526B’で行われる。
【0076】
1つの成膜室では、異なる材料層の積層からなる発光層(正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層などを含む)の成膜が行われる。例えば、フルカラーの発光素子を形成する場合、成膜室506RでR用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層(R)、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室506GでG用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層(G)、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室506BでB用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層(B)、電子輸送層または電子注入層を順次積層した後、成膜室510aまたは成膜室510bで陰極を形成すればフルカラーの発光素子を得ることができる。フルカラーの発光素子を形成する場合、発光色毎に蒸着マスクの開口位置は異なるが基本的な開口パターンは同一である。
【0077】
また、成膜室506R、506G、506Bとで積層する製造ラインと、成膜室506R’、506G’、506B’ とで積層する製造ラインで全く異なるマスクを用い、発光領域のパターンが異なるパネルを同時に作製することもできる。
【0078】
また、成膜室506R、506G、506Bとで積層する製造ラインを稼動させたまま、成膜室506R’、506G’、506B’ とで積層する製造ラインのメンテナンスを行うことも可能である。
【0079】
また、ここではR用の成膜室506R、G用の成膜室506G、B用の成膜室506Bとそれぞれ設け、フルカラーのパネルを作製する例を示したが、単色発光(白色)のパネルを作製することも可能である。図1に示す製造装置を白色発光の発光装置作製用とする場合には、同じチャンバーを6個設置することができ、より多くの基板を処理することができる。
【0080】
以下、予め陽極(第1の電極)と、該陽極の端部を覆う絶縁物(隔壁)とが設けられた基板を図1に示す製造装置に搬入し、発光装置を作製する手順を示す。
なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、予め基板上には、陽極に接続している薄膜トランジスタ(電流制御用TFT)およびその他の薄膜トランジスタ(スイッチング用TFTなど)が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。また、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図1に示す製造装置で作製することが可能である。
【0081】
まず、基板投入室520に上記基板をセットする。基板サイズは、320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、さらには1150mm×1300mmのような大面積基板でも対応可能である。
【0082】
基板投入室520にセットした基板(陽極と、該陽極の端部を覆う絶縁物とが設けられた基板)は搬送室518に搬送する。なお、搬送室518には基板を搬送または反転するための搬送機構(搬送ロボットなど)と真空排気手段とが設けており、他の搬送室504a、504b、508、514、502も同様にそれぞれ搬送機構と真空排気手段とが設けてある。搬送室518に設けられたロボットは、基板の表裏を反転させることができ、受渡室505に反転させて搬入することができる。また、搬送室518は大気圧もしくは真空を維持することができる。搬送室518や受渡室505は、真空排気処理室と連結されており、真空排気して真空にすることも、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。
【0083】
また、上記の真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプが備えられている。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を10−5〜10−6Paにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【0084】
また、基板投入室520にセットする前には、点欠陥を低減するために第1の電極(陽極)の表面に対して界面活性剤(弱アルカリ性)を含ませた多孔質なスポンジ(代表的にはPVA(ポリビニルアルコール)製、ナイロン製など)で洗浄して表面のゴミを除去することが好ましい。洗浄機構として、基板の面に平行な軸線まわりに回動して基板の面に接触するロールブラシ(PVA製)を有する洗浄装置を用いてもよいし、基板の面に垂直な軸線まわりに回動しつつ基板の面に接触するディスクブラシ(PVA製)を有する洗浄装置を用いてもよい。
【0085】
次いで、搬送室518から受渡室505に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室505から搬送室502に基板を搬送する。
【0086】
また、シュリンクをなくすために、有機化合物を含む膜の蒸着直前に真空加熱を行うことが好ましく、基板を搬送室502から多段真空加熱室521a、521bに搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空(5×10−3Torr(0.665Pa)以下、好ましくは10−4〜10−6Pa)で行う。ここでは、効率よく真空加熱を行うために、2つの多段真空加熱室521a、521bを設けている。多段真空加熱室521a、521bでは平板ヒータ(代表的にはシースヒータ)を用いて、複数の基板を均一に加熱する。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。特に、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いた場合、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に100℃〜250℃、好ましくは150℃〜200℃、例えば30分以上の加熱を行った後、30分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【0087】
また、必要であれば、成膜室512a、512bで大気圧下、または減圧下でインクジェット法やスピンコート法やスプレー法などで高分子材料からなる正孔注入層を形成してもよい。また、インクジェット法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。同様に、スプレー法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。また、基板を縦置きとして真空中でインクジェット法により成膜してもよい。
【0088】
例えば、成膜室512a、512bで第1の電極(陽極)上に、正孔注入層(陽極バッファー層)として作用するポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ショウノウスルホン酸水溶液(PANI/CSA)、PTPDES、Et−PTPDEK、またはPPBAなどを全面に塗布、焼成してもよい。焼成する際にはベーク室523a、523bで行うことが好ましい。ここでは、効率よく成膜を行うために、2つの成膜室512a、512bと、2つのベーク室523a、523bとを設けている。
【0089】
スピンコートなどを用いた塗布法で高分子材料からなる正孔注入層を形成した場合、平坦性が向上し、その上に成膜される膜のカバレッジおよび膜厚均一性を良好なものとすることができる。特に発光層の膜厚が均一となるため均一な発光を得ることができる。この場合、正孔注入層を塗布法で形成した後、蒸着法による成膜直前に真空加熱(100〜200℃)を行うことが好ましい。真空加熱する際には多段真空加熱室521a、521bに搬送して行えばよい。
【0090】
例えば、第1の電極(陽極)の表面をスポンジで洗浄した後、基板投入室520に搬入し、成膜室512aに搬送してスピンコート法でポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)を全面に膜厚60nmで塗布した後、ベーク室523aに搬送して80℃、10分間で仮焼成、200℃、1時間で本焼成し、さらに多段真空加熱室521aに搬送して蒸着直前に真空加熱(170℃、加熱30分、冷却30分)した後、成膜室506R、506G、506Bに搬送して大気に触れることなく蒸着法で発光層の形成を行えばよい。特に、ITO膜を陽極材料として用い、表面に凹凸や微小な粒子が存在している場合、PEDOT/PSSの膜厚を30nm以上の膜厚とすることでこれらの影響を低減することができる。
【0091】
また、スピンコート法によりPEDOT/PSSを成膜した場合、全面に成膜されるため、基板の端面や周縁部、端子部、陰極と下部配線との接続領域などは選択的に除去することが好ましく、前処理室503でマスクを使用してOアッシングなどにより選択的に除去することが好ましい。前処理室503はプラズマ発生手段を有しており、Ar、H、F、およびOから選ばれた一種または複数種のガスを励起してプラズマを発生させることによって、ドライエッチングを行う。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。また、陽極表面処理として紫外線照射が行えるように前処理室503にUV照射機構を備えてもよい。
【0092】
なお、蒸着マスクはマスクストック室524にストックして、適宜、蒸着を行う際に成膜室に搬送する。マスクストック室524で蒸着マスクのクリーニングを行ってもよい。また、蒸着の際にはマスクストック室が空くため、成膜後または処理後の基板をストックすることも可能である。
【0093】
次いで、搬送室502から受渡室507に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室507から搬送室504aに基板を搬送する。
【0094】
次いで、搬送室504aまたは搬送室504bに連結された成膜室506R、506G、506B、506R’、506G’、506B’へ基板を適宜、搬送して、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、または電子注入層となる低分子からなる有機化合物層を適宜形成する。EL材料を適宜選択することにより、発光素子全体として、単色(具体的には白色)、或いはフルカラー(具体的には赤色、緑色、青色)の発光を示す発光素子を形成することができる。なお、搬送室504aから搬送室504bへの基板搬送は、大気にふれさせることなく、受渡室540を経由して搬送する。
【0095】
また、各成膜室506R、506G、506B、506R’、506G’、506B’には、実施の形態1に示したように移動可能な蒸着源ホルダが設置されている。この蒸着源ホルダは複数用意されており、適宜、EL材料が封入された容器(ルツボ)を複数備え、この状態で成膜室に設置されている。フェイスダウン方式で基板をセットし、CCDなどで蒸着マスクの位置アライメントを行い、抵抗加熱法で蒸着を行うことで選択的に成膜を行うことができる。
【0096】
EL材料が封入された容器(ルツボ)の設置は、設置室526R、526G、526B、526R’、526G’、526B’で行う。予め材料メーカーでEL材料を容器(代表的にはルツボ)に収納してもらう。なお、設置する際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第2の容器に密閉した状態のまま設置室に導入される。設置室を真空とし、設置室の中で第2の容器からルツボを取り出して、蒸着ホルダにルツボを設置する。
こうすることにより、ルツボおよび該ルツボに収納されたEL材料を汚染から防ぐことができる。
【0097】
次いで、搬送室504b内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室510a、510bに搬送し、陰極を形成する。この陰極は、抵抗加熱を用いた蒸着法により形成される無機膜(MgAg、MgIn、CaF、LiF、CaNなどの合金、または周期表の1族もしくは2族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜、またはこれらの積層膜)である。また、成膜室509bに搬送し、スパッタ法を用いて陰極を形成してもよい。なお、搬送室504aから受渡室541に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室541から搬送室508に基板を搬送した後、成膜室509bに搬送すればよい。
【0098】
また、上面出射型または両面出射型の発光装置を作製する場合には、陰極は透明または半透明であることが好ましく、上記金属膜の薄膜(1nm〜10nm)、或いは上記金属膜の薄膜(1nm〜10nm)と透明導電膜との積層を陰極とすることが好ましい。この場合、スパッタ法を用いて成膜室509aで透明導電膜(ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)からなる膜を形成すればよい。
【0099】
以上の工程で積層構造の発光素子が形成される。
【0100】
また、搬送室508に連結した成膜室513a、513bに搬送して窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成して封止してもよい。ここでは、成膜室513a、513b内には、珪素からなるターゲット、または酸化珪素からなるターゲット、または窒化珪素からなるターゲットが備えられている。
【0101】
また、固定している基板に対して棒状のターゲットを移動させて保護膜を形成してもよい。また、固定している棒状のターゲットに対して、基板を移動させることによって保護膜を形成してもよい。
【0102】
例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって陰極上に窒化珪素膜を形成することができる。また、炭素を主成分とする薄膜(DLC膜、CN膜、アモルファスカーボン膜)を保護膜として形成してもよく、別途、CVD法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜とも呼ばれる)は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH、C、Cなど)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、CN膜は反応ガスとしてCガスとNガスとを用いて形成すればよい。なお、DLC膜やCN膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が80〜100%であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が50〜80%であることを指す。
【0103】
例えば、陰極上に第1の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第2の無機絶縁膜との積層からなる保護層を形成する。例えば、陰極を形成した後、成膜室513a、513bに搬送して第1の無機絶縁膜を5nm〜50nm形成し、成膜室506Bに搬送して蒸着法で吸湿性および透明性を有する応力緩和膜(有機化合物を含む層など)を10nm〜100nm形成し、さらに再度、成膜室513a、513bに搬送して第2の無機絶縁膜を5nm〜50nm形成すればよい。
【0104】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室508から受渡室511に搬送し、さらに受渡室511から搬送室514に搬送する。なお、搬送室514においては、大気圧で基板搬送を行うが、水分を除去するため、真空と、大気圧での窒素雰囲気とを繰り返すことができるようになっている。
次いで、発光素子が形成された基板を搬送室514から封止室516に搬送する。
【0105】
封止基板は、ロード室517に外部からセットし、用意される。なお、水分などの不純物を除去するために予め多段加熱室516で真空アニールを行うことが好ましい。そして、封止基板に発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシール材を形成する場合には、シーリング室でシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止基板ストック室530に搬送する。なお、シーリング室において、封止基板に乾燥剤を設けてもよい。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【0106】
次いで、封止、取出室519で基板と封止基板と貼り合わせ、貼り合わせた一対の基板を封止、取出室519に設けられた紫外線照射機構によってUV光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここではシール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
【0107】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止、取出室519から取り出す。
【0108】
以上のように、図1に示した製造装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入するまで大気に曝さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。なお、搬送室502、504a、504b、508は常時、真空が保たれることが望ましい。
【0109】
なお、ここでは図示しないが、各処理室での作業をコントロールするための制御装置や、各処理室間を搬送するための制御装置や、基板を個々の処理室に移動させる経路を制御して自動化を実現するコントロール制御装置などを設けている。
【0110】
また、図1に示す製造装置では、陽極として透明導電膜(または金属膜(TiN)が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、透明または半透明な陰極(例えば、薄い金属膜(Al、Ag)と透明導電膜の積層)を形成することによって、上面出射型(或いは両面出射)の発光素子を形成することも可能である。なお、上面出射型の発光素子とは、陰極を透過させて有機化合物層において生じた発光を取り出す素子を指している。
【0111】
また、図1に示す製造装置では、陽極として透明導電膜が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、金属膜(Al、Ag)からなる陰極を形成することによって、下面出射型の発光素子を形成することも可能である。なお、下面出射型の発光素子とは、有機化合物層において生じた発光を透明電極である陽極からTFTの方へ取り出し、さらに基板を通過させる素子を指している。
【0112】
また、本実施の形態は、実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
【0113】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【0114】
(実施例)
[実施例1]
本実施例では、大気開放することなく成膜室内のクリーニングおよび蒸着マスクのクリーニングを行うことが可能な成膜室の例を示す。図6は、本発明の成膜装置における断面図の一例である。
【0115】
図6に示すように、高周波電源1300aとコンデンサ1300bを介して接続された蒸着マスク1302aと、電極1302bとの間でプラズマ1301を発生させる例を示す。
【0116】
図6中、基板が設けられる箇所(図中において点線でしめした箇所)に接して、ホルダに固定された蒸着マスク1302aが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ1322が設けられている。なお、蒸着源ホルダ1322は移動機構1328によりX方向、Y方向、またはZ方向に移動可能である。
【0117】
蒸着ホルダに設けられた加熱手段(代表的には抵抗加熱法)により内部の有機化合物が昇華温度まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、蒸着する際には、蒸着を妨げないような位置に基板シャッター1320は移動させる。また、蒸着ホルダには一緒に移動するシャッター1321も設けられており、蒸着したい時に蒸着を妨げないような位置に移動させる。
【0118】
また、蒸着の際に、有機化合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に流し、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませることを可能とするガス導入系が設けられている。上記原子半径の小さい材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス(モノシラン、ジシラン、トリシラン等)、SiF、GeH、GeF、SnH、または炭化水素系ガス(CH、C、C、C等)から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体(酸素や水分、その他の不純物など)を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【0119】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にSiを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってSiが反応してSiOx、SiCxなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠(ダークスポットなど)が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【0120】
また、基板を加熱することによって導入した材料ガスの成分が基板上に効率よく堆積するようにしてもよい。
【0121】
また、プラズマ発生手段によりラジカル化させてもよい。例えば、モノシランの場合、プラズマ発生手段により、SiHx、SiHxOy、SiOyなどの酸化シリコン前駆体が生成され、これらが蒸発源からの有機化合物材料とともに基板上に堆積される。モノシランは酸素や水分と反応しやすく、成膜室内の酸素濃度や水分量を低減することもできる。
【0122】
また、様々なガスを導入することが可能なように、真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ1326とクライオポンプ1327とが備えられている。これにより成膜室の到達真空度を10−5〜10−6Paにすることが可能である。なお、クライオポンプ17で真空排気を行った後、クライオポンプ17を停止し、ターボ分子ポンプ16で真空排気を行いつつ、材料ガスを数sccm流しながら蒸着を行うこととする。また、イオンプレーティング法を用い、成膜室内で材料ガスをイオン化させ、蒸発させた有機材料に付着させながら蒸着を行ってもよい。
【0123】
蒸着が終了した後、基板を取出し、成膜装置の内部に設けられる治具、及び成膜装置の内壁に付着した蒸着材料を大気解放しないで除去するクリーニングを行う。
【0124】
また、クリーニングの際には、蒸着ホルダ1322を設置室(ここでは図示しない)に移動させて行うことが好ましい。
【0125】
このクリーニングの際には、蒸着マスク1302aと対向する位置にワイヤ電極1302bを移動させる。さらに、成膜室1303にガスを導入する。成膜室1303に導入するガスとしては、Ar、H、F、NF、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次いで、高周波電源1300aから蒸着マスク1302aに高周波電界を印加してガス(Ar、H、F、NF、またはO)を励起してプラズマ1301を発生させる。こうして、成膜室1303内にプラズマ1301を発生させ、成膜室内壁、防着シールド1305、または蒸着マスク1302aに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。図6に示す成膜装置によって、メンテナンス時に成膜室内または蒸着マスクを大気にふれることなくクリーニングすることが可能となる。
【0126】
なお、ここでは、蒸着マスク1302aと、該マスクと前記蒸着源ホルダ1306との間に配置された電極1302bとの間に発生させた例を示したが、特に限定されず、プラズマ発生手段を有していればよい。また、電極1302bに高周波電源を接続してもよいし、ワイヤ電極1302bを板状やメッシュ状の電極としてもよいし、シャワーヘッドのようにガスを導入できる電極としてもよい。
なお、プラズマ発生方法としては、ECR、ICP、ヘリコン、マグネトロン、2周波、トライオードまたはLEP等を適宜用いることができる。
【0127】
また、上記プラズマによるクリーニングは、1回の成膜プロセス毎に行ってもよいし、複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
【0128】
また、本実施例は、実施の形態1または実施の形態2と自由に組み合わせることが可能である。
【0129】
[実施例2]
本実施例では、蒸着時に材料ガスを数sccm導入する成膜装置の例を図7に示す。
【0130】
図7中、20は基板、21はチャンバー壁、22は基板ホルダ、23はセル、25aは蒸発させた第1の材料、25bは蒸発させた第2の材料、26はターボ分子ポンプ、27はクライオポンプ、28はセルを移動させる移動機構である。
基板を回転させる必要がないため、大面積基板に対応可能な蒸着装置を提供することができる。また、蒸着セル23が基板に対してX軸方向またはY軸方向またZ軸方向に移動することにより、蒸着膜を均一に成膜することが可能となる。
【0131】
本発明の蒸着装置においては、蒸着の際、基板20と蒸着セル23との間隔距離dを代表的には30cm以下、好ましくは20cm以下、さらに好ましくは5cm〜15cmに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【0132】
また、蒸着セル23に備えられる有機化合物は必ずしも一つまたは一種である必要はなく、複数であってもよい。例えば、蒸着源ホルダに発光性の有機化合物として備えられている一種類の材料の他に、ドーパントとなりうる別の有機化合物(ドーパント材料)を一緒に備えておいても良い。蒸着させる有機化合物層として、ホスト材料と、ホスト材料よりも励起エネルギーが低い発光材料(ドーパント材料)とで構成し、ドーパントの励起エネルギーが、正孔輸送性領域の励起エネルギーおよび電子輸送層の励起エネルギーよりも低くなるように設計することが好ましい。このことにより、ドーパントの分子励起子の拡散を防ぎ、効果的にドーパントを発光させることができる。また、ドーパントがキャリアトラップ型の材料であれば、キャリアの再結合効率も高めることができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料をドーパントとして混合領域に添加した場合も本発明に含めることとする。また、混合領域の形成においては、混合領域に濃度勾配をもたせてもよい。
【0133】
さらに、一つの蒸着源ホルダに備えられる有機化合物を複数とする場合、互いの有機化合物が混ざりあうように蒸発する方向を被蒸着物の位置で交差するように斜めにすることが望ましい。また、共蒸着を行うため、蒸着セルに、4種の蒸着材料(例えば、蒸着材料aとしてホスト材料2種類、蒸着材料bとしてドーパント材料2種類)を備えてもよい。
【0134】
また、蒸着させるEL材料や金属材料に対して、酸素や水等の不純物が混入する恐れのある主な過程を挙げた場合、蒸着前にEL材料を成膜室にセットする過程、蒸着過程などが考えられる。
【0135】
そこで、成膜室に連結した前処理室にグローブを備え、蒸着源ごと成膜室から前処理室に移動させ、前処理室で蒸着源に蒸着材料をセットすることが好ましい。即ち、蒸着源が前処理室まで移動する製造装置とする。こうすることによって、成膜室の洗浄度を保ったまま、蒸着源をセットすることができる。
【0136】
図7に示す成膜装置においても、実施例1と同様にして、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とすることができる。材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングし、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【0137】
また、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、または実施例1と自由に組み合わせることが可能である。
【0138】
[実施例3]
実施の形態1では、加熱ランプを用いてシャッターを加熱して付着物を回収する例を示したが、本実施例では空の容器の一部をシャッターとして用いる例を図8に示す。
【0139】
図8(A)は、蒸着ホルダ600の移動を停止して成膜を停止している状態を示している。ヒーター603により加熱され容器602aから昇華した材料は、シャッター兼用容器602bの内壁に付着する。このシャッター602bの開閉によって蒸着を行う。本実施例の場合、実施の形態1のようにシャッターに穴が開いておらず、停止している間は、膜厚モニタ(図示しない)で蒸着速度を測定できないため、ヒーター温度で制御する。
【0140】
そして、設置室(図示しない)でシャッター602bを取り外し、蓋となる上部パーツ601を取り付けることによって602aおよび601からなる容器を完成させ、回収できた付着物を収納する。(図8(B))なお、シャッター602b内壁に枝部や突起部を設け、効率よく付着させ、付着物が落下しないようにしてもよい。
【0141】
次いで、蒸着ホルダ600に602aおよび601からなる容器を設置室でセットし、容器を加熱することによって回収した付着物を再度昇華させる。(図8(C))
【0142】
以上の手順によって蒸着材料を再利用することができる。
【0143】
また、シャッター602bを取り外す作業、蓋となる上部パーツ601を取り付ける作業、602aおよび601からなる容器を蒸着ホルダ600にセットする作業を全てまたは一部を自動で行う機構を設置室に設けてもよい。
【0144】
また、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1、または実施例2と自由に組み合わせることが可能である。
【0145】
[実施例4]
本実施例では、基板保持手段の構成について図9を用いて詳述する。大面積基板を用い、多面取り(1枚の基板から複数のパネルを形成する)を行う際、スクライブラインとなる部分が接するように基板を支える基板保持手段を設ける。即ち、基板保持手段の上に基板を載せ、基板保持手段の下方に設けられた蒸着源ホルダから蒸着材料を昇華させて基板保持手段で接していない領域に蒸着を行う。こうすることによって、大面積基板のたわみを1mm以下に抑えることができる。
【0146】
また、マスク(代表的にはメタルマスク)を用いる場合、基板保持手段の上にマスクを載せ、さらにマスクの上に基板を載せればよい。こうすることによって、マスクのたわみを1mm以下に抑えることができる。また、蒸着マスクが基板と密接するようにしてもよいし、ある程度の間隔を有して固定する基板ホルダや蒸着マスクホルダを適宜設けてもよい。
【0147】
また、マスクやチャンバー内壁をクリーニングする場合には、上記基板保持手段を導電材料で形成し、基板保持手段に接続された高周波電源によってプラズマを発生させてマスクやチャンバー内壁に付着した蒸着材料を除去すればよい。
【0148】
図9(A)には、基板1403とマスク1402が載せられた基板保持手段301の斜視図を示しており、図9(B)は基板保持手段1401のみを示している。
【0149】
また、図9(C)は基板1403とマスク1402が載せられた基板保持手段の断面図を示しており、基板の重さに耐えられるよう基板保持手段の断面形状はH型としている。なお、基板保持手段の高さhは10mm〜50mm、幅wは1mm〜5mmの金属板(代表的にはTi)で構成する。
【0150】
この基板保持手段1401によって、基板のたわみ、またはマスクのたわみを抑えることができる。
【0151】
また、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1、実施例2、または実施例3と自由に組み合わせることが可能である。
【0152】
[実施例5]
本実施例では、有機化合物膜中に存在するエネルギー障壁を緩和してキャリアの移動性を高めると同時に、なおかつ積層構造の機能分離と同様に各種複数の材料の機能を有する素子を作製する例を示す。
【0153】
積層構造におけるエネルギー障壁の緩和に関しては、キャリア注入層の挿入という技術に顕著に見られる。つまり、エネルギー障壁の大きい積層構造の界面において、そのエネルギー障壁を緩和する材料を挿入することにより、エネルギー障壁を階段状に設計することができる。これにより電極からのキャリア注入性を高め、確かに駆動電圧をある程度までは下げることができる。しかしながら問題点は、層の数を増やすことによって、有機界面の数は逆に増加することである。このことが、単層構造の方が駆動電圧・パワー効率のトップデータを保持している原因であると考えられる。逆に言えば、この点を克服することにより、積層構造のメリット(様々な材料を組み合わせることができ、複雑な分子設計が必要ない)を活かしつつ、なおかつ単層構造の駆動電圧・パワー効率に追いつくことができる。
【0154】
そこで本実施例において、発光素子の陽極と陰極の間に複数の機能領域からなる有機化合物膜が形成される場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域と第二の機能領域との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成する材料の両方からなる混合領域を有する構造を形成する。
【0155】
このような構造を適用することで、機能領域間に存在するエネルギー障壁は従来の構造に比較して低減され、キャリアの注入性が向上すると考えられる。すなわち機能領域間におけるエネルギー障壁は、混合領域を形成することにより緩和される。したがって、駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。
【0156】
以上のことから、本実施例では第一の有機化合物が機能を発現できる領域(第一の機能領域)と、前記第一の機能領域を構成する物質とは異なる第二の有機化合物が機能を発現できる領域(第二の機能領域)と、を少なくとも含む発光素子、及びこれを有する発光装置の作製において、図6または図7に示す成膜装置を用い、前記第一の機能領域と前記第二の機能領域との間に、前記第一の機能領域を構成する有機化合物と前記第二の機能領域を構成する有機化合物、とからなる混合領域を作製する。
【0157】
図6または図7に示す成膜装置において、一つの成膜室において複数の機能領域を有する有機化合物膜が形成されるようになっており、蒸着源に設置されるルツボもそれに応じて複数設けられている。なお、陽極が形成されている基板を搬入しセットする。
【0158】
はじめに、第一のルツボに備えられている、第一の有機化合物が蒸着される。
なお、第一の有機化合物は予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時に第1のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。これにより、図10(A)に示す第一の機能領域410を形成することができる。
【0159】
そして、第一の有機化合物を蒸着したまま、第2のシャッターを開け、第二の材料室に備えられている、第二の有機化合物を蒸着する。なお、第二の有機化合物も予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時に第2のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。ここで、第一の有機化合物と第二の有機化合物とからなる第一の混合領域411を形成することができる。
【0160】
そして、しばらくしてから第1のシャッターのみを閉じ、第二の有機化合物を蒸着する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。これにより、第二の機能領域412を形成することができる。
【0161】
なお、本実施例では、二種類の有機化合物を同時に蒸着することにより、混合領域を形成する方法を示したが、第一の有機化合物を蒸着した後、その蒸着雰囲気下で第二の有機化合物を蒸着することにより、第一の機能領域と第二の機能領域との間に混合領域を形成することもできる。
【0162】
次に、第二の有機化合物を蒸着したまま、第3のシャッターを開け、第三の材料室に備えられている、第三の有機化合物を蒸着する。なお、第三の有機化合物も予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時に第3のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。ここで、第二の有機化合物と第三の有機化合物とからなる第二の混合領域413を形成することができる。
【0163】
そして、しばらくしてから第2のシャッターのみを閉じ、第三の有機化合物を蒸着する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。そして第3のシャッターを閉じて第三の有機化合物の蒸着を完了させる。これにより、第三の機能領域414を形成することができる。
【0164】
最後に、陰極を形成することにより本発明の成膜装置により形成される発光素子が完成する。
【0165】
さらに、その他の有機化合物膜としては、図10(B)に示すように、第一の有機化合物を用いて第一の機能領域420を形成した後、第一の有機化合物と第二の有機化合物とからなる第一の混合領域421を形成し、さらに、第二の有機化合物を用いて第二の機能領域422を形成する。そして、第二の機能領域422を形成する途中で、一時的に第3のシャッターを開いて第三の有機化合物の蒸着を同時に行うことにより、第二の混合領域423を形成する。
【0166】
しばらくして、第3のシャッターを閉じることにより、再び第二の機能領域422を形成する。そして、陰極を形成することにより発光素子が形成される。
【0167】
以上のような有機化合物膜を形成することができる図6または図7の成膜装置は、同一の成膜室において複数の機能領域を有する有機化合物膜を形成することができるので、機能領域界面に混合領域を形成することができる。以上により、明瞭な積層構造を示すことなく(すなわち、明確な有機界面がなく)、かつ、複数の機能を備えた発光素子を作製することができる。
【0168】
また、図6または図7の成膜装置は、成膜時に意図的に材料ガス(モノシランガス)を導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることが可能であり、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料(代表的にはシリコン)を含ませることによって、混合領域における分子間をよりフィットさせることができる。したがって、さらに駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。また、材料ガスによって成膜室内の酸素や水分などの不純物をさらに除去することもでき、高密度な有機化合物層を形成することができる。
【0169】
また、本実施例は、実施の形態1、実施の形態2、実施例1、実施例2、実施例3、または実施例4と自由に組み合わせることが可能である。
【0170】
[実施例6]
本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、有機化合物層を発光層とする発光素子を備えた発光装置(上面出射構造)を作製する例を図11に示す。
【0171】
なお、図11(A)は、発光装置を示す上面図、図11(B)は図11(A)をA−A’で切断した断面図である。点線で示された1101はソース信号線駆動回路、1102は画素部、1103はゲート信号線駆動回路である。また、1104は透明な封止基板、1105は第1のシール材であり、第1のシール材1105で囲まれた内側は、透明な第2のシール材1107で充填されている。なお、第1のシール材1105には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【0172】
なお、1108はソース信号線駆動回路1101及びゲート信号線駆動回路1103に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)1109からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。
【0173】
次に、断面構造について図11(B)を用いて説明する。基板1110上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路1101と画素部1102が示されている。
【0174】
なお、ソース信号線駆動回路1101はnチャネル型TFT1123とpチャネル型TFT1124とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路を形成するTFTは、公知のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜を活性層とするTFTの構造は特に限定されず、トップゲート型TFTであってもよいし、ボトムゲート型TFTであってもよい。
【0175】
また、画素部1102はスイッチング用TFT1111と、電流制御用TFT1112とそのドレインに電気的に接続された第1の電極(陽極)1113を含む複数の画素により形成される。電流制御用TFT1112としてはnチャネル型TFTであってもよいし、pチャネル型TFTであってもよいが、陽極と接続させる場合、pチャネル型TFTとすることが好ましい。また、保持容量(図示しない)を適宜設けることが好ましい。なお、ここでは無数に配置された画素のうち、一つの画素の断面構造のみを示し、その一つの画素に2つのTFTを用いた例を示したが、3つ、またはそれ以上のTFTを適宜、用いてもよい。
【0176】
ここでは第1の電極1113がTFTのドレインと直接接している構成となっているため、第1の電極1113の下層はシリコンからなるドレインとオーミックコンタクトのとれる材料層とし、有機化合物を含む層と接する最上層を仕事関数の大きい材料層とすることが望ましい。例えば、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との3層構造とすると、配線としての抵抗も低く、且つ、良好なオーミックコンタクトがとれ、且つ、陽極として機能させることができる。また、第1の電極1113は、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層としてもよいし、3層以上の積層を用いてもよい。
【0177】
また、第1の電極(陽極)1113の両端には絶縁物(バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる)1114が形成される。絶縁物1114は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物1114として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図11に示す形状の絶縁物を形成する。
【0178】
カバレッジを良好なものとするため、絶縁物1114の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物1114の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物1114の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物1114として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【0179】
また、絶縁物1114を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【0180】
また、第1の電極(陽極)1113上には、モノシランガスを導入しながら蒸着法によって有機化合物を含む層1115を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層1115上には第2の電極(陰極)1116が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCaN)を用いればよい。ここでは、発光が透過するように、第2の電極(陰極)1116として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を用いる。こうして、第1の電極(陽極)1113、有機化合物を含む層1115、及び第2の電極(陰極)1116からなる発光素子1118が形成される。本実施例では、有機化合物を含む層1115として、芳香族ジアミン層(TPD)と、p−EtTAZ層と、Alq層と、ナイルレッドをドープしたAlq層と、Alq層とを順次積層させて白色発光を得る。本実施例では発光素子1118は白色発光とする例であるので着色層1131と遮光層(BM)1132からなるカラーフィルター(簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない)を設けている。
【0181】
また、R、G、Bの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成すれば、カラーフィルターを用いなくともフルカラーの表示を得ることができる。
【0182】
また、発光素子1118を封止するために透明保護積層1117を形成する。この透明保護積層1117は、第1の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第2の無機絶縁膜との積層からなっている。第1の無機絶縁膜および第2の無機絶縁膜としては、スパッタ法またはCVD法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜(SiNO膜(組成比N>O)またはSiON膜(組成比N<O))、炭素を主成分とする薄膜(例えばDLC膜、CN膜)を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、第1の無機絶縁膜と第2の無機絶縁膜との間に応力緩和膜を挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で第1の無機絶縁膜に微小な穴(ピンホールなど)が形成されたとしても、応力緩和膜で埋められ、さらにその上に第2の無機絶縁膜を設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。また、応力緩和膜としては、無機絶縁膜よりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜としては、α―NPD(4,4’−ビス−[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル)、BCP(バソキュプロイン)、MTDATA(4,4’,4”−トリス(N−3−メチルフェニル−N−フェニル−アミノ)トリフェニルアミン)、Alq(トリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体)などの有機化合物を含む材料膜を用いてもよく、これらの材料膜は、吸湿性を有し、膜厚が薄ければ、ほぼ透明である。また、MgO、SrO、SrOは吸湿性及び透光性を有し、蒸着法で薄膜を得ることができるため、応力緩和膜に用いることができる。本実施例では、シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で成膜した膜、即ち、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜を第1の無機絶縁膜または第2の無機絶縁膜として用い、応力緩和膜として蒸着法によりAlqの薄膜を用いる。また、透明保護積層に発光を通過させるため、透明保護積層のトータル膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【0183】
また、発光素子1118を封止するために不活性気体雰囲気下で第1シール材1105、第2シール材1107により封止基板1104を貼り合わせる。なお、第1シール材1105、第2シール材1107としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第1シール材1105、第2シール材1107はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。
【0184】
また、本実施例では封止基板1104を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、第1シール材1105、第2シール材1107を用いて封止基板1104を接着した後、さらに側面(露呈面)を覆うように第3のシール材で封止することも可能である。
【0185】
以上のようにして発光素子を第1シール材1105、第2シール材1107に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【0186】
また、第1の電極1113として透明導電膜を用いれば両面発光型の発光装置を作製することができる。
【0187】
ここで、両面出射型の発光装置を図13を用いて説明する。
【0188】
図13(A)は画素部の一部における断面を示す図である。また、図13(B)には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図13(B)に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【0189】
図3(A)において、300は第1の基板、301a、301bは絶縁層、302はTFT、318が第1の電極(透明導電層)、309は絶縁物、310はEL層、311は第2の電極、312は透明保護層、313は第2のシール材、314は第2の基板である。
【0190】
第1の基板300上に設けられたTFT302(pチャネル型TFT)は、発光するEL層310に流れる電流を制御する素子であり、304はドレイン領域(またはソース領域)である。また、306は第1の電極とドレイン領域(またはソース領域)とを接続するドレイン電極(またはソース電極)である。また、ドレイン電極306と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線307も同時に形成される。ここでは第1電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第1の基板300上には下地絶縁膜(ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜)となる絶縁層301aが形成されており、ゲート電極305と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、301bは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもTFT(nチャネル型TFTまたはpチャネル型TFT)を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域303を有するTFTを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するTFTとしてもよい。
【0191】
また、318は、透明導電膜からなる第1の電極、即ち、EL素子の陽極(或いは陰極)である。透明導電膜としては、ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等を用いることができる。
【0192】
また、第1の電極318の端部(および配線307)を覆う絶縁物309(バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる)を有している。絶縁物309としては、無機材料(酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど)、感光性または非感光性の有機材料(ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン)、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。
例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【0193】
また、有機化合物を含む層310は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。
なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層310の形成直前に真空加熱(100℃〜250℃)を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が5×10−3Torr(0.665Pa)以下、好ましくは10−4〜10−6Paまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【0194】
例えば、Alq、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたAlq、Alq、p−EtTAZ、TPD(芳香族ジアミン)を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。
【0195】
また、311は、導電膜からなる第2の電極、即ち、発光素子の陰極(或いは陽極)である。第2の電極311の材料としては、MgAg、MgIn、AlLi、CaF、CaNなどの合金、または周期表の1族もしくは2族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した透光性を有する膜を用いればよい。
ここでは、第2の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、1nm〜10nmのアルミニウム膜、もしくはLiを微量に含むアルミニウム膜を用いる。第2の電極311としてAl膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層310と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、1nm〜10nmのアルミニウム膜を形成する前に陰極バッファ層としてCaF、MgF、またはBaFからなる透光性を有する層(膜厚1nm〜5nm)を形成してもよい。
【0196】
また、陰極の低抵抗化を図るため、1nm〜10nmの金属薄膜上に透明導電膜(ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)を形成してもよい。或いは、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第2の電極311上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【0197】
また、312はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護積層であり、金属薄膜からなる第2の電極311を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。図13(B)に示すように、透明保護積層312は、無機絶縁膜312aと、応力緩和膜312bと、無機絶縁膜312cとの積層からなっている。無機絶縁膜312aとしては、スパッタ法またはCVD法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜(SiNO膜(組成比N>O)またはSiON膜(組成比N<O))、炭素を主成分とする薄膜(例えばDLC膜、CN膜)を用いることができる。これらの無絶縁膜312aは水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、無機絶縁膜312aと無機絶縁膜312cとの間に応力緩和膜312bを挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で無機絶縁膜312aに微小な穴(ピンホールなど)が形成されたとしても、応力緩和膜312bで埋められ、さらにその上に無機絶縁膜312cを設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。
【0198】
また、応力緩和膜312bとしては、無機絶縁膜312a、312bよりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜312bとしては、α―NPD(4,4’−ビス−[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル)、BCP(バソキュプロイン)、MTDATA(4,4’,4”−トリス(N−3−メチルフェニル−N−フェニル−アミノ)トリフェニルアミン)、Alq(トリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体)などの有機化合物を含む材料膜を用いてもよく、これらの材料膜は、吸湿性を有し、膜厚が薄ければ、ほぼ透明である。また、MgO、SrO、SrOは吸湿性及び透光性を有し、蒸着法で薄膜を得ることができるため、応力緩和膜312bに用いることができる。
【0199】
また、応力緩和膜312bとして、陰極と陽極との間に挟まれている有機化合物を含む層と同じ材料を用いることもできる。
【0200】
スパッタ法(或いはCVD法)で無機絶縁膜312a、312bを形成し、蒸着法で応力緩和膜312bを形成することができる場合、基板を搬送して蒸着室とスパッタ成膜室(或いはCVD成膜室)とを行き来させることになるが、新たに成膜室を増設する必要はないというメリットがある。また、応力緩和膜として有機樹脂膜も考えられるが、有機樹脂膜は溶媒を使用するのでベーク処理などが必要なため、工程数の増加、溶媒成分による汚染、ベークによる熱ダメージ、脱ガスなどの問題がある。
【0201】
こうして形成された透明保護積層312は有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。また、透明保護積層312は吸湿性を有しており、水分を除去する役目も果たす。
【0202】
また、第2のシール材313は、第2の基板314と第1の基板300とを貼り合せている。第1のシール材(ここでは図示しない)は基板間隔を確保するためのギャップ材を含有しており、第2のシール材313を囲むように配置されている。第2のシール材313としては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。
ここでは屈折率1.50、粘度500cps、ショアD硬度90、テンシル強度3000psi、Tg点150℃、体積抵抗1×1015Ω・cm、耐電圧450V/milである高耐熱のUVエポキシ樹脂(エレクトロライト社製:2500Clear)を用いる。また、第2のシール材313を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間(不活性気体)とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【0203】
また、陽極上に有機化合物を含む層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物を含む層において生じた発光を透明電極である陽極からTFTの方へ取り出す(以下、下面出射構造とよぶ)という構造としてもよい。
【0204】
ここで、下面出射構造の発光装置の一例を図12に示す。
【0205】
なお、図12(A)は、発光装置を示す上面図、図12(B)は図12(A)をA−A’で切断した断面図である。点線で示された1201はソース信号線駆動回路、1202は画素部、1203はゲート信号線駆動回路である。また、1204は封止基板、1205は密閉空間の間隔を保持するためのギャップ材が含有されているシール材であり、シール材1205で囲まれた内側は、不活性気体(代表的には窒素)で充填されている。シール材1205で囲まれた内側の空間は乾燥剤1207によって微量な水分が除去され、十分乾燥している。
【0206】
なお、1208はソース信号線駆動回路1201及びゲート信号線駆動回路1203に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)1209からビデオ信号やクロック信号を受け取る。
【0207】
次に、断面構造について図12(B)を用いて説明する。基板1210上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路1201と画素部1202が示されている。なお、ソース信号線駆動回路1201はnチャネル型TFT1223とpチャネル型TFT1224とを組み合わせたCMOS回路が形成される。
【0208】
また、画素部1202はスイッチング用TFT1211と、電流制御用TFT1212とそのドレインに電気的に接続された透明な導電膜からなる第1の電極(陽極)1213を含む複数の画素により形成される。
【0209】
ここでは第1の電極1213が接続電極と一部重なるように形成され、第1の電極1213はTFTのドレイン領域と接続電極を介して電気的に接続している構成となっている。第1の電極1213は透明性を有し、且つ、仕事関数の大きい導電膜(ITO(酸化インジウム酸化スズ合金)、酸化インジウム酸化亜鉛合金(In―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)等)を用いることが望ましい。
【0210】
また、第1の電極(陽極)1213の両端には絶縁物(バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる)1214が形成される。カバレッジを良好なものとするため、絶縁物1214の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。また、絶縁物1214を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【0211】
また、第1の電極(陽極)1213上には、モノシランガスを導入しながら有機化合物材料の蒸着を行い、有機化合物を含む層1215を選択的に形成する。
さらに、有機化合物を含む層1215上には第2の電極(陰極)1216が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF、またはCaN)を用いればよい。こうして、第1の電極(陽極)1213、有機化合物を含む層1215、及び第2の電極(陰極)1216からなる発光素子1218が形成される。発光素子1218は、図12中に示した矢印方向に発光する。ここでは発光素子1218はR、G、或いはBの単色発光が得られる発光素子の一つであり、R、G、Bの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成した3つの発光素子でフルカラーとする。
【0212】
また、発光素子1218を封止するために保護積層1217を形成する。保護積層は、第1の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第2の無機絶縁膜との積層からなっている。
【0213】
また、発光素子1218を封止するために不活性気体雰囲気下でシール材1205により封止基板1204を貼り合わせる。封止基板1204には予めサンドブラスト法などによって形成した凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤1207を貼り付けている。なお、シール材1205としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール材1205はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。
【0214】
また、本実施例では凹部を有する封止基板1204を構成する材料として金属基板、ガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)
、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、内側に乾燥剤を貼りつけた金属缶で封止することも可能である。
【0215】
また、本実施例は実施の形態1、実施の形態2、実施例1乃至5のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【0216】
[実施例7]
本発明を実施して得た発光装置を表示部に組み込むことによって電子機器を作製することができる。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図14に示す。
【0217】
図14(A)はテレビであり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明は表示部2003に適用することができる。なお、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用のテレビが含まれる。
【0218】
図14(B)はデジタルカメラであり、本体2101、表示部2102、受像部2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター2106等を含む。本発明は、表示部2102に適用することができる。
【0219】
図14(C)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。本発明は、表示部2203に適用することができる。
【0220】
図14(D)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明は、表示部2302に適用することができる。
【0221】
図14(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体(DVD等)読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示するが、本発明は表示部A、B2403、2404に適用することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【0222】
図14(F)はゲーム機器であり、本体2501、表示部2505、操作スイッチ2504等を含む。
【0223】
図14(G)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609等を含む。本発明は、表示部2602に適用することができる。
【0224】
図14(H)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。本発明は、表示部2703に適用することができる。なお、表示部2703は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。
【0225】
以上の様に、本発明を実施して得た表示装置は、あらゆる電子機器の表示部として用いても良い。なお、本実施の形態の電子機器には、実施の形態1、実施の形態2、実施例1乃至6のいずれの構成を用いて作製された発光装置を用いても良い。
【0226】
【発明の効果】
本発明により、蒸着ホルダの部品、代表的には膜厚モニタやシャッター等をクリーニングすることで交換頻度を下げ、成膜室内の清浄度を保つことができる。
【0227】
また、本発明により、基板と蒸着源ホルダとの距離を短くでき、蒸着装置の小型化を達成することができる。そして、蒸着装置が小型となるため、昇華した蒸着材料が成膜室内の内壁、または防着シールドへ付着することが低減され、蒸着材料を有効利用することができる。さらに本発明の蒸着方法において、基板を回転させる必要がないため、大面積基板に対応可能な蒸着装置を提供することができる。
【0228】
また、本発明は、蒸着処理を行う複数の成膜室が連続して配置された製造装置を提供できる。このように、複数の成膜室において並列処理を行うため、発光装置のスループットが向上される。並列処理を行うことによって同一種類のパネルを多量に作製することができる。また、異なる蒸着パターンを有する種類の異なるパネルを並列処理で同時に作製することもできる。また、並列処理が可能な製造装置とすることで単位面積あたりの設備コストが削減できる。
【0229】
さらに本発明は、蒸着材料が封入された容器や膜厚モニタを、大気に曝すことなく蒸着装置に直接設置することを可能とする製造システムを提供することができる。このような本発明により、蒸着材料の取り扱いが容易になり、蒸着材料への不純物混入を避けることができる。このような製造システムにより、材料メーカーで封入された容器を直接蒸着装置に設置できるため、蒸着材料が酸素や水の付着を防止でき、今後のさらなる発光素子の超高純度化への対応が可能となる。
即ち、本発明により全自動化してスループットを向上させる製造システムを実現するとともに、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態2を示す上面図。
【図2】 実施の形態1を示す上面図。
【図3】 実施の形態1を示す断面図。
【図4】 実施の形態1を示す断面図。
【図5】 実施の形態1を示す断面図。
【図6】 実施例1を示す装置断面図。
【図7】 実施例2を示す装置断面図。
【図8】 実施例3を示す図。
【図9】 実施例4を示す図。
【図10】 実施例5を示す図。
【図11】 実施例6を示す図。
【図12】 実施例6を示す図。
【図13】 実施例6を示す図。
【図14】 電子機器の一例を示す図。(実施例7)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing apparatus provided with a film forming apparatus used for film formation of a material that can be formed by vapor deposition (hereinafter referred to as vapor deposition material), and a light emitting apparatus that uses a layer containing an organic compound using the manufacturing apparatus as a light emitting layer. And a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a film manufacturing method (vapor deposition method) and a manufacturing apparatus for forming a film by evaporating a vapor deposition material from a plurality of vapor deposition sources provided facing a substrate. The present invention also relates to a method for cleaning a film forming apparatus and a method for reusing a deposition material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research on a light-emitting device having an EL element as a self-luminous light-emitting element has been activated. This light emitting device is also called an organic EL display or an organic light emitting diode. These light-emitting devices have features such as fast response speed, low voltage, and low power consumption driving suitable for moving image display, so next-generation displays such as new-generation mobile phones and personal digital assistants (PDAs) It is attracting a lot of attention.
[0003]
An EL element using a layer containing an organic compound as a light-emitting layer has a structure in which a layer containing an organic compound (hereinafter referred to as an EL layer) is sandwiched between an anode and a cathode. As a result, luminescence (Electro Luminescence) is emitted from the EL layer. Light emission from the EL element includes light emission (fluorescence) when returning from the singlet excited state to the ground state and light emission (phosphorescence) when returning from the triplet excited state to the ground state.
[0004]
The EL layer has a laminated structure represented by “hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer”. In addition, EL materials for forming an EL layer are roughly classified into a low molecular (monomer) material and a high molecular (polymer) material, and the low molecular material is formed using an evaporation apparatus.
[0005]
A conventional vapor deposition apparatus has a substrate mounted on a substrate holder, and has an EL material, that is, a crucible enclosing the vapor deposition material, a shutter for preventing the EL material to be sublimated from rising, and a heater for heating the EL material in the crucible. ing. Then, the EL material heated by the heater is sublimated and deposited on the rotating substrate. At this time, in order to form a film uniformly, the distance between the substrate and the crucible needs to be 1 m or more.
[0006]
In the conventional vapor deposition apparatus and vapor deposition method, when an EL layer is formed by vapor deposition, most of the sublimated EL material is the inner wall of the deposition chamber of the deposition apparatus, the shutter or the deposition shield (the deposition material adheres to the inner wall of the deposition chamber). It has adhered to the protective plate to prevent it. Therefore, when the EL layer is formed, the utilization efficiency of the expensive EL material is extremely low, about 1% or less, and the manufacturing cost of the light emitting device is very expensive.
[0007]
Further, in order to obtain a uniform film, the conventional vapor deposition apparatus has to have a distance of 1 m or more between the substrate and the vapor deposition source. Therefore, the vapor deposition apparatus itself is increased in size, and the time required for evacuating each film formation chamber of the vapor deposition apparatus becomes longer, so that the film formation rate is reduced and the throughput is reduced. Further, when a large-area substrate is used, there is a problem that the film thickness tends to be non-uniform at the center and the peripheral portion of the substrate. Furthermore, since the vapor deposition apparatus has a structure in which the substrate is rotated, there is a limit to the vapor deposition apparatus intended for a large area substrate.
[0008]
From these points, the present applicant has proposed a vapor deposition apparatus (Patent Document 1, Patent Document 2).
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-247959 A
[Patent Document 2]
JP 2002-60926 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method which are one of the production apparatuses that reduce the manufacturing cost by increasing the utilization efficiency of the EL material and have excellent uniformity and throughput of the EL layer film formation. is there. Moreover, the light-emitting device produced by the vapor deposition apparatus and vapor deposition method of this invention, and its production method are provided.
[0011]
The present invention is also applicable to a large area substrate having a substrate size of 320 mm × 400 mm, 370 mm × 470 mm, 550 mm × 650 mm, 600 mm × 720 mm, 680 mm × 880 mm, 1000 mm × 1200 mm, 1100 mm × 1250 mm, 1150 mm × 1300 mm, for example. Thus, the present invention provides a manufacturing apparatus for efficiently depositing an EL material. In addition, the present invention provides a vapor deposition apparatus that can obtain a uniform film thickness over the entire surface of a large-area substrate.
[0012]
Further, the biggest problem in practical use of EL elements is that the lifetime of the elements is insufficient. In addition, the deterioration of the element appears in the form of light emission for a long time and a non-light emitting region (dark spot) is widened. The cause is deterioration of the EL layer.
[0013]
The EL material forming the EL layer is easily deteriorated by impurities such as oxygen and water.
In addition, it is conceivable that other impurities are included in the EL material to affect the deterioration of the EL layer.
[0014]
Another object of the present invention is to provide a consistent closed system capable of avoiding contamination.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides vapor deposition source Cleaning the parts of the holder, typically a film thickness monitor, shutter, etc., reduces the frequency of replacement and avoids contamination of the film formation chamber. The cleaning is performed in an installation chamber connected to the film formation chamber, so that the inside of the film formation chamber is always kept in a vacuum and contamination of impurities is avoided. The present invention provides vapor deposition source The cleanliness of the film formation chamber is maintained by moving the holder to the installation chamber and performing cleaning in the installation chamber.
[0016]
Note that the film formation chamber may be cleaned by plasma cleaning or the like that can be performed without opening to the atmosphere.
[0017]
Also, after evaporation source The holder may be moved to the installation room, and the vapor deposition material adhering to the shutter or the like may be collected and reused.
[0018]
In addition, the present invention provides vapor deposition source When exchanging various parts of the holder, the film forming chamber is kept clean by performing it in the installation chamber.
[0019]
Conventionally, vapor deposition source Vapor deposition because the holder was fixed in the deposition chamber source Cleaning and maintenance of the holder and its components were performed with the film formation chamber open to the atmosphere. In particular, conventionally, the film thickness monitor is replaced with a new one during maintenance, and the old one is discarded without being cleaned.
[0020]
The structure related to the method for reusing the film thickness meter disclosed in the present specification is a method for reusing the film thickness meter by removing an organic compound adhering to the film thickness meter provided in the vapor deposition source after the vapor deposition. A recycling method characterized in that after the source is moved from the film formation chamber to the installation chamber, the organic compound adhering to the film thickness meter is removed and cleaned in the installation chamber, and the film thickness meter is repeatedly used. is there.
[0021]
In addition, a container (typically a crucible) containing a deposition material is deposited. source The setting work for the holder is also performed in the installation room. The present invention does not use a conventional container, typically a brown glass bottle, as a container for storing the EL material, but directly stores the EL material in a container to be installed in the vapor deposition apparatus, and performs vapor deposition after transportation. . The present invention makes it possible to cope with further ultra-high purity of EL materials in the future.
[0022]
Usually, the container for storing the EL material is placed in a brown glass bottle and closed with a plastic lid (cap). A predetermined amount of evaporating material put in a container (glass bottle) is taken out and transferred to a container (typically a crucible or a vapor deposition boat) installed at a position facing the film formation in the vapor deposition apparatus. In this transfer operation, impurities may be mixed. That is, there is a possibility that oxygen, water, and other impurities, which are one cause of deterioration of the EL element, are mixed. In addition, no matter how high-purity EL material is provided by the material manufacturer, there is a risk of impurity contamination as long as there is a conventional transfer work at the light-emitting device manufacturer, and the purity of the EL material cannot be maintained, There was a limit in purity.
[0023]
The configuration of the invention disclosed in this specification includes a load chamber, a transfer chamber connected to the load chamber, a plurality of film formation chambers connected to the transfer chamber, and the component as shown in FIG. A film forming apparatus having an installation chamber connected to a film chamber, wherein the film forming chamber includes means for fixing a substrate, a vapor deposition source, and means for moving the vapor deposition source. In the manufacturing apparatus, the vapor deposition source is moved from the film formation chamber or from the film formation chamber to the installation chamber by means of moving the source.
[0024]
In the above-described configuration, the installation chamber is connected to an evacuation processing chamber that evacuates the installation chamber, and the installation chamber takes out a container containing a deposition material from a container for transportation whose inside is sealed with a vacuum. And means for mounting the container containing the vapor deposition material on the vapor deposition source in the installation chamber.
[0025]
Further, in the above configuration, in the installation chamber, an operation of taking out a container in which the vapor deposition material is stored from a transport container whose inside is sealed in a vacuum, and an operation in which the container in which the vapor deposition material is stored is mounted on the vapor deposition source. Is performed by an automatic robot under vacuum.
[0026]
In addition, as shown in FIG. 1, the configuration of another invention includes a load chamber, a transfer chamber connected to the load chamber, a plurality of film formation chambers connected to the transfer chamber, and the film formation chamber. And a transfer chamber having a function of aligning a mask and a substrate, and the plurality of film formation chambers evacuate the film formation chamber. An alignment unit that is connected to the vacuum evacuation chamber and aligns the mask and the substrate, a vapor deposition source, and a unit that heats the vapor deposition source, and at least two of the plurality of film deposition chambers are formed. In the chamber, a plurality of different panels are manufactured by performing vapor deposition on the substrate surfaces carried into the respective film formation chambers in parallel.
[0027]
1 includes a load chamber, a transfer chamber connected to the load chamber, a plurality of film forming chambers connected to the transfer chamber, and an installation chamber connected to the film forming chamber. In the film forming apparatus, the transfer chamber has a function of aligning a mask and a substrate, and the plurality of film forming chambers are connected to a vacuum exhaust processing chamber for evacuating the film forming chamber, And alignment means for aligning the substrate, a vapor deposition source, and a means for heating the vapor deposition source, and at least two of the plurality of film deposition chambers are parallel to each other. It can also be set as the manufacturing apparatus characterized by vapor-depositing on the substrate surface carried in into the chamber, and producing the same panel in multiple numbers.
[0028]
Further, in the above structure, the film formation chamber and the installation chamber are connected to an evacuation processing chamber for evacuating the chamber, and have means capable of introducing a material gas or a cleaning gas. It is said.
[0029]
According to another aspect of the invention, there is provided a load chamber, a transfer chamber connected to the load chamber, a plurality of film forming chambers connected to the transfer chamber, and an installation chamber connected to the film forming chamber. In the film forming chamber, a means for fixing the substrate, a vapor deposition source, a means for moving the vapor deposition source, a shutter provided in the vapor deposition source, and a vapor deposition source are provided in the film deposition chamber. A film thickness meter, and the film formation chamber and the installation chamber are connected to an evacuation treatment chamber for evacuating the chamber, and have means for introducing a material gas or a cleaning gas. Is a manufacturing apparatus characterized by
[0030]
In each of the above structures, the means for introducing the material gas is a means for introducing the material gas radicalized by the plasma generating means. In addition to the system for introducing the material gas, a system for introducing an inert gas for bringing the inside of the film formation chamber to a normal pressure may be provided.
[0031]
Alternatively, plasma may be formed by performing an antenna-type discharge in the deposition chamber during vapor deposition, and the components of the ionized material gas may be chemically attached to the evaporated organic compound.
[0032]
In each configuration of the above manufacturing apparatus, the vacuum evacuation means provided in connection with the film forming chamber evacuates from atmospheric pressure to about 1 Pa with an oil-free dry pump, and a pressure higher than that is a magnetic levitation type turbo. Vacuum evacuation by molecular pump or complex molecular pump. A cryopump may be provided in the film formation chamber in order to remove moisture. In this way, contamination by organic substances such as oil is mainly prevented from the exhaust means. The inner wall surface is mirror-finished by electropolishing to reduce the surface area and prevent outgassing.
[0033]
In each of the above configurations, the material gas is monosilane, disilane, trisilane, SiF. 4 , GeH 4 , GeF 4 , SnH 4 , CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 Or C 6 H 6 It is characterized by being one kind or plural kinds selected from.
[0034]
Further, phosphine gas may be introduced in addition to monosilane. In place of monosilane, AsH 3 , B 2 H 2 , BF 4 , H 2 Te, Cd (CH 3 ) 2 , Zn (CH 3 ) 2 , (CH 3 ) 3 In, H 2 Se, BeH 2 Various gases represented by trimethylgallium or triethylgallium can be used.
[0035]
In each configuration of the film forming apparatus, the vapor deposition source can be moved in the X direction or the Y direction in the film forming chamber while keeping the level during the vapor deposition. It can also be moved in the Z direction. In the vapor deposition, the distance d between the substrate and the vapor deposition source holder is typically 30 cm or less, preferably 20 cm or less, more preferably 5 cm to 15 cm, and the utilization efficiency and throughput of the vapor deposition material are remarkably improved. be able to. The vapor deposition source holder includes a container (typically a crucible), a heater disposed on the outside of the container via a heat equalizing member, a heat insulating layer provided on the outside of the heater, and an outer cylinder housing these And a cooling pipe pivoted to the outside of the outer cylinder, a vapor deposition shutter that opens and closes the opening of the outer cylinder including the opening of the crucible, and a film thickness sensor.
[0036]
In this specification, the crucible is a cylindrical container having a relatively large opening formed of a material such as a sintered body of BN, a composite sintered body of BN and AlN, quartz, or graphite. It can withstand high temperature, high pressure and reduced pressure.
[0037]
Further, the film formation chamber has a shutter that partitions the film formation chamber and shields vapor deposition on the substrate. A shutter that moves with the vapor deposition source is provided so as to cover the mouth of the container (crucible), but the shutter is always provided with a hole for controlling the vapor deposition rate, and can be measured with a film thickness monitor. .
Even when no hole is provided, the crucible and the shutter are spaced from each other so that the vapor deposition material may be deposited from the space or the hole and reach the substrate. In order to prevent this unintended deposition on the substrate, the film forming chamber is divided and a shutter for shielding the deposition on the substrate is provided.
[0038]
The present invention also provides a cleaning method. The cleaning method disclosed in this specification is a cleaning method for removing an organic compound adhering to a shutter provided in a vapor deposition source or a film thickness meter, after the vapor deposition source is moved from a film formation chamber to an installation chamber. A cleaning method is characterized in that plasma is generated in the installation chamber, or a gas ionized by the plasma is introduced into the installation chamber for cleaning, and exhausted by a vacuum exhaust means.
[0039]
In the above configuration, the plasma is Ar, N 2 , H 2 , F 2 , NF 3 Or O 2 One or a plurality of gases selected from the above are excited and generated.
[0040]
The present invention also provides a recycling method for recovering an organic compound. The recycling method disclosed in this specification is a recycling method for recovering an organic compound attached to a shutter provided in a deposition source after deposition, as shown in FIG. In the recycling method, the deposition source is moved from the deposition chamber to the installation chamber, and then the attached organic compound is melted or sublimated by heating the shutter in the installation chamber and collected in a container.
[0041]
Further, the configuration relating to another reuse method is a reuse method for recovering an organic compound adhering to a shutter provided in a vapor deposition source after vapor deposition, as shown in FIG. It is the same as the container installed in the vapor deposition source, and after moving the vapor deposition source from the film formation chamber to the installation chamber, the shutter is set as a container installed in the vapor deposition source in the installation chamber, and vapor deposition is performed again. It is a reuse method.
[0042]
Further, as a layer containing an organic compound disposed between the cathode and the anode, a typical example is a lamination of three layers of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, but there is no particular limitation. A hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer, or a hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer in this order, A single layer structure may be used. You may dope a fluorescent pigment | dye etc. with respect to a light emitting layer. Further, examples of the light emitting layer include a light emitting layer having a hole transporting property and a light emitting layer having an electron transporting property. All of these layers may be formed using a low molecular weight material, and one or several of them may be formed using a high molecular weight material. Note that in this specification, all layers provided between a cathode and an anode are collectively referred to as a layer containing an organic compound (EL layer). Therefore, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are all included in the EL layer. The layer containing an organic compound (EL layer) may also contain an inorganic material such as silicon.
[0043]
In this specification, an EL element refers to an EL material and a layer containing an organic material or an inorganic material for injecting carriers into the EL material (hereinafter referred to as an EL layer) between two electrodes (an anode and a cathode). A light-emitting element having a structure, and a diode composed of an anode, a cathode and an EL layer. Luminescence in an organic compound includes light emission (fluorescence) when returning from a singlet excited state to a ground state and light emission (phosphorescence) when returning from a triplet excited state to a ground state, which are produced according to the present invention. The light emitting device can be applied to either light emission.
[0044]
In the light emitting device of the present invention, the screen display driving method is not particularly limited, and for example, a dot sequential driving method, a line sequential driving method, a surface sequential driving method, or the like may be used. Typically, a line sequential driving method is used, and a time-division gray scale driving method or an area gray scale driving method may be used as appropriate. The video signal input to the source line of the light-emitting device may be an analog signal or a digital signal, and a drive circuit or the like may be designed in accordance with the video signal as appropriate.
[0045]
In this specification, a light-emitting element formed of a cathode, an EL layer, and an anode is referred to as an EL element. For this purpose, an EL layer is provided between two types of stripe-shaped electrodes provided so as to be orthogonal to each other. There are two types, a formation method (simple matrix method) and a method (active matrix method) in which an EL layer is formed between a pixel electrode connected to a TFT and arranged in a matrix and a counter electrode.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0047]
(Embodiment 1)
FIG. 2 shows a top view of the vapor deposition apparatus of the present invention.
[0048]
In FIG. 2, a film forming chamber 101 includes a substrate holding means (not shown), a vapor deposition source holder 104 provided with a vapor deposition shutter (not shown), means for moving the vapor deposition source holder (not shown), and a reduced pressure atmosphere. Means (vacuum evacuation means).
This film forming chamber 101 has a vacuum degree of 5 × 10 5 by means of a reduced pressure atmosphere. -3 Torr (0.665 Pa) or less, preferably 10 -4 -10 -6 It is evacuated to Pa.
[0049]
The film formation chamber has a gas introduction system (not shown) for introducing a material gas at the time of vapor deposition and an inert gas (Ar, N) that brings the film formation chamber to normal pressure. 2 Etc.) are connected to an introduction system (not shown). Further cleaning gas (H 2 , F 2 , NF 3 Or O 2 One or a plurality of gases selected from the above may be provided. It is desirable to prevent the material gas from flowing to the gas outlet at the shortest distance from the gas inlet.
[0050]
In addition, a material gas is intentionally introduced at the time of film formation, and the component of the material gas is included in the organic compound film to form a high-density film. Impurities such as oxygen and moisture that cause deterioration enter and diffuse into the film. You may block it. Specific examples of the material gas include silane-based gases (monosilane, disilane, trisilane, etc.), SiF 4 , GeH 4 , GeF 4 , SnH 4 Or hydrocarbon gas (CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 6 H 6 Or the like may be used. Note that a mixed gas obtained by diluting these gases with hydrogen or argon is also included. These gases introduced into the apparatus are those purified by a gas purifier before being introduced into the apparatus. Therefore, it is necessary to provide a gas purifier so that the gas is introduced into the vapor deposition apparatus after being highly purified. Thereby, since residual gas (oxygen, moisture, other impurities, etc.) contained in the gas can be removed in advance, introduction of these impurities into the apparatus can be prevented.
[0051]
For example, when a monosilane gas is introduced at the time of vapor deposition, Si is contained in the film, and after completing a light-emitting element, when there is a defective portion such as a pinhole or a short circuit, the defective portion generates heat, and thus Si is By reacting, insulating insulators such as SiOx and SiCx are formed, leakage at pinholes and short portions is reduced, and a self-healing effect that dots (such as dark spots) do not progress is also obtained.
[0052]
In addition, when introducing the said material gas, it is preferable to add a turbo-molecular pump and a dry pump in addition to a cryopump.
[0053]
In the film formation chamber 101, the vapor deposition source holder 104 can move a plurality of times along the movement path indicated by the chain line in FIG. Note that the movement route shown in FIG. 2 is an example and is not particularly limited. In order to make the film thickness uniform, it is preferable to carry out vapor deposition by moving the vapor deposition source holder while shifting the movement path as shown in FIG. Further, the same movement route may be reciprocated. Also vapor deposition source The moving speed of the holder may be changed as appropriate for each section of the moving path to achieve a uniform film thickness and to shorten the time required for the film formation.
[0054]
The vapor deposition source holder 104 is provided with a container (crucible 106) in which a vapor deposition material is sealed and a film thickness monitor 105. Here, an example in which four crucibles and four film thickness monitors are installed in one vapor deposition source holder 104 is shown.
[0055]
The film thickness monitor 105 can be used for vapor deposition while measuring the film thickness of the vapor deposition film. When the film thickness of the deposited film is measured using the film thickness monitor 105, for example, a crystal resonator, a change in mass of the film deposited on the crystal resonator can be measured as a change in resonance frequency.
[0056]
The film thickness monitor 105 can be replaced or cleaned by vapor deposition. source This is performed after the holder 104 is moved to the installation chamber 103b. In the installation chamber 103b, deposits deposited on a shutter (not shown) may be collected. In the installation chamber 103b, the vapor deposition material is sublimated (vaporized) in advance by resistance heating, and when the vapor deposition rate is stabilized, the shutter 114 is opened and the vapor deposition source holder 104 is moved into the film formation chamber 101 to deposit the vapor on the substrate 100. You may go. By preheating in the installation chamber 103b, the total time required for film formation can be shortened.
[0057]
Also, in FIG. source The holder 104 can stand by in the installation chamber 103b, and can be sequentially moved to stack a plurality of types of films. Multiple vapor deposition source By using the holder 104, it is possible to continuously perform laminated film formation.
[0058]
Also vapor deposition source The crucible 106 is also installed in the holder 104 in the installation chamber 103b. FIGS. 5A and 5B show the state of conveyance. In addition, the same code | symbol is used for the part corresponding to FIG. The crucible 106 is carried into the container composed of the upper part 721a and the lower part 721b from the door 111 of the installation chamber 103a while being sealed in a vacuum. First, the loaded container is placed on the container installation turntable 109, and the fastener 702 is removed. (FIG. 5A) Since the inside is in a vacuum state, it cannot be removed even if the fastener 702 is removed under atmospheric pressure. Next, the inside of the installation chamber 103a is evacuated so that the container lid (upper part 721a) can be removed.
[0059]
The form of the container to be conveyed will be specifically described with reference to FIG. The second container that is divided into an upper part (721a) and a lower part (721b) used for transportation includes a fixing means 706 for fixing the first container (crucible) provided on the upper part of the second container, and a fixing means. A spring 705 for pressurizing, a gas inlet 708 serving as a gas path for holding the second container provided under the second container under reduced pressure, and an O-ring for fixing the upper container 721a and the lower container 721b And a fastener 702. In the second container, a first container 106 in which a purified vapor deposition material is enclosed is installed. Note that the second container is preferably formed using a material containing stainless steel, and the first container 106 is preferably formed using a material containing titanium.
[0060]
In the material manufacturer, the purified deposition material is sealed in the first container 106. Then, the second upper portion 721a and the lower portion 721b are aligned via the O-ring 707, the upper container 721a and the lower container 721b are fixed by the fastener 702, and the first container 106 is sealed in the second container. . Thereafter, the inside of the second container is depressurized via the gas inlet 708, further replaced with a nitrogen atmosphere, the spring 705 is adjusted, and the first container 106 is fixed by the fixing means 706. In addition, you may install a desiccant in a 2nd container. When the inside of the second container is maintained in a vacuum, reduced pressure, or nitrogen atmosphere as described above, even slight oxygen or water adhering to the vapor deposition material can be prevented.
[0061]
Next, the lid of the container is lifted by the lid transport robot 108 and moved to the lid installation base 107. Note that the transport mechanism of the present invention is not limited to a configuration in which the first container 106 is sandwiched and transported from above the first container 106 as shown in FIG. 5B. Alternatively, the first container may be transported with the side surface sandwiched therebetween.
[0062]
Next, after rotating the container installation turntable 109, only the crucible is lifted by the crucible transfer robot 110 while leaving the lower part of the container on the stand. (FIG. 5B) Finally, vapor deposition waiting in the installation chamber 103b source Set the crucible in the holder.
[0063]
Here, the installation chambers 103a and 103b are partitioned by the shutter 113, but may be omitted. Note that the installation chambers 103a and 103b can be evacuated independently.
[0064]
In the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2, during vapor deposition, the distance between the substrate 100 and the vapor deposition source holder 104 is typically 30 cm or less, preferably 20 cm or less, more preferably 5 cm to 15 cm. The utilization efficiency and throughput of the system are greatly improved.
[0065]
In the film formation chamber 101, a substrate 100 carried from the transfer chamber 102 through the shutter 115 and a vapor deposition mask (not shown) are installed. Note that the alignment of the vapor deposition mask and the substrate may be confirmed using a CCD camera (not shown). An alignment marker may be provided on each of the substrate and the vapor deposition mask, and position control may be performed.
[0066]
In addition, FIG. 3A shows a schematic cross-sectional view in which the vicinity of the substrate is enlarged during vapor deposition. In FIG. 3, the same reference numerals are used for the same portions as in FIG. In FIG. 3A, vapor deposition provided with two containers (crucibles) 106. source The holder 104 is shown. The container 106 is provided with a film thickness monitor 105 as appropriate. The tilt adjusting screw is appropriately provided in the same manner as the film thickness monitor, and can be tilted with respect to the substrate 100 together with the heater 203. Note that a chain line in FIG. 3A indicates a deposition center. Here, a heater 203 is used as a heating means, and vapor deposition is performed by a resistance heating method. Two containers (crucibles) 106 are simultaneously heated to evaporate from the two container openings toward one point of the substrate. Furthermore, if vapor deposition is performed using three or more containers, a desired film thickness can be obtained in a shorter time. In addition, it is possible to perform co-evaporation using two containers (crucibles) containing different vapor deposition materials, and if vapor deposition is performed using three or more containers, the number of containers installed in the vapor deposition source Films containing the same number can be obtained.
[0067]
FIG. 3B is a schematic cross-sectional view in which the vicinity of the substrate is enlarged before vapor deposition. As shown in FIG. 3B, the substrate is shielded by the shutter 201, and the crucible is shielded by the shutter 204. The shutter 204 is provided with a hole so that even when the shutter is closed, vapor deposition is performed on the film thickness monitor so that the vapor deposition rate can be continuously measured and controlled.
[0068]
Also, after deposition source A cross-sectional view of the holder is shown in FIG. In FIG. 4, the same reference numerals are used for the same portions as in FIG. After the deposition, the deposit 205 is fixed to the shutter 204. FIG. 4B shows how the deposit 205 deposited on the shutter 204 is collected. In order to recover, the shutter 204 is heated by irradiation of light from the heating lamp 206. The deposit 205 is melted or evaporated when heated to a certain temperature or higher. The recovered material can be reused (reused) for vapor deposition. This recovery operation is preferably performed in a place other than the film formation chamber, for example, in the installation chamber, and cleaning of the shutter 204 and vapor deposition irradiated with a lamp are performed. source Also serves to clean the holder parts.
[0069]
In addition, cleaning gas (H 2 , F 2 , NF 3 Or O 2 One or more gases selected from the above are provided, and vapor deposition is performed using a cleaning gas. source Parts such as the holder and shutter 204 may be cleaned. Also, plasma generating means is provided in the installation chamber to generate plasma, or a gas ionized by the plasma is introduced into the installation chamber to deposit the inner wall of the installation chamber. source Parts such as the holder and the shutter 204 may be cleaned and evacuated by vacuum evacuation means.
The plasma for cleaning is Ar, N 2 , H 2 , F 2 , NF 3 Or O 2 One or a plurality of gases selected from the above may be excited and generated.
[0070]
Thus, vapor deposition source The cleanliness of the film formation chamber can be maintained by moving the holder to the installation chamber and performing cleaning in the installation chamber.
[0071]
(Embodiment 2)
FIG. 1 shows a top view of a multi-chamber manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus shown in FIG. 1 has a chamber arrangement for improving tasks.
[0072]
Although the deposition time can be shortened by the vapor deposition apparatus shown in the first embodiment, the deposition time is longer than that of other apparatuses, for example, a sputtering apparatus which completes the film formation process in several minutes.
[0073]
When a layer containing an organic compound is stacked by a vapor deposition apparatus, it takes time compared to other apparatuses. Therefore, in FIG. 1, a plurality of vapor deposition apparatuses are arranged. In addition, since heat treatment (including vacuum heating) also takes time, a plurality of heating chambers are arranged. By adopting the chamber arrangement shown in FIG. 1, the tasks can be matched and the panel can be efficiently manufactured.
[0074]
In the vapor deposition apparatus using the resistance heating method, the work required for each film formation is vapor deposition. source Vapor deposition material storage work in containers (crucibles, vapor deposition boats, etc.) to be set in the holder, substrate loading work into the film formation chamber, vacuum evacuation work in the film formation chamber, and reserve of the container (crucible) performed until the vapor deposition rate is stabilized There are a heating operation, a film forming operation, a cooling operation for a container (crucible) after film formation, a nitrogen filling operation in the film forming chamber, a substrate carrying out operation from the film forming chamber, and the like.
[0075]
In the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, at least the transfer chambers 504a and 504b are always kept in vacuum, and the film formation chambers 506R, 506G, 506B, 506R ′, 506G ′, and 506B ′ are always kept in vacuum. Therefore, the vacuum evacuation operation in the film formation chamber and the nitrogen filling operation in the film formation chamber can be omitted, and the film formation process can be performed continuously. Note that the deposition chambers 506R, 506G, 506B, 506R ′, 506G ′, and 506B ′ use the deposition apparatus described in Embodiment 1 to store the deposition material and perform deposition. source The holder parts are exchanged in the installation chambers 526R, 526G, 526B, 526R ′, 526G ′, and 526B ′.
[0076]
In one film formation chamber, a light emitting layer (including a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like) formed by stacking different material layers is formed. For example, in the case of forming a full-color light-emitting element, a vapor deposition mask for R is used in the deposition chamber 506R, and a hole transport layer or a hole injection layer, a light-emitting layer (R), an electron transport layer or an electron injection layer are sequentially stacked. Then, using a deposition mask for G in the film formation chamber 506G, a hole transport layer or a hole injection layer, a light emitting layer (G), an electron transport layer or an electron injection layer are sequentially stacked, and the film for the B is formed in the film formation chamber 506B. And then depositing a hole transport layer or hole injection layer, a light emitting layer (B), an electron transport layer or an electron injection layer in this order, and then forming a cathode in the film formation chamber 510a or the film formation chamber 510b. A full-color light emitting element can be obtained. In the case of forming a full-color light emitting element, the basic opening pattern is the same although the opening position of the vapor deposition mask differs for each emission color.
[0077]
In addition, panels having different light emitting region patterns are used by using completely different masks for the production line stacked in the film formation chambers 506R, 506G, and 506B and the production line stacked in the film formation chambers 506R ′, 506G ′, and 506B ′. It can also be produced at the same time.
[0078]
It is also possible to perform maintenance on the production line laminated with the film formation chambers 506R ′, 506G ′, and 506B ′ while operating the production line laminated with the film formation chambers 506R, 506G, and 506B.
[0079]
Here, an example in which a film forming chamber 506R for R, a film forming chamber 506G for G, and a film forming chamber 506B for B are provided and a full color panel is manufactured is shown. It is also possible to produce. In the case where the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 is used for manufacturing a white light emitting device, six same chambers can be installed, and more substrates can be processed.
[0080]
Hereinafter, a procedure for manufacturing a light-emitting device by loading a substrate provided with an anode (first electrode) and an insulator (partition wall) covering an end of the anode in advance into the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 will be described.
Note that in the case of manufacturing an active matrix light-emitting device, a plurality of thin film transistors (current control TFTs) and other thin film transistors (such as switching TFTs) connected to an anode are provided in advance on a substrate, and are formed of thin film transistors. A drive circuit is also provided. Further, in the case of manufacturing a simple matrix light-emitting device, the manufacturing apparatus illustrated in FIG. 1 can be used.
[0081]
First, the substrate is set in the substrate loading chamber 520. Substrate sizes of 320 mm × 400 mm, 370 mm × 470 mm, 550 mm × 650 mm, 600 mm × 720 mm, 680 mm × 880 mm, 1000 mm × 1200 mm, 1100 mm × 1250 mm, and even 1150 mm × 1300 mm can be handled.
[0082]
The substrate set in the substrate loading chamber 520 (a substrate provided with an anode and an insulator covering the end of the anode) is transferred to the transfer chamber 518. Note that the transfer chamber 518 is provided with a transfer mechanism (such as a transfer robot) for transferring or inverting the substrate and a vacuum exhaust unit, and the other transfer chambers 504a, 504b, 508, 514, and 502 are also transferred in the same manner. A mechanism and evacuation means are provided. The robot provided in the transfer chamber 518 can invert the front and back of the substrate, and can carry it over to the delivery chamber 505. Further, the transfer chamber 518 can maintain atmospheric pressure or vacuum. The transfer chamber 518 and the delivery chamber 505 are connected to an evacuation treatment chamber, and can be evacuated to a vacuum, or after evacuation, an inert gas can be introduced to an atmospheric pressure.
[0083]
The vacuum evacuation chamber is provided with a magnetic levitation turbo molecular pump, a cryopump, or a dry pump. As a result, the ultimate vacuum of the transfer chamber connected to each chamber is set to 10 -5 -10 -6 Pa can be set, and the back diffusion of impurities from the pump side and the exhaust system can be controlled. In order to prevent impurities from being introduced into the apparatus, an inert gas such as nitrogen or a rare gas is used as the introduced gas. These gases introduced into the apparatus are those purified by a gas purifier before being introduced into the apparatus. Therefore, it is necessary to provide a gas purifier so that the gas is introduced into the vapor deposition apparatus after being highly purified. Thereby, oxygen, water, and other impurities contained in the gas can be removed in advance, so that these impurities can be prevented from being introduced into the apparatus.
[0084]
In addition, before setting in the substrate loading chamber 520, a porous sponge (typically, a surfactant (weak alkali) is included in the surface of the first electrode (anode) in order to reduce point defects. It is preferable to remove dust on the surface by washing with PVA (polyvinyl alcohol), nylon or the like. As a cleaning mechanism, a cleaning device having a roll brush (manufactured by PVA) that rotates around an axis parallel to the surface of the substrate and contacts the surface of the substrate may be used, or may rotate around an axis perpendicular to the surface of the substrate. You may use the washing | cleaning apparatus which has a disk brush (product made from PVA) which contacts the surface of a board | substrate while moving.
[0085]
Next, the substrate is transferred from the transfer chamber 518 to the delivery chamber 505, and further, the substrate is transferred from the transfer chamber 505 to the transfer chamber 502 without being exposed to the atmosphere.
[0086]
In order to eliminate shrinkage, it is preferable to perform vacuum heating immediately before the deposition of the film containing an organic compound. The substrate is transferred from the transfer chamber 502 to the multistage vacuum heating chambers 521a and 521b, and moisture contained in the substrate and In order to thoroughly remove the gas, annealing for deaeration is performed in vacuum (5 × 10 × -3 Torr (0.665 Pa) or less, preferably 10 -4 -10 -6 Pa). Here, in order to efficiently perform vacuum heating, two multistage vacuum heating chambers 521a and 521b are provided. In the multistage vacuum heating chambers 521a and 521b, a flat plate heater (typically a sheath heater) is used to uniformly heat a plurality of substrates. A plurality of the flat plate heaters are installed, and can be heated from both sides so that the substrate is sandwiched by the flat plate heaters. In particular, when an organic resin film is used as a material for an interlayer insulating film or a partition, depending on the organic resin material, moisture may be easily adsorbed and degassing may occur. Therefore, before forming a layer containing an organic compound, It is effective to perform vacuum heating for removing adsorbed moisture by performing natural cooling for 30 minutes after heating for 100 minutes to 100 ° C., preferably 150 ° C. to 200 ° C., for example, for 30 minutes or more.
[0087]
Further, if necessary, a hole injection layer made of a polymer material may be formed in the film formation chambers 512a and 512b by an inkjet method, a spin coating method, a spray method, or the like under atmospheric pressure or reduced pressure. Further, after coating by the ink jet method, the film thickness may be made uniform by a spin coater. Similarly, after coating by a spray method, the film thickness may be uniformed by a spin coater. Alternatively, the film may be formed by an inkjet method in a vacuum with the substrate placed vertically.
[0088]
For example, a poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) aqueous solution (PEDOT / PSS) acting as a hole injection layer (anode buffer layer) on the first electrode (anode) in the film formation chambers 512a and 512b. ), Polyaniline / camphorsulfonic acid aqueous solution (PANI / CSA), PTPDES, Et-PTPDK, PPBA, or the like may be applied to the entire surface and fired. When baking, it is preferable to perform in baking chambers 523a and 523b. Here, two film formation chambers 512a and 512b and two bake chambers 523a and 523b are provided for efficient film formation.
[0089]
When a hole injection layer made of a polymer material is formed by a coating method using spin coating or the like, flatness is improved, and coverage and film thickness uniformity of a film formed thereon are improved. be able to. In particular, since the thickness of the light emitting layer becomes uniform, uniform light emission can be obtained. In this case, it is preferable to perform vacuum heating (100 to 200 ° C.) immediately after forming the hole injection layer by a coating method and immediately before film formation by the vapor deposition method. What is necessary is just to carry to the multistage vacuum heating chamber 521a, 521b, when heating in a vacuum.
[0090]
For example, after the surface of the first electrode (anode) is cleaned with a sponge, it is carried into the substrate loading chamber 520, conveyed to the film formation chamber 512a, and poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfone) by spin coating. Acid) Aqueous solution (PEDOT / PSS) is applied to the entire surface with a film thickness of 60 nm, then transferred to a baking chamber 523a, pre-baked at 80 ° C. for 10 minutes, main-baked at 200 ° C. for 1 hour, and further a multistage vacuum heating chamber After being transported to 521a and vacuum heated immediately before deposition (170 ° C., heating for 30 minutes, cooling for 30 minutes), transported to the film formation chambers 506R, 506G, and 506B to form a light emitting layer by vapor deposition without touching the atmosphere. Just do it. In particular, when an ITO film is used as an anode material and there are irregularities and fine particles on the surface, these effects can be reduced by setting the PEDOT / PSS film thickness to 30 nm or more.
[0091]
In addition, when PEDOT / PSS is formed by spin coating, the film is formed on the entire surface, so that the end surface, peripheral edge, terminal portion, connection region between the cathode and the lower wiring, and the like can be selectively removed. Preferably, using a mask in the pretreatment chamber 503, O 2 It is preferable to remove selectively by ashing or the like. The pretreatment chamber 503 has plasma generating means, and performs dry etching by exciting one or more kinds of gases selected from Ar, H, F, and O to generate plasma. By using the mask, only unnecessary portions can be selectively removed. Further, a UV irradiation mechanism may be provided in the pretreatment chamber 503 so that ultraviolet irradiation can be performed as the anode surface treatment.
[0092]
Note that the vapor deposition mask is stocked in the mask stock chamber 524 and is appropriately transported to the film formation chamber when vapor deposition is performed. The deposition mask may be cleaned in the mask stock chamber 524. In addition, since the mask stock chamber is vacant at the time of vapor deposition, it is possible to stock the substrate after film formation or processing.
[0093]
Next, the substrate is transferred from the transfer chamber 502 to the delivery chamber 507, and further, the substrate is transferred from the transfer chamber 507 to the transfer chamber 504a without being exposed to the atmosphere.
[0094]
Next, the substrate is appropriately transferred to the deposition chambers 506R, 506G, 506B, 506R ′, 506G ′, and 506B ′ connected to the transfer chamber 504a or the transfer chamber 504b, so that the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emission are emitted. An organic compound layer made of a low molecule to be a layer, an electron transport layer, or an electron injection layer is appropriately formed. By appropriately selecting an EL material, a light emitting element that emits light of a single color (specifically, white) or full color (specifically, red, green, and blue) can be formed as the entire light emitting element. Note that the substrate is transferred from the transfer chamber 504a to the transfer chamber 504b through the delivery chamber 540 without being exposed to the atmosphere.
[0095]
In each of the film formation chambers 506R, 506G, 506B, 506R ′, 506G ′, and 506B ′, a movable evaporation source holder is installed as described in the first embodiment. A plurality of vapor deposition source holders are prepared, and a plurality of containers (crucibles) filled with EL materials are appropriately provided, and are installed in the film forming chamber in this state. A film can be selectively formed by setting the substrate by a face-down method, aligning the position of a vapor deposition mask with a CCD or the like, and performing vapor deposition by a resistance heating method.
[0096]
The container (crucible) in which the EL material is enclosed is installed in the installation chambers 526R, 526G, 526B, 526R ′, 526G ′, and 526B ′. Have the material manufacturer store the EL material in a container (typically a crucible) in advance. Note that the installation is preferably performed without exposure to the atmosphere. When the material is transported from the material manufacturer, the crucible is introduced into the installation chamber while being sealed in the second container. Vacuum the installation chamber, remove the crucible from the second container in the installation chamber, and deposit source Install a crucible in the holder.
By doing so, the crucible and the EL material accommodated in the crucible can be prevented from being contaminated.
[0097]
Next, the substrate is transferred to the film formation chambers 510a and 510b by the transfer mechanism installed in the transfer chamber 504b to form a cathode. This cathode is an inorganic film (MgAg, MgIn, CaF) formed by a vapor deposition method using resistance heating. 2 , LiF, CaN, etc., or a film formed by co-evaporation of an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table and aluminum, or a laminated film thereof. Alternatively, the cathode may be formed by transporting to the deposition chamber 509b and using a sputtering method. Note that the substrate may be transferred from the transfer chamber 504a to the delivery chamber 541 and further transferred to the deposition chamber 509b after being transferred from the transfer chamber 541 to the transfer chamber 508 without being exposed to the atmosphere.
[0098]
In the case of manufacturing a top emission type or dual emission type light emitting device, the cathode is preferably transparent or translucent, and the metal film thin film (1 nm to 10 nm) or the metal film thin film (1 nm). 10 nm) and a transparent conductive film is preferably used as the cathode. In this case, a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide alloy), indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 (ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like) may be formed.
[0099]
Through the above process, a light-emitting element having a stacked structure is formed.
[0100]
Alternatively, the protective film may be sealed by forming a protective film formed of a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film by being transferred to the deposition chambers 513a and 513b connected to the transfer chamber 508. Here, in the film formation chambers 513a and 513b, a target made of silicon, a target made of silicon oxide, or a target made of silicon nitride is provided.
[0101]
Alternatively, the protective film may be formed by moving a rod-shaped target with respect to the fixed substrate. Further, the protective film may be formed by moving the substrate with respect to the fixed rod-shaped target.
[0102]
For example, a silicon nitride film can be formed over the cathode by using a disk-shaped target made of silicon and setting the film formation chamber atmosphere to a nitrogen atmosphere or an atmosphere containing nitrogen and argon. Further, a thin film containing carbon as a main component (DLC film, CN film, amorphous carbon film) may be formed as a protective film, or a film formation chamber using a CVD method may be provided separately. Diamond-like carbon film (also called DLC film) is formed by plasma CVD method (typically RF plasma CVD method, microwave CVD method, electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, hot filament CVD method, etc.), combustion flame method It can be formed by sputtering, ion beam vapor deposition, laser vapor deposition or the like. The reaction gas used for film formation includes hydrogen gas and hydrocarbon-based gas (for example, CH 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6 And the like, and ionized by glow discharge, and the ions are accelerated and collided with a negative self-biased cathode to form a film. In addition, the CN film is C as a reactive gas. 2 H 4 Gas and N 2 What is necessary is just to form using gas. Note that the DLC film and the CN film are insulating films that are transparent or translucent to visible light. Transparent to visible light means that the visible light transmittance is 80 to 100%, and translucent to visible light means that the visible light transmittance is 50 to 80%.
[0103]
For example, a protective layer made of a laminate of a first inorganic insulating film, a stress relaxation film, and a second inorganic insulating film is formed on the cathode. For example, after forming the cathode, the film is transferred to the film formation chambers 513a and 513b to form the first inorganic insulating film with a thickness of 5 to 50 nm, and the film is transferred to the film formation chamber 506B and has hygroscopicity and transparency by vapor deposition. A relaxation film (such as a layer containing an organic compound) is formed to a thickness of 10 nm to 100 nm, and is again transferred to the deposition chambers 513a and 513b to form a second inorganic insulating film of 5 nm to 50 nm.
[0104]
Next, the substrate over which the light-emitting element is formed is transferred from the transfer chamber 508 to the delivery chamber 511 without being exposed to the air, and further transferred from the delivery chamber 511 to the transfer chamber 514. In the transfer chamber 514, the substrate is transferred at atmospheric pressure, but in order to remove moisture, a vacuum and a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure can be repeated.
Next, the substrate over which the light-emitting element is formed is transferred from the transfer chamber 514 to the sealing chamber 516.
[0105]
The sealing substrate is prepared by being set in the load chamber 517 from the outside. Note that vacuum annealing is preferably performed in advance in the multistage heating chamber 516 in order to remove impurities such as moisture. When forming a sealing material to be bonded to a substrate provided with a light emitting element on the sealing substrate, the sealing material is formed in the sealing chamber, and the sealing substrate on which the sealing material is formed is used as the sealing substrate stock chamber. Transport to 530. Note that a desiccant may be provided on the sealing substrate in the sealing chamber. Note that here, an example in which the sealing material is formed over the sealing substrate is described; however, there is no particular limitation, and the sealing material may be formed over the substrate over which the light-emitting element is formed.
[0106]
Next, the substrate and the sealing substrate are bonded to each other in the sealing and extraction chamber 519, the pair of bonded substrates are sealed, and the sealing material is cured by irradiating UV light with an ultraviolet irradiation mechanism provided in the extraction chamber 519. . In addition, although ultraviolet curable resin was used here as a sealing material, if it is an adhesive material, it will not specifically limit.
[0107]
Next, the pair of bonded substrates is sealed and taken out from the take-out chamber 519.
[0108]
As described above, by using the manufacturing apparatus illustrated in FIG. 1, it is not necessary to expose the light-emitting element to the atmosphere until the light-emitting element is completely enclosed in a sealed space, and thus a highly reliable light-emitting device can be manufactured. Note that it is desirable that the transfer chambers 502, 504a, 504b, and 508 are always kept in vacuum.
[0109]
Although not shown here, a control device for controlling work in each processing chamber, a control device for transferring between the processing chambers, and a path for moving the substrate to each processing chamber are controlled. A control device that realizes automation is provided.
[0110]
Moreover, in the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, after carrying in the board | substrate with which the transparent conductive film (or metal film (TiN) was provided as an anode and forming the layer containing an organic compound, a transparent or translucent cathode (for example, A top emission (or double emission) light emitting element can be formed by forming a thin metal film (a laminate of Al, Ag) and a transparent conductive film). Indicates an element that transmits light emitted from the organic compound layer through the cathode.
[0111]
Moreover, in the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, after carrying in the board | substrate with which the transparent conductive film was provided as an anode and forming the layer containing an organic compound, by forming the cathode which consists of a metal film (Al, Ag), It is also possible to form a bottom emission type light emitting element. Note that a bottom emission light-emitting element refers to an element that extracts light generated in an organic compound layer from an anode, which is a transparent electrode, toward a TFT and further passes through a substrate.
[0112]
Further, this embodiment mode can be freely combined with Embodiment Mode 1.
[0113]
The present invention having the above-described configuration will be described in more detail with the following examples.
[0114]
(Example)
[Example 1]
In this embodiment, an example of a film formation chamber in which the film formation chamber can be cleaned and the evaporation mask can be cleaned without opening to the atmosphere. FIG. 6 is an example of a cross-sectional view of the film forming apparatus of the present invention.
[0115]
As shown in FIG. 6, an example in which plasma 1301 is generated between an evaporation mask 1302a connected to a high-frequency power source 1300a via a capacitor 1300b and an electrode 1302b is shown.
[0116]
In FIG. 6, a vapor deposition mask 1302a fixed to the holder is provided in contact with a location where the substrate is provided (location shown by a dotted line in the drawing), and further below it is heated to different temperatures. A possible deposition source holder 1322 is also provided. Note that the evaporation source holder 1322 can be moved in the X direction, the Y direction, or the Z direction by a moving mechanism 1328.
[0117]
Vapor deposition source When the internal organic compound is heated to the sublimation temperature by a heating means (typically a resistance heating method) provided in the holder, it is vaporized and deposited on the surface of the substrate. Note that when vapor deposition is performed, the substrate shutter 1320 is moved to a position where vapor deposition is not hindered. Also vapor deposition source The holder is also provided with a shutter 1321 that moves together, and is moved to a position where vapor deposition is not hindered when vapor deposition is desired.
[0118]
Further, during vapor deposition, a gas that makes it possible to include a material having a small atomic radius in the organic compound film by flowing a small amount of particles smaller than the particles of the organic compound material, that is, a gas composed of a material having a small atomic radius. An introduction system is provided. Specific examples of the material gas having a small atomic radius include silane-based gases (monosilane, disilane, trisilane, etc.), SiF 4 , GeH 4 , GeF 4 , SnH 4 Or hydrocarbon gas (CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 6 H 6 Or the like may be used. Note that a mixed gas obtained by diluting these gases with hydrogen, argon, or the like is also included. These gases introduced into the apparatus are those purified by a gas purifier before being introduced into the apparatus. Therefore, it is necessary to provide a gas purifier so that the gas is introduced into the vapor deposition apparatus after being highly purified. Thereby, since residual gas (oxygen, moisture, other impurities, etc.) contained in the gas can be removed in advance, introduction of these impurities into the apparatus can be prevented.
[0119]
For example, when a monosilane gas is introduced at the time of vapor deposition, Si is contained in the film, and after completing a light-emitting element, when there is a defective portion such as a pinhole or a short circuit, the defective portion generates heat, and thus Si is By reacting, insulating insulators such as SiOx and SiCx are formed, leakage at pinholes and short portions is reduced, and a self-healing effect that dots (such as dark spots) do not progress is also obtained.
[0120]
Further, the component of the material gas introduced by heating the substrate may be efficiently deposited on the substrate.
[0121]
Further, it may be radicalized by plasma generating means. For example, in the case of monosilane, silicon oxide precursors such as SiHx, SiHxOy, and SiOy are generated by the plasma generation means, and these are deposited on the substrate together with the organic compound material from the evaporation source. Monosilane easily reacts with oxygen and moisture, and can reduce the oxygen concentration and moisture content in the deposition chamber.
[0122]
In addition, a magnetic levitation type turbo molecular pump 1326 and a cryopump 1327 are provided as the evacuation processing chamber so that various gases can be introduced. As a result, the ultimate vacuum in the film formation chamber is 10 -5 -10 -6 Pa can be used. It should be noted that after evacuation by the cryopump 17, the cryopump 17 is stopped, and vacuum evaporation is performed by the turbo molecular pump 16, and deposition is performed while flowing a material gas of several sccm. Further, using an ion plating method, vapor deposition may be performed while ionizing a material gas in a deposition chamber and attaching it to an evaporated organic material.
[0123]
After the vapor deposition is completed, the substrate is taken out and cleaning is performed to remove the jig provided in the film formation apparatus and the vapor deposition material attached to the inner wall of the film formation apparatus without releasing to the atmosphere.
[0124]
Also, when cleaning, vapor deposition source It is preferable to move the holder 1322 to an installation chamber (not shown here).
[0125]
In this cleaning, the wire electrode 1302b is moved to a position facing the vapor deposition mask 1302a. Further, a gas is introduced into the film formation chamber 1303. As gas introduced into the deposition chamber 1303, Ar, H 2 , F 2 , NF 3 Or O 2 One or a plurality of gases selected from the above may be used. Next, a high frequency electric field is applied to the vapor deposition mask 1302a from the high frequency power source 1300a to form gases (Ar, H, F, NF). 3 Or O) is excited to generate plasma 1301. In this manner, plasma 1301 is generated in the film formation chamber 1303, vaporized substances attached to the wall of the film formation chamber, the deposition shield 1305, or the vapor deposition mask 1302 a are vaporized and exhausted outside the film formation chamber. With the film forming apparatus shown in FIG. 6, the film forming chamber or the evaporation mask can be cleaned without being exposed to the atmosphere during maintenance.
[0126]
Note that although an example in which the deposition mask 1302a is generated between the mask 1302b and the electrode 1302b disposed between the deposition source holder 1306 is shown here, the invention is not particularly limited and plasma generation means is provided. If you do. Further, a high frequency power source may be connected to the electrode 1302b, the wire electrode 1302b may be a plate-like or mesh-like electrode, or an electrode into which gas can be introduced like a shower head.
As a plasma generation method, ECR, ICP, helicon, magnetron, two frequencies, triode, LEP, or the like can be used as appropriate.
[0127]
The cleaning with plasma may be performed for each film formation process, or may be performed after a plurality of film formation processes.
[0128]
In addition, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1 or Embodiment Mode 2.
[0129]
[Example 2]
In this embodiment, an example of a film forming apparatus for introducing a material gas of several sccm at the time of vapor deposition is shown in FIG.
[0130]
In FIG. 7, 20 is a substrate, 21 is a chamber wall, 22 is a substrate holder, 23 is a cell, 25a is an evaporated first material, 25b is an evaporated second material, 26 is a turbo molecular pump, and 27 is A cryopump 28 is a moving mechanism for moving the cell.
Since it is not necessary to rotate the substrate, it is possible to provide a vapor deposition apparatus that can handle a large-area substrate. Further, the deposition cell 23 can be uniformly formed by moving the deposition cell 23 in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the Z-axis direction with respect to the substrate.
[0131]
In the vapor deposition apparatus of the present invention, during vapor deposition, the distance d between the substrate 20 and the vapor deposition cell 23 is typically 30 cm or less, preferably 20 cm or less, more preferably 5 cm to 15 cm, and the utilization efficiency of the vapor deposition material. And the throughput is remarkably improved.
[0132]
Moreover, the organic compound with which the vapor deposition cell 23 is equipped does not necessarily need to be 1 type or 1 type, and multiple may be sufficient as it. For example, in addition to one kind of material provided as a light-emitting organic compound in the evaporation source holder, another organic compound (dopant material) that can be a dopant may be provided together. The organic compound layer to be deposited is composed of a host material and a light emitting material (dopant material) that has lower excitation energy than the host material, and the excitation energy of the dopant is the excitation energy of the hole transporting region and the excitation of the electron transport layer. It is preferable to design so that it may become lower than energy. This prevents the diffusion of the molecular excitons of the dopant and allows the dopant to emit light effectively. Further, if the dopant is a carrier trap type material, the carrier recombination efficiency can also be increased. In addition, a case where a material capable of converting triplet excitation energy into light emission is added to the mixed region as a dopant is also included in the present invention. In forming the mixed region, a concentration gradient may be provided in the mixed region.
[0133]
Further, when a plurality of organic compounds are provided in one vapor deposition source holder, it is desirable that the evaporation direction is oblique so as to intersect at the position of the vapor deposition object so that the organic compounds are mixed with each other. In order to perform co-evaporation, the deposition cell may be provided with four types of deposition materials (for example, two types of host materials as the deposition material a and two types of dopant materials as the deposition material b).
[0134]
In addition, when the main process in which impurities such as oxygen and water may be mixed into the EL material or metal material to be deposited is given, the process of setting the EL material in the film formation chamber before the deposition, the deposition process, etc. Can be considered.
[0135]
Therefore, it is preferable that the pretreatment chamber connected to the film formation chamber is provided with a globe, the vapor deposition source is moved from the film formation chamber to the pretreatment chamber, and the vapor deposition material is set in the vapor deposition source in the pretreatment chamber. That is, the manufacturing apparatus moves the vapor deposition source to the pretreatment chamber. By doing so, the vapor deposition source can be set while maintaining the cleanliness of the film forming chamber.
[0136]
Also in the film forming apparatus shown in FIG. 7, in the same manner as in Example 1, a material gas is intentionally introduced at the time of film formation, and a component of the material gas is included in the organic compound film to obtain a high-density film. be able to. By including a component of the material gas in the organic compound film, impurities such as oxygen and moisture that cause deterioration can be blocked from entering and diffusing into the film, and the reliability of the light emitting element can be improved.
[0137]
Further, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, or Embodiment 1.
[0138]
[Example 3]
In the first embodiment, an example is shown in which the shutter is heated using a heating lamp to collect deposits. In this embodiment, an example in which a part of an empty container is used as the shutter is shown in FIG.
[0139]
FIG. 8A shows vapor deposition. source The state where the movement of the holder 600 is stopped and the film formation is stopped is shown. The material heated by the heater 603 and sublimated from the container 602a adheres to the inner wall of the shutter container 602b. Vapor deposition is performed by opening and closing the shutter 602b. In the case of the present example, since the hole is not opened in the shutter as in the first embodiment and the film is stopped, the deposition rate cannot be measured by a film thickness monitor (not shown), and therefore the temperature is controlled by the heater temperature.
[0140]
Then, the shutter 602b is removed in an installation chamber (not shown), and the upper part 601 serving as a lid is attached to complete the container made up of 602a and 601 and the collected deposits are stored. (FIG. 8 (B)) It should be noted that branches and protrusions may be provided on the inner wall of the shutter 602b so as to adhere efficiently and prevent the deposit from falling.
[0141]
Then vapor deposition source A container composed of 602a and 601 is set in the holder 600 in the installation chamber, and the collected deposits are sublimated again by heating the container. (Fig. 8 (C))
[0142]
The vapor deposition material can be reused by the above procedure.
[0143]
Also, the work of removing the shutter 602b, the work of attaching the upper part 601 serving as a lid, and the deposition of a container made up of 602a and 601 source A mechanism for automatically performing all or part of the operation of setting the holder 600 may be provided in the installation room.
[0144]
In addition, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, Embodiment Mode 1, or Embodiment 2.
[0145]
[Example 4]
In the present embodiment, the configuration of the substrate holding means will be described in detail with reference to FIG. A substrate holding means for supporting the substrate is provided so that a portion which becomes a scribe line is in contact with a large area substrate when performing multi-cavity (forming a plurality of panels from one substrate). That is, the substrate is placed on the substrate holding means, the vapor deposition material is sublimated from the vapor deposition source holder provided below the substrate holding means, and vapor deposition is performed in a region not in contact with the substrate holding means. By doing so, the deflection of the large area substrate can be suppressed to 1 mm or less.
[0146]
In the case where a mask (typically a metal mask) is used, the mask may be placed on the substrate holding means and the substrate may be placed on the mask. By doing so, the deflection of the mask can be suppressed to 1 mm or less. Further, the deposition mask may be in close contact with the substrate, or a substrate holder or a deposition mask holder that is fixed with a certain distance may be provided as appropriate.
[0147]
When cleaning the mask or chamber inner wall, the substrate holding means is made of a conductive material, and plasma is generated by a high frequency power source connected to the substrate holding means to remove the vapor deposition material attached to the mask or chamber inner wall. do it.
[0148]
FIG. 9A shows a perspective view of the substrate holding means 301 on which the substrate 1403 and the mask 1402 are placed, and FIG. 9B shows only the substrate holding means 1401.
[0149]
FIG. 9C shows a cross-sectional view of the substrate holding means on which the substrate 1403 and the mask 1402 are placed, and the cross-sectional shape of the substrate holding means is H-shaped so as to withstand the weight of the substrate. The height h of the substrate holding means is 10 mm to 50 mm, and the width w is 1 mm to 5 mm of a metal plate (typically Ti).
[0150]
The substrate holding means 1401 can suppress the deflection of the substrate or the mask.
[0151]
Further, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, Embodiment 1, Embodiment 2, or Embodiment 3.
[0152]
[Example 5]
In this example, an energy barrier existing in an organic compound film is relaxed to improve carrier mobility, and at the same time, an element having functions of a plurality of materials as in the functional separation of a stacked structure is manufactured. Show.
[0153]
Regarding the relaxation of the energy barrier in the laminated structure, it is noticeable in the technique of inserting the carrier injection layer. That is, the energy barrier can be designed in a step shape by inserting a material that relaxes the energy barrier at the interface of the stacked structure having a large energy barrier. As a result, the carrier injection property from the electrode can be improved and the drive voltage can be lowered to some extent. However, the problem is that by increasing the number of layers, the number of organic interfaces increases conversely. This is considered to be the reason why the single layer structure holds the top data of the driving voltage and power efficiency. In other words, by overcoming this point, while taking advantage of the laminated structure (a variety of materials can be combined and no complicated molecular design is required), the driving voltage and power efficiency of the single layer structure can be achieved. I can catch up.
[0154]
Therefore, in this example, when an organic compound film composed of a plurality of functional regions is formed between the anode and the cathode of the light emitting element, the first functional region and the first functional region are not the conventional laminated structure in which a clear interface exists. A structure having a mixed region made of both the material constituting the first functional region and the material constituting the second functional region is formed between the two functional regions.
[0155]
By applying such a structure, it is considered that the energy barrier existing between the functional regions is reduced as compared with the conventional structure, and the carrier injection property is improved. That is, the energy barrier between the functional regions is relaxed by forming a mixed region. Therefore, it is possible to reduce the drive voltage and prevent the luminance from being lowered.
[0156]
From the above, in this example, the region in which the first organic compound can function (the first functional region) and the second organic compound different from the substance constituting the first functional region function. In manufacturing a light-emitting element including at least a region that can be expressed (second functional region) and a light-emitting device having the light-emitting element, the first functional region and the first functional region are formed using the film formation apparatus illustrated in FIG. A mixed region composed of an organic compound constituting the first functional region and an organic compound constituting the second functional region is produced between the two functional regions.
[0157]
In the film forming apparatus shown in FIG. 6 or FIG. 7, an organic compound film having a plurality of functional regions is formed in one film forming chamber, and a plurality of crucibles installed in the evaporation source are provided accordingly. It has been. A substrate on which the anode is formed is carried in and set.
[0158]
First, the first organic compound provided in the first crucible is deposited.
Note that the first organic compound is vaporized by resistance heating in advance, and is scattered in the direction of the substrate when the first shutter is opened during vapor deposition. In vapor deposition, a material gas, here monosilane gas, is introduced and contained in the film. Accordingly, the first functional region 410 illustrated in FIG. 10A can be formed.
[0159]
Then, with the first organic compound deposited, the second shutter is opened, and the second organic compound provided in the second material chamber is deposited. Note that the second organic compound is also vaporized by resistance heating in advance, and is scattered in the direction of the substrate when the second shutter is opened at the time of vapor deposition. In vapor deposition, a material gas, here monosilane gas, is introduced and contained in the film. Here, the first mixed region 411 composed of the first organic compound and the second organic compound can be formed.
[0160]
Then, after a while, only the first shutter is closed and the second organic compound is deposited. In vapor deposition, a material gas, here monosilane gas, is introduced and contained in the film. Thereby, the second functional region 412 can be formed.
[0161]
In this example, a method of forming a mixed region by simultaneously depositing two kinds of organic compounds was shown. However, after depositing the first organic compound, the second organic compound was deposited in the deposition atmosphere. By vapor-depositing, a mixed region can be formed between the first functional region and the second functional region.
[0162]
Next, with the second organic compound deposited, the third shutter is opened, and the third organic compound provided in the third material chamber is deposited. Note that the third organic compound is also vaporized in advance by resistance heating, and is scattered in the direction of the substrate when the third shutter is opened during vapor deposition. In vapor deposition, a material gas, here monosilane gas, is introduced and contained in the film. Here, the second mixed region 413 composed of the second organic compound and the third organic compound can be formed.
[0163]
Then, after a while, only the second shutter is closed and a third organic compound is deposited. In vapor deposition, a material gas, here monosilane gas, is introduced and contained in the film. Then, the third shutter is closed to complete the deposition of the third organic compound. Thereby, the third functional region 414 can be formed.
[0164]
Finally, a light emitting element formed by the film forming apparatus of the present invention is completed by forming a cathode.
[0165]
Furthermore, as another organic compound film, as shown in FIG. 10B, after the first functional region 420 is formed using the first organic compound, the first organic compound and the second organic compound are formed. The first mixed region 421 is formed, and the second functional region 422 is formed using a second organic compound. Then, during the formation of the second functional region 422, the second mixed region 423 is formed by temporarily opening the third shutter and simultaneously depositing the third organic compound.
[0166]
After a while, the second functional region 422 is formed again by closing the third shutter. And a light emitting element is formed by forming a cathode.
[0167]
6 or 7 capable of forming the organic compound film as described above can form an organic compound film having a plurality of functional regions in the same film formation chamber. A mixed region can be formed. As described above, a light-emitting element having a plurality of functions can be manufactured without showing a clear stacked structure (that is, without a clear organic interface).
[0168]
6 or 7 can intentionally introduce a material gas (monosilane gas) at the time of film formation and include a component of the material gas in the organic compound film. By including a material with a small atomic radius (typically silicon), it is possible to make the molecules in the mixed region more fit. Therefore, it is possible to further reduce the driving voltage and prevent the luminance from being lowered. Further, impurities such as oxygen and moisture in the deposition chamber can be further removed by the material gas, and a high-density organic compound layer can be formed.
[0169]
Further, this embodiment can be freely combined with Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3, or Embodiment 4.
[0170]
[Example 6]
In this embodiment, an example of manufacturing a light-emitting device (a top emission structure) including a light-emitting element having an organic compound layer as a light-emitting layer over a substrate having an insulating surface is shown in FIG.
[0171]
11A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 11A. Reference numeral 1101 indicated by a dotted line denotes a source signal line driver circuit, 1102 denotes a pixel portion, and 1103 denotes a gate signal line driver circuit. Reference numeral 1104 denotes a transparent sealing substrate, 1105 denotes a first sealing material, and the inside surrounded by the first sealing material 1105 is filled with a transparent second sealing material 1107. Note that the first sealing material 1105 contains a gap material for maintaining the distance between the substrates.
[0172]
Reference numeral 1108 denotes a wiring for transmitting signals input to the source signal line driver circuit 1101 and the gate signal line driver circuit 1103. A video signal and a clock signal are received from an FPC (flexible printed circuit) 1109 serving as an external input terminal. receive. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC.
[0173]
Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit and a pixel portion are formed over the substrate 1110. Here, a source signal line driver circuit 1101 and a pixel portion 1102 are shown as the driver circuits.
[0174]
Note that as the source signal line driver circuit 1101, a CMOS circuit in which an n-channel TFT 1123 and a p-channel TFT 1124 are combined is formed. The TFT forming the driving circuit may be formed by a known CMOS circuit, PMOS circuit or NMOS circuit. Further, in this embodiment, a driver integrated type in which a drive circuit is formed on a substrate is shown, but this is not always necessary, and it can be formed outside the substrate. Further, the structure of a TFT having a polysilicon film as an active layer is not particularly limited, and may be a top gate type TFT or a bottom gate type TFT.
[0175]
The pixel portion 1102 is formed by a plurality of pixels including a switching TFT 1111, a current control TFT 1112, and a first electrode (anode) 1113 electrically connected to the drain thereof. The current control TFT 1112 may be an n-channel TFT or a p-channel TFT, but when connected to the anode, it is preferably a p-channel TFT. In addition, it is preferable to appropriately provide a storage capacitor (not shown). Note that here, only a cross-sectional structure of one pixel among the infinitely arranged pixels is shown, and an example in which two TFTs are used for the one pixel is shown. However, three or more TFTs are appropriately used. , May be used.
[0176]
Here, since the first electrode 1113 is in direct contact with the drain of the TFT, the lower layer of the first electrode 1113 is a material layer that can be in ohmic contact with the drain made of silicon, and a layer containing an organic compound. It is desirable that the uppermost layer in contact is a material layer having a large work function. For example, when a three-layer structure of a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, and a titanium nitride film is used, the resistance as a wiring is low, a good ohmic contact can be obtained, and the film can function as an anode. . The first electrode 1113 may be a single layer such as a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, or a Pt film, or a stack of three or more layers may be used.
[0177]
In addition, insulators (referred to as banks, partition walls, barriers, banks, or the like) 1114 are formed on both ends of the first electrode (anode) 1113. The insulator 1114 may be formed using an organic resin film or an insulating film containing silicon. Here, as the insulator 1114, a positive-type photosensitive acrylic resin film is used to form the insulator having the shape shown in FIG.
[0178]
In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 1114. For example, when positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 1114, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 1114 have a curved surface with a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). As the insulator 1114, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type that becomes soluble in an etchant by light can be used.
[0179]
Alternatively, the insulator 1114 may be covered with a protective film formed of an aluminum nitride film, an aluminum nitride oxide film, a thin film containing carbon as its main component, or a silicon nitride film.
[0180]
A layer 1115 containing an organic compound is selectively formed over the first electrode (anode) 1113 by vapor deposition while introducing monosilane gas. Further, a second electrode (cathode) 1116 is formed over the layer 1115 containing an organic compound. As the cathode, a material having a small work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof, MgAg, MgIn, AlLi, CaF) 2 Or CaN). Here, as the second electrode (cathode) 1116 so that light is transmitted, a thin metal film, a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide alloy), indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 (ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like) is used. In this manner, a light-emitting element 1118 including the first electrode (anode) 1113, the layer 1115 containing an organic compound, and the second electrode (cathode) 1116 is formed. In this example, as the layer 1115 containing an organic compound, an aromatic diamine layer (TPD), a p-EtTAZ layer, and an Alq 3 Layer and Alq doped with Nile Red 3 Layers and Alq 3 The layers are sequentially stacked to obtain white light emission. In this embodiment, since the light-emitting element 1118 emits white light, a color filter including a colored layer 1131 and a light-blocking layer (BM) 1132 (for the sake of simplicity, an overcoat layer is not shown here) is provided.
[0181]
Further, if each layer containing an organic compound capable of emitting R, G, and B is selectively formed, a full color display can be obtained without using a color filter.
[0182]
In addition, a transparent protective laminate 1117 is formed to seal the light emitting element 1118. This transparent protective laminate 1117 is formed of a laminate of a first inorganic insulating film, a stress relaxation film, and a second inorganic insulating film. As the first inorganic insulating film and the second inorganic insulating film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film (SiNO film (composition ratio N> O) or SiON film (by a sputtering method or a CVD method) ( A composition ratio N <O)) and a thin film mainly containing carbon (for example, a DLC film or a CN film) can be used. These non-insulating films have a high blocking effect against moisture. However, as the film thickness increases, the film stress increases and peeling or film peeling tends to occur. However, by sandwiching the stress relaxation film between the first inorganic insulating film and the second inorganic insulating film, stress can be relaxed and moisture can be absorbed. Even if a minute hole (pinhole or the like) is formed in the first inorganic insulating film for some reason during film formation, it is filled with a stress relaxation film and a second inorganic insulating film is provided thereon. Therefore, it has a very high blocking effect against moisture and oxygen. Further, as the stress relaxation film, a material having a lower stress than the inorganic insulating film and having a hygroscopic property is preferable. In addition, it is desirable that the material has translucency. As the stress relaxation film, α-NPD (4,4′-bis- [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl), BCP (bathocuproine), MTDATA (4,4 ′, 4 ″- Tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) triphenylamine), Alq 3 Material films containing an organic compound such as (Tris-8-quinolinolato aluminum complex) may be used, and these material films have hygroscopicity and are almost transparent as long as the film thickness is small. MgO, SrO 2 , SrO has hygroscopicity and translucency, and a thin film can be obtained by a vapor deposition method, so that it can be used as a stress relaxation film. In this embodiment, a film formed in an atmosphere containing nitrogen and argon using a silicon target, that is, a silicon nitride film having a high blocking effect against impurities such as moisture and alkali metal is used as the first inorganic insulating film or the first film. 2 as an inorganic insulating film, and Alq as a stress relaxation film by vapor deposition. 3 The thin film is used. Moreover, in order to allow light emission to pass through the transparent protective laminate, it is preferable to make the total thickness of the transparent protective laminate as thin as possible.
[0183]
In addition, in order to seal the light emitting element 1118, the sealing substrate 1104 is attached to the first sealing material 1105 and the second sealing material 1107 in an inert gas atmosphere. Note that an epoxy resin is preferably used as the first sealing material 1105 and the second sealing material 1107. The first sealing material 1105 and the second sealing material 1107 are preferably materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible.
[0184]
In this embodiment, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like is used as a material constituting the sealing substrate 1104 in addition to a glass substrate or a quartz substrate. be able to. Further, after the sealing substrate 1104 is bonded using the first sealing material 1105 and the second sealing material 1107, it is also possible to seal with a third sealing material so as to cover the side surface (exposed surface).
[0185]
By enclosing the light emitting element in the first sealing material 1105 and the second sealing material 1107 as described above, the light emitting element can be completely blocked from the outside, and deterioration of the organic compound layer such as moisture and oxygen from the outside can be performed. It can prevent the urging substance from entering. Therefore, a highly reliable light-emitting device can be obtained.
[0186]
In addition, when a transparent conductive film is used for the first electrode 1113, a double-sided light-emitting device can be manufactured.
[0187]
Here, a dual emission type light-emitting device will be described with reference to FIG.
[0188]
FIG. 13A illustrates a cross section of part of the pixel portion. FIG. 13B shows a simplified stack structure in the light emitting region. As shown in FIG. 13B, light emission can be emitted to both the upper surface and the lower surface. Note that examples of the arrangement of the light emitting regions, that is, the arrangement of the pixel electrodes include a stripe arrangement, a delta arrangement, and a mosaic arrangement.
[0189]
In FIG. 3A, 300 is a first substrate, 301a and 301b are insulating layers, 302 is a TFT, 318 is a first electrode (transparent conductive layer), 309 is an insulator, 310 is an EL layer, and 311 is a first layer. 2, 312 is a transparent protective layer, 313 is a second sealing material, and 314 is a second substrate.
[0190]
A TFT 302 (p-channel TFT) provided over the first substrate 300 is an element that controls a current flowing through the EL layer 310 that emits light, and a drain region (or a source region) 304. Reference numeral 306 denotes a drain electrode (or source electrode) that connects the first electrode and the drain region (or source region). In addition, a wiring 307 such as a power supply line or a source wiring is formed at the same time in the same process as the drain electrode 306. Here, an example is shown in which the first electrode and the drain electrode are formed separately, but they may be the same. An insulating layer 301a serving as a base insulating film (here, a nitride insulating film as a lower layer and an oxide insulating film as an upper layer) is formed over the first substrate 300. Between the gate electrode 305 and the active layer, A gate insulating film is provided. Reference numeral 301b denotes an interlayer insulating film made of an organic material or an inorganic material. Although not shown here, one or more other TFTs (n-channel TFTs or p-channel TFTs) are provided in one pixel. Although a TFT having one channel formation region 303 is shown here, the TFT is not particularly limited and may be a TFT having a plurality of channels.
[0191]
Reference numeral 318 denotes a first electrode made of a transparent conductive film, that is, an anode (or cathode) of an EL element. Transparent conductive films include ITO (indium oxide tin oxide alloy), indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO), zinc oxide (ZnO), or the like can be used.
[0192]
In addition, an insulator 309 (referred to as a bank, a partition, a barrier, a bank, or the like) is provided to cover an end portion (and the wiring 307) of the first electrode 318. As the insulator 309, an inorganic material (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like), a photosensitive or non-photosensitive organic material (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, or benzocyclobutene), or a material thereof For example, a photosensitive organic resin covered with a silicon nitride film is used.
For example, when positive photosensitive acrylic is used as the organic resin material, it is preferable that only the upper end portion of the insulator has a curved surface having a curvature radius. As the insulator, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type that becomes soluble in an etchant by light can be used.
[0193]
The layer 310 containing an organic compound is formed by an evaporation method or a coating method.
Note that in order to improve reliability, it is preferable to perform deaeration by performing vacuum heating (100 ° C. to 250 ° C.) immediately before the formation of the layer 310 containing an organic compound. For example, when the vapor deposition method is used, the degree of vacuum is 5 × 10. -3 Torr (0.665 Pa) or less, preferably 10 -4 -10 -6 Vapor deposition is performed in a deposition chamber evacuated to Pa. At the time of vapor deposition, the organic compound is vaporized by resistance heating in advance, and is scattered in the direction of the substrate by opening the shutter at the time of vapor deposition. The vaporized organic compound scatters upward and is deposited on the substrate through an opening provided in the metal mask.
[0194]
For example, Alq 3 , Alq partially doped with Nile Red, a red luminescent dye 3 , Alq 3 , P-EtTAZ and TPD (aromatic diamine) can be sequentially laminated by vapor deposition to obtain white color.
[0195]
Reference numeral 311 denotes a second electrode made of a conductive film, that is, a cathode (or an anode) of the light emitting element. Examples of the material of the second electrode 311 include MgAg, MgIn, AlLi, and CaF. 2 Alternatively, an alloy such as CaN, or a light-transmitting film formed by co-evaporation with an element belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table and aluminum may be used.
Here, since the dual emission type emits light through the second electrode, an aluminum film of 1 nm to 10 nm or an aluminum film containing a small amount of Li is used. When the Al film is used for the second electrode 311, a material in contact with the layer 310 containing an organic compound can be formed using a material other than an oxide, and the reliability of the light-emitting device can be improved. Before forming an aluminum film of 1 nm to 10 nm, CaF is used as a cathode buffer layer. 2 , MgF 2 Or BaF 2 You may form the layer (film thickness 1nm-5nm) which has the translucency which consists of.
[0196]
In order to reduce the resistance of the cathode, a transparent conductive film (ITO (indium tin oxide alloy), indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 -ZnO), zinc oxide (ZnO), etc.) may be formed. Alternatively, in order to reduce the resistance of the cathode, an auxiliary electrode may be provided over the second electrode 311 in a region that does not become a light emitting region. Further, when the cathode is formed, a resistance heating method by vapor deposition is used, and the cathode may be selectively formed using a vapor deposition mask.
[0197]
Reference numeral 312 denotes a transparent protective laminate formed by sputtering or vapor deposition, and serves as a sealing film that protects the second electrode 311 made of a metal thin film and prevents moisture from entering. As shown in FIG. 13B, the transparent protective laminate 312 includes a laminate of an inorganic insulating film 312a, a stress relaxation film 312b, and an inorganic insulating film 312c. As the inorganic insulating film 312a, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film (SiNO film (composition ratio N> O) or SiON film (composition ratio N <O)) obtained by a sputtering method or a CVD method, carbon A thin film (for example, a DLC film or a CN film) whose main component is can be used. These non-insulating films 312a have a high blocking effect against moisture. However, as the film thickness increases, film stress increases and peeling or film peeling tends to occur. However, by sandwiching the stress relaxation film 312b between the inorganic insulating film 312a and the inorganic insulating film 312c, stress can be relaxed and moisture can be absorbed. Further, even if a minute hole (pinhole or the like) is formed in the inorganic insulating film 312a for some reason during film formation, it is filled with the stress relaxation film 312b and further provided with the inorganic insulating film 312c. It has a very high blocking effect against oxygen and oxygen.
[0198]
The stress relaxation film 312b is preferably made of a material having a lower stress than the inorganic insulating films 312a and 312b and having a hygroscopic property. In addition, it is desirable that the material has translucency. As the stress relaxation film 312b, α-NPD (4,4′-bis- [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl), BCP (vasocuproin), MTDATA (4,4 ′, 4 ″) -Tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) triphenylamine), Alq 3 Material films containing an organic compound such as (Tris-8-quinolinolato aluminum complex) may be used, and these material films have hygroscopicity and are almost transparent as long as the film thickness is small. MgO, SrO 2 , SrO has hygroscopicity and translucency and can be used for the stress relaxation film 312b because a thin film can be obtained by vapor deposition.
[0199]
Alternatively, the stress relaxation film 312b can be formed using the same material as the layer containing an organic compound that is sandwiched between the cathode and the anode.
[0200]
In the case where the inorganic insulating films 312a and 312b can be formed by the sputtering method (or CVD method) and the stress relaxation film 312b can be formed by the vapor deposition method, the substrate is transferred to the vapor deposition chamber and the sputter film formation chamber (or CVD film formation). However, there is an advantage that it is not necessary to newly add a film forming chamber. In addition, an organic resin film can be considered as a stress relaxation film, but since the organic resin film uses a solvent and requires a baking treatment, the number of processes is increased, contamination with solvent components, thermal damage due to baking, degassing, etc. There's a problem.
[0201]
The transparent protective laminate 312 thus formed is optimal as a sealing film for a light-emitting element having a layer containing an organic compound as a light-emitting layer. Further, the transparent protective laminate 312 has a hygroscopic property and also serves to remove moisture.
[0202]
In addition, the second sealant 313 bonds the second substrate 314 and the first substrate 300 together. The first sealing material (not shown here) contains a gap material for securing the gap between the substrates, and is arranged so as to surround the second sealing material 313. The second sealant 313 is not particularly limited as long as it is a light-transmitting material. Typically, an ultraviolet-curing or thermosetting epoxy resin may be used.
Here, the refractive index is 1.50, the viscosity is 500 cps, the Shore D hardness is 90, the tensile strength is 3000 psi, the Tg point is 150 ° C., and the volume resistance is 1 × 10. 15 A highly heat resistant UV epoxy resin (manufactured by Electrolite: 2500 Clear) having Ω · cm and withstand voltage of 450 V / mil is used. Further, by filling the second sealant 313 between the pair of substrates, the entire transmittance can be improved as compared with a case where a space (inert gas) is provided between the pair of substrates.
[0203]
In addition, a light-emitting element in which a layer containing an organic compound is formed on the anode and a cathode is formed on the organic compound layer is used, and light emission generated in the layer containing the organic compound is transferred from the transparent electrode anode to the TFT. A structure of taking out (hereinafter referred to as a bottom emission structure) may be employed.
[0204]
Here, an example of a light emitting device having a bottom emission structure is shown in FIG.
[0205]
12A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 12A. Reference numeral 1201 indicated by a dotted line denotes a source signal line driver circuit, 1202 denotes a pixel portion, and 1203 denotes a gate signal line driver circuit. Further, 1204 is a sealing substrate, 1205 is a sealing material containing a gap material for maintaining the space between the sealed spaces, and the inside surrounded by the sealing material 1205 is an inert gas (typically nitrogen). ). A small amount of moisture is removed from the inner space surrounded by the sealant 1205 by the desiccant 1207 and the interior space is sufficiently dry.
[0206]
Reference numeral 1208 denotes a wiring for transmitting signals input to the source signal line driver circuit 1201 and the gate signal line driver circuit 1203, and a video signal and a clock signal are received from an FPC (flexible printed circuit) 1209 as an external input terminal. receive.
[0207]
Next, a cross-sectional structure will be described with reference to FIG. A driver circuit and a pixel portion are formed over the substrate 1210. Here, a source signal line driver circuit 1201 and a pixel portion 1202 are shown as the driver circuits. Note that as the source signal line driver circuit 1201, a CMOS circuit in which an n-channel TFT 1223 and a p-channel TFT 1224 are combined is formed.
[0208]
The pixel portion 1202 is formed by a plurality of pixels including a switching TFT 1211, a current control TFT 1212, and a first electrode (anode) 1213 made of a transparent conductive film electrically connected to the drain thereof.
[0209]
Here, the first electrode 1213 is formed so as to partially overlap with the connection electrode, and the first electrode 1213 is electrically connected to the drain region of the TFT through the connection electrode. The first electrode 1213 is a transparent conductive film having a large work function (ITO (indium tin oxide alloy), indium zinc oxide alloy (In 2 O 3 -ZnO), zinc oxide (ZnO) or the like is preferably used.
[0210]
In addition, insulators (referred to as banks, partition walls, barriers, banks, or the like) 1214 are formed at both ends of the first electrode (anode) 1213. In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 1214. Alternatively, the insulator 1214 may be covered with a protective film made of an aluminum nitride film, an aluminum nitride oxide film, a thin film containing carbon as its main component, or a silicon nitride film.
[0211]
Further, an organic compound material is deposited on the first electrode (anode) 1213 while introducing a monosilane gas, so that a layer 1215 containing an organic compound is selectively formed.
Further, a second electrode (cathode) 1216 is formed over the layer 1215 containing an organic compound. As the cathode, a material having a small work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof, MgAg, MgIn, AlLi, CaF) 2 Or CaN). In this manner, a light-emitting element 1218 including the first electrode (anode) 1213, the layer 1215 containing an organic compound, and the second electrode (cathode) 1216 is formed. The light emitting element 1218 emits light in the direction of the arrow shown in FIG. Here, the light-emitting element 1218 is one of light-emitting elements that can obtain R, G, or B monochromatic light emission, and includes three layers each including an organic compound that selectively emits R, G, and B light-emitting elements. Full color with light emitting elements.
[0212]
In addition, a protective stack 1217 is formed in order to seal the light emitting element 1218. The protective laminate includes a laminate of a first inorganic insulating film, a stress relaxation film, and a second inorganic insulating film.
[0213]
In addition, in order to seal the light emitting element 1218, a sealing substrate 1204 is attached with a sealant 1205 in an inert gas atmosphere. A recess formed in advance by a sandblast method or the like is formed in the sealing substrate 1204, and a desiccant 1207 is attached to the recess. Note that an epoxy resin is preferably used as the sealant 1205. The sealing material 1205 is preferably a material that does not transmit moisture and oxygen as much as possible.
[0214]
In this embodiment, the material constituting the sealing substrate 1204 having the recesses is a metal substrate, a glass substrate, a quartz substrate, or FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics).
A plastic substrate made of PVF (polyvinyl fluoride), mylar, polyester, acrylic, or the like can be used. It is also possible to seal with a metal can with a desiccant attached inside.
[0215]
In addition, this embodiment can be freely combined with any one of Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Embodiments 1 to 5.
[0216]
[Example 7]
An electronic device can be manufactured by incorporating a light-emitting device obtained by implementing the present invention into a display portion. Electronic devices include video cameras, digital cameras, goggles-type displays (head-mounted displays), navigation systems, sound playback devices (car audio, audio components, etc.), notebook-type personal computers, game machines, and portable information terminals (mobile computers, A mobile phone, a portable game machine, an electronic book, etc.), and an image playback apparatus (specifically, a digital versatile disc (DVD)) provided with a recording medium, and a display capable of displaying the image Apparatus). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
[0217]
FIG. 14A illustrates a television which includes a housing 2001, a support base 2002, a display portion 2003, a speaker portion 2004, a video input terminal 2005, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2003. Note that all information display televisions such as a personal computer, a TV broadcast reception, and an advertisement display are included.
[0218]
FIG. 14B shows a digital camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an image receiving portion 2103, operation keys 2104, an external connection port 2105, a shutter 2106, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2102.
[0219]
FIG. 14C illustrates a laptop personal computer, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2203.
[0220]
FIG. 14D illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display portion 2302, a switch 2303, operation keys 2304, an infrared port 2305, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2302.
[0221]
FIG. 14E shows a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2401, a housing 2402, a display portion A2403, a display portion B2404, and a recording medium (DVD or the like). A reading unit 2405, operation keys 2406, a speaker unit 2407, and the like are included. Although the display portion A 2403 mainly displays image information and the display portion B 2404 mainly displays character information, the present invention can be applied to the display portions A, B 2403, and 2404. Note that an image reproducing device provided with a recording medium includes a home game machine and the like.
[0222]
FIG. 14F shows a game machine, which includes a main body 2501, a display portion 2505, operation switches 2504, and the like.
[0223]
FIG. 14G shows a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, a housing 2603, an external connection port 2604, a remote control receiving portion 2605, an image receiving portion 2606, a battery 2607, an audio input portion 2608, operation keys 2609, and the like. . The present invention can be applied to the display portion 2602.
[0224]
FIG. 14H illustrates a mobile phone, which includes a main body 2701, a housing 2702, a display portion 2703, an audio input portion 2704, an audio output portion 2705, operation keys 2706, an external connection port 2707, an antenna 2708, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2703. Note that the display portion 2703 can suppress current consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background.
[0225]
As described above, the display device obtained by implementing the present invention may be used as a display unit of any electronic device. Note that a light-emitting device manufactured using any structure of Embodiment Mode 1, Embodiment Mode 2, and Examples 1 to 6 may be used for the electronic device of this embodiment mode.
[0226]
【The invention's effect】
According to the present invention, vapor deposition source Cleaning the parts of the holder, typically a film thickness monitor, a shutter, etc., can reduce the replacement frequency and maintain the cleanliness in the film forming chamber.
[0227]
Further, according to the present invention, the distance between the substrate and the vapor deposition source holder can be shortened, and the vapor deposition apparatus can be miniaturized. And since a vapor deposition apparatus becomes small, it can reduce that the sublimated vapor deposition material adheres to the inner wall in a film-forming room | chamber, or a deposition shield, and can use vapor deposition material effectively. Furthermore, in the vapor deposition method of the present invention, since it is not necessary to rotate the substrate, it is possible to provide a vapor deposition apparatus that can handle a large area substrate.
[0228]
In addition, the present invention can provide a manufacturing apparatus in which a plurality of film forming chambers that perform vapor deposition are continuously arranged. In this manner, since the parallel processing is performed in the plurality of film formation chambers, the throughput of the light emitting device is improved. A large amount of the same type of panel can be produced by performing parallel processing. Also, different types of panels having different vapor deposition patterns can be simultaneously produced by parallel processing. Moreover, the equipment cost per unit area can be reduced by using a manufacturing apparatus capable of parallel processing.
[0229]
Furthermore, the present invention can provide a manufacturing system that enables a container or a film thickness monitor in which a deposition material is enclosed to be directly installed in a deposition apparatus without being exposed to the atmosphere. According to the present invention as described above, the handling of the vapor deposition material is facilitated, and the contamination of the vapor deposition material can be avoided. With such a manufacturing system, a container enclosed by a material manufacturer can be installed directly on the vapor deposition system, so that the vapor deposition material can prevent oxygen and water from adhering, and it is possible to cope with further ultra-high purity of light emitting elements in the future. It becomes.
That is, according to the present invention, it is possible to realize a manufacturing system that is fully automated to improve throughput, and to realize a consistent closed system that can avoid contamination with impurities.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view illustrating a second embodiment.
FIG. 2 is a top view showing Embodiment Mode 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing Embodiment Mode 1;
4 is a cross-sectional view showing Embodiment Mode 1; FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing Embodiment Mode 1;
FIG. 6 is a cross-sectional view of the apparatus showing the first embodiment.
FIG. 7 is a device cross-sectional view showing a second embodiment.
8 is a diagram showing Example 3. FIG.
FIG. 9 shows a fourth embodiment.
10 is a diagram showing Example 5. FIG.
FIG. 11 shows a sixth embodiment.
12 is a diagram showing Example 6. FIG.
13 is a diagram showing Example 6. FIG.
FIG 14 illustrates an example of an electronic device. (Example 7)

Claims (17)

蒸着源が設置される蒸着源ホルダと、
前記蒸着源を抵抗加熱する手段と、
蒸着膜の厚みを測定する膜厚モニタをクリーニングする手段と、
前記蒸着源を密封する容器を設置する容器設置用回転台と、
前記容器の蓋を設置する蓋設置用台と、
前記蓋を前記蓋設置用台に移動させる手段と、
前記容器から取り出された蒸着源を前記蒸着源ホルダへ移動させる手段と、を具備した設置室
を有することを特徴とする蒸着装置。
A deposition source holder where the deposition source is installed;
Means for resistance heating the vapor deposition source;
Means for cleaning a film thickness monitor for measuring the thickness of the deposited film;
A container mounting turntable for installing a container for sealing the vapor deposition source;
A lid installation base for installing the lid of the container;
Means for moving the lid to the lid installation base;
And a means for moving the vapor deposition source taken out from the container to the vapor deposition source holder.
蒸着源が設置される蒸着源ホルダと、
前記蒸着源を抵抗加熱する手段と、
蒸着膜の厚みを測定する膜厚モニタをクリーニングする手段と、
前記蒸着源を密封する容器を設置する容器設置用回転台と、
前記容器の蓋を設置する蓋設置用台と、
前記蓋を前記蓋設置用台に移動させる手段と、
前記容器から取り出された蒸着源を前記蒸着源ホルダへ移動させる手段と、を具備した設置室と、
被蒸着物を固定する手段と、
前記蒸着源ホルダを移動する手段と、を具備した成膜室と、
を有することを特徴とする蒸着装置。
A deposition source holder where the deposition source is installed;
Means for resistance heating the vapor deposition source;
Means for cleaning a film thickness monitor for measuring the thickness of the deposited film;
A container mounting turntable for installing a container for sealing the vapor deposition source;
A lid installation base for installing the lid of the container;
Means for moving the lid to the lid installation base;
Means for moving the vapor deposition source taken out from the container to the vapor deposition source holder; and an installation chamber comprising:
Means for fixing the deposition object;
A film forming chamber comprising: means for moving the vapor deposition source holder;
The vapor deposition apparatus characterized by having.
請求項2において、
前記成膜室の前記蒸着源ホルダを移動する手段によって前記蒸着源ホルダは、前記成膜室と前記設置室との間を移動することを特徴とする蒸着装置。
In claim 2,
The deposition apparatus, wherein the deposition source holder is moved between the deposition chamber and the installation chamber by means for moving the deposition source holder in the deposition chamber.
請求項2又は請求項3のいずれか一において、
前記成膜室の前記蒸着源ホルダを移動する手段によって前記蒸着源ホルダは、前記成膜室内をX方向、Y方向またはZ方向に移動可能であることを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claim 2 or Claim 3,
The vapor deposition apparatus, wherein the vapor deposition source holder is movable in the X, Y, or Z direction within the film formation chamber by means for moving the vapor deposition source holder in the film formation chamber.
請求項2乃至4のいずれか一において、
前記成膜室は、前記成膜室に連結された、前記成膜室を減圧雰囲気とする真空排気手段と、
前記被蒸着物と、マスクとの位置あわせを行うアライメント手段とを有することを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
The film formation chamber is connected to the film formation chamber, and a vacuum exhaust means for setting the film formation chamber in a reduced pressure atmosphere;
An evaporation apparatus, comprising: an alignment unit that aligns the deposition object and a mask.
請求項2乃至4のいずれか一において、
前記成膜室は、搬送室を介して複数設けられ、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも2つの成膜室では平行して蒸着処理が行われ、異なるパネルが複数作製されることを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
A plurality of the film formation chambers are provided via a transfer chamber,
Among the plurality of film forming chambers, vapor deposition is performed in parallel in at least two film forming chambers, and a plurality of different panels are manufactured.
請求項2乃至4のいずれか一において、
前記成膜室は、搬送室を介して複数設けられ、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも2つの成膜室では平行して蒸着処理が行われ、同一パネルが複数作製されることを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
A plurality of the film formation chambers are provided via a transfer chamber,
Among the plurality of film forming chambers, at least two film forming chambers perform vapor deposition processing in parallel, and a plurality of the same panels are manufactured.
請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
前記成膜室は、成膜室内を区切るシャッターを有することを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The deposition apparatus has a shutter that partitions the deposition chamber.
請求項1乃至請求項8のいずれか一において、
前記蒸着源は、蒸着シャッターを有し、
前記シャッターは前記蒸着源と間隔を有するように設けられたことを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
The vapor deposition source has a vapor deposition shutter,
The vapor deposition apparatus, wherein the shutter is provided so as to be spaced from the vapor deposition source.
請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
前記蒸着装置は、前記設置室に連結された、前記設置室内を減圧雰囲気とする真空排気処理室と、前記設置室に連結された材料ガス、不活性ガス、又はクリーニングガスを導入する手段とを有していることを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9,
The vapor deposition apparatus includes: an evacuation treatment chamber connected to the installation chamber and having a reduced pressure atmosphere in the installation chamber; and means for introducing a material gas, an inert gas, or a cleaning gas connected to the installation chamber. A vapor deposition apparatus comprising the vapor deposition apparatus.
請求項10において、
前記材料ガスは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、SiF、GeH、GeF、SnH、CH、C、C、またはCから選ばれた一種若しくは複数種のガスであることを特徴とする蒸着装置。
In claim 10,
The material gas may be one or more selected from monosilane, disilane, trisilane, SiF 4 , GeH 4 , GeF 4 , SnH 4 , CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , or C 6 H 6 . A vapor deposition apparatus characterized by being a gas.
請求項10において、
前記不活性ガスは、Ar、又はNから選ばれた一種若しくは複数種のガスであることを特徴とする蒸着装置。
In claim 10,
The inert gas, Ar, or vapor deposition apparatus which is a kind or plural kinds of gases selected from N 2.
請求項10において、
前記クリーニングガスは、H、F、NF、またはOから選ばれた一種若しくは複数種のガスであることを特徴とする蒸着装置。
In claim 10,
The vapor deposition apparatus, wherein the cleaning gas is one or more kinds of gases selected from H 2 , F 2 , NF 3 , and O 2 .
請求項1乃至請求項11のいずれか一において、
前記膜厚モニタは、水晶振動子であることを特徴とする蒸着装置。
In any one of Claims 1 to 11,
The vapor deposition apparatus, wherein the film thickness monitor is a crystal resonator.
蒸着源を抵抗加熱する手段及び蒸着の厚みを測定する膜厚モニタを有する蒸着源ホルダと、
前記蒸着源を密封するための蓋が設けられた容器を、設置する容器設置用回転台と、
前記蓋を設置する蓋設置用台とを有する設置室と、
前記蒸着源を用いた蒸着が行われる成膜室とを用いた蒸着方法であって、
前記蓋が設けられた容器を前記容器設置用回転台に設置し、
前記容器が前記容器設置用回転台に設置された状態で、前記蓋を取り外し、
前記取り外された蓋を前記蓋設置用台へ設置し、
前記蓋が取り外された容器から前記蒸着源を取り出して、前記蒸着源ホルダへ設置し、
前記成膜室へ前記蒸着源ホルダを移動させ、前記成膜室において、前記抵抗加熱する手段により前記蒸着源を加熱しながら蒸着処理をした後、
前記設置室において、前記膜厚モニタをクリーニングすることを特徴とする蒸着方法。
A deposition source holder having a means for resistance heating the deposition source and a film thickness monitor for measuring the thickness of the deposition;
A container provided with a lid for sealing the vapor deposition source, a container installation turntable for installing;
An installation room having a lid installation base for installing the lid;
A vapor deposition method using a film forming chamber in which vapor deposition is performed using the vapor deposition source,
Installing the container provided with the lid on the turntable for container installation,
With the container installed on the container installation turntable, the lid is removed,
Installing the removed lid on the lid installation base;
The vapor deposition source is taken out of the container with the lid removed, and installed in the vapor deposition source holder.
The vapor deposition source holder is moved to the film formation chamber, and in the film formation chamber, the vapor deposition process is performed while heating the vapor deposition source by means of the resistance heating,
The deposition method, wherein the film thickness monitor is cleaned in the installation chamber.
請求項15において、
前記膜厚モニタをクリーニングする際にクリーニングガスが用いられ、前記クリーニングガスは、H、F、NF、またはOから選ばれた一種若しくは複数種のガスであることを特徴とする蒸着方法。
In claim 15,
A cleaning gas is used for cleaning the film thickness monitor, and the cleaning gas is one or a plurality of gases selected from H 2 , F 2 , NF 3 , or O 2. Method.
請求項15又は請求項16において、
前記膜厚モニタは、水晶振動子であることを特徴とする蒸着方法。
In claim 15 or claim 16,
The deposition method, wherein the film thickness monitor is a crystal resonator.
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