JP5352620B2 - 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents
有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5352620B2 JP5352620B2 JP2011098172A JP2011098172A JP5352620B2 JP 5352620 B2 JP5352620 B2 JP 5352620B2 JP 2011098172 A JP2011098172 A JP 2011098172A JP 2011098172 A JP2011098172 A JP 2011098172A JP 5352620 B2 JP5352620 B2 JP 5352620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- organic layer
- organic
- layer
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 156
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 146
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 106
- 239000002585 base Substances 0.000 description 78
- 239000010408 film Substances 0.000 description 34
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical group C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- SPDPTFAJSFKAMT-UHFFFAOYSA-N 1-n-[4-[4-(n-[4-(3-methyl-n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]anilino)phenyl]phenyl]-4-n,4-n-bis(3-methylphenyl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 SPDPTFAJSFKAMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQJQNLKWTRGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-(4-tert-butylphenyl)-5-[3-[5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]phenyl]-1,3,4-oxadiazole Chemical compound C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=NN=C(C=2C=C(C=CC=2)C=2OC(=NN=2)C=2C=CC(=CC=2)C(C)(C)C)O1 FQJQNLKWTRGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 N, N-di-m-tolylamino Chemical group 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/12—Organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、基材に形成された電極層上に有機層を有し、該有機層から光を放出する有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置に関する。
近年、次世代の低消費電力の発光表示装置に用いられる素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が注目されている。有機ＥＬ素子は、基本的には、有機発光材料から成る発光層を含む少なくとも１層の有機層と一対の電極とを有している。かかる有機ＥＬ素子は、有機発光材料に由来して多彩な色の発光が得られ、また、自発光素子であるため、テレビジョン（ＴＶ）等のディスプレイ用途として注目されている。
有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも１層の有機層が、互いに反対電極を有する２つの電極層に挟持されて構成されており（サンドイッチ構造）、各有機層は、それぞれ数ｎｍ〜数十ｎｍの有機膜から構成されている。電極層で挟まれた有機層は、基材上に支持されるようになっており、基材上に陽極層、有機層、陰極層の順に積層されることによって有機ＥＬ素子が形成されるようになっている。また、有機層が複数の場合、陽極層上に各有機層が順次積層されるようになっている。
このような有機ＥＬ素子の製造方法において、基材に形成された陽極層上に各有機層を成膜（形成）する方法としては、一般的に真空蒸着法や塗布法が知られているが、これらのうち、有機層を形成するための材料（有機層形成材料）の純度を高めることができ、高寿命が得られ易いことから、真空蒸着法が主として用いられている。
上記した真空蒸着法では、蒸着装置の真空チャンバー内において基材と対向する位置に設けられた蒸着源を用いて蒸着を行うことで有機層を形成しており、このために有機層に対応する蒸着源が設けられている。具体的には、かかる蒸着源に配置された加熱部で有機層形成材料を加熱してこれを気化させ、気化された有機層形成材料（気化材料）を上記蒸着源に設けられたノズルから吐出して、基材に形成された陽極層上に付着させることにより、該陽極層上に有機層形成材料を蒸着する。
かかる真空蒸着法においては、いわゆるバッチプロセスやロールプロセスが採用されている。バッチプロセスとは、陽極層が形成された基材１枚ごとに陽極層上に有機層を蒸着するプロセスである。また、ロールプロセスとは、陽極層が形成されロール状に巻き取られた帯状の基材を連続的に（いわゆるロールトゥロールで）繰り出し、繰り出された基材を回転駆動するキャンロールの表面で支持してその回転と共に移動させつつ、陽極層上に連続的に各有機層を蒸着し、各有機層が蒸着された基材をロール状に巻き取るプロセスである。これらのうち、低コスト化を図る観点から、ロールプロセスを用いて有機ＥＬ素子を製造することが望ましい。
しかし、このように真空蒸着法においてロールプロセスを採用した場合には、発光色が所望の発光色から変動（バラツキ）が生じてしまい、低品質の有機ＥＬ素子が製造される場合がある。
一方、真空蒸着法では長寿命化の観点から発光層に取り込まれる水分量を少なくすべく、蒸着源と基材との間の距離を小さくする技術が提案されているが（特許文献１参照）、このように蒸着源と基材との距離を小さくすると、基材の幅方向において該基材の中央部から両端部に向かう程、有機層形成材料の付着量が少なくなり、該中央部の方が両端部の膜厚よりも大きくなる。このため、上記した発光色が所望の発光色から変動した低品質の有機ＥＬ素子が、特に基材の幅方向においてより一層製造され易くなる。
そこで、ロールプロセスにおいて、基材の幅方向における中央部と両端部との間で有機層形成材料の付着量の差を小さくすべく、基材の移動方向と平行な流量補正部材により基材の幅方向に２以上の領域に分割し、該流量補正部材によって形成されたスリットを通して有機層形成材料を吐出し、基材に付着させることが提案されている（特許文献２参照）。
しかし、上記流量補正部材を設けると、該流量補正部材によって遮蔽される分だけノズルの開口面積が実質的に小さくなるため、有機層の形成速度が遅くなり、有機ＥＬ素子の生産効率の低下を招くおそれがある。
本発明は、上記問題点に鑑み、基材と蒸着源との距離を短くしつつ、発光色の変動が抑制された、高品質な有機ＥＬ素子を効率的に製造し得る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討したところ、ノズルの開口部の幅（基材の移動方向と垂直な方向のノズル開口幅）Ｗと、基材上に形成される有機層の発光幅（発光領域における基材の移動方向と垂直な方向の幅）Ａと、開口部と基材との距離ｈと、を所定の関係に設定することによって、基材と蒸着源との距離を短くしつつ、発光色の変動が抑制された、高品質な有機ＥＬ素子を効率的に製造し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、
気化された有機層形成材料をノズルから吐出させることにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着工程を含み、前記有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすようにして前記蒸着工程を行なうことを特徴とする。
気化された有機層形成材料をノズルから吐出させることにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着工程を含み、前記有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすようにして前記蒸着工程を行なうことを特徴とする。
上記のように蒸着工程を行うことにより、基材と蒸着源との距離を短くしつつ、発光色の変動が抑制された、高品質な有機ＥＬ素子を効率的に製造することが可能となる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、
気化された有機層形成材料をノズルから吐出することにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着源を備え、有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成するように構成された有機ＥＬ素子の製造装置であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすように構成されたことを特徴とする。
気化された有機層形成材料をノズルから吐出することにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着源を備え、有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成するように構成された有機ＥＬ素子の製造装置であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすように構成されたことを特徴とする。
以上の通り、本発明によれば、基材と蒸着源との距離を短くしつつ、発光色の変動が抑制された、高品質な有機ＥＬ素子を効率的に製造することが可能となる。
以下に本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子の製造装置について図面を参照しつつ説明する。
有機ＥＬ素子の製造装置１は、図１に示すように、真空チャンバー３を有する蒸着装置であり、真空チャンバー３内には、大まかには、基材供給手段たる基材供給装置５と、キャンロール７と、蒸着源９と、基材回収装置６とが配置されている。真空チャンバー３は、不図示の真空発生装置により、その内部が減圧状態にされ、内部に真空領域を形成することができるようになっている。
上記基材供給装置５としては、ロール状に巻き取られた帯状の基材２１を繰り出す供給ローラ５が備えられている。上記基材回収装置６としては、繰り出された基材２１を巻き取る巻取ローラ６が備えられている。即ち、供給ローラ５から繰り出した基材２１はキャンロール７に供給された後、巻取ローラ６によって巻き取られる、所謂ロールトゥロール方式となっている。
キャンロール７は、円筒状のステンレスから形成されており、回転駆動するようになっている。かかるキャンロール７は、供給ローラ５から繰り出され（供給され）、巻取ローラ６に巻き取られる基材２１が所定の張力で巻き架けられるような位置に配置されており、キャンロール７の周面（表面）で基材２１の非電極層側（具体的には、陽極層の設けられた側と反対の側）を支持するようになっている。また、キャンロール７が回転（図１の反時計回りに回転）することにより、巻き掛けられた（支持された）基材２１をキャンロール７と共に回転方向に移動させることができるようになっている。
かかるキャンロール７は、内部に冷却機構等の温度調整機構を有していることが好ましく、これにより、後述する基材２１上での有機層の成膜中において、基材２１の温度を安定させることができる。キャンロール７の外径は、例えば、３００〜２０００ｍｍに設定することができる。
そして、キャンロール７が回転すると、その回転に応じて供給ローラ５から基材２１が順次繰り出され、繰り出された基材２１がキャンロール７の周面に当接して支持されつつその回転方向に移動すると共に、キャンロール７から離れた基材２１が巻取ローラ６によって巻き取られる。
基材２１の形成材料としては、キャンローラ７に巻き架けられても損傷しないような可撓性を有する材料が用いられ、このような材料として、例えば、金属材料、非金属無機材料や樹脂材料を挙げることができる。
上記金属材料としては、例えば、ステンレス、鉄−ニッケル合金等の合金、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、チタン等を挙げることができる。また、上記した鉄−ニッケル合金としては、例えば３６アロイや４２アロイ等を挙げることができる。これらのうち、ロールプロセスに適用し易いという観点から、上記金属材料は、ステンレス、銅、アルミニウムまたはチタンであることが好ましい。また、かかる金属材料から形成された基材の厚みは、取り扱い性や基材の巻き取り性の観点から、５〜２００μｍであることが好ましい。
上記非金属無機材料としては、例えば、ガラスを挙げることができ、かかるガラスから形成された基材として、例えば、フレキシブル性を持たせた薄膜ガラスを挙げることができる。また、非金属無機材料から形成された基材の厚みは、十分な機械的強度および適度な可塑性の観点から、５〜５００μｍであることが好ましい。
上記樹脂材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などの合成樹脂を挙げることができ、かかる合成樹脂として、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。また、樹脂材料から形成された基材として、例えば、上記合成樹脂のフィルムを用いることができる。また、該基材の厚みは、十分な機械的強度および適度な可塑性の観点から、５〜５００μｍであることが好ましい。
基材２１の幅は、形成される有機ＥＬ素子の大きさに応じて適宜設計され、特に限定されるものではないが、例えば、５ｍｍ〜１０００ｍｍであることが好ましい。
基材２１として具体的には、スパッタリングによって予め陽極層２３（図２参照）を形成したものを用いることができる。
陽極層２３を形成するための材料としては、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）等の各種透明導電材料や、金、銀、白金などの金属や合金材料を用いることができる。
陽極層２３を形成するための材料としては、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）等の各種透明導電材料や、金、銀、白金などの金属や合金材料を用いることができる。
蒸着源９は、発光層（有機層２５ａ）を含む少なくとも１層の有機層（図７参照）を形成するためのものであり、形成すべき有機層に応じて１つ以上設けられている。本実施形態では、１層の有機層２５ａを形成するために蒸着源９が１つ設けられている。蒸着源９は、キャンロール７の周面における基材２１の支持領域と対向する位置に配置されており、基材２１に有機層を形成するための材料（有機層形成材料２２）を蒸着させることにより、基材２１上に形成された陽極層２３上に有機層２５ａ（図２、図７参照）を形成するようになっている。
かかる蒸着源９の構成は、加熱等により気化された有機層形成材料２２を基材２１に向けて吐出可能なノズルを有していれば、特に限定されるものではない。例えば、蒸着源９は、有機層形成材料２２を収容することができるようになっており、ノズル９ａと、加熱部（不図示）とを有している。ノズル９ａは、キャンロール７における基材２１の支持領域と、対向するように配置されている。上記加熱部は、有機層形成材料２２を加熱して気化させるようになっており、気化された有機層形成材料２２は、ノズル９ａの開口部９ａａ（図４及び図５参照）から外部に吐出されているようになっている。また、開口部９ａａは、矩形状に形成されている。なお、開口部９ａａの大きさの詳細については後述する。
そして、上記した蒸着源９内で有機層形成材料２２が加熱されると、該有機層形成材料２２が気化され、気化された有機層形成材料２２が、ノズル９ａから基材２１に向かって吐出されて、基材２１上に蒸着される。このように気化された有機層形成材料２２が基材２１に蒸着されることにより、図２及び図７（ａ）に示すように、基材２１上に形成された陽極層２３上に有機層２５ａが形成される。
有機層としては、少なくとも発光層（有機層２５ａ）を有していれば特に限定されるものではなく、また、必要に応じて、複数の有機層が形成されるようにすることができる。例えば図７（ｂ）に示すように、正孔注入層（有機層２５ｂ）、発光層（有機層２５ａ）及び電子注入層（有機層２５ｃ）をこの順に積層して、有機層を３層積層することもできる。その他、必要に応じて、上記図７（ｂ）に示す発光層（有機層２５ａ）と正孔注入層（有機層２５ｂ）の間に正孔輸送層（有機層２５ｄ、図７（ｃ）参照）を挟むことによって、または、発光層（有機層２５ａ）と電子注入層（有機層２５ｃ）との間に電子輸送層（有機層２５ｅ）（図７（ｃ）参照）を挟むことによって、有機層を４層積層することもできる。
さらに、図７（ｃ）に示すように、正孔注入層（有機層２５ｂ）と発光層（有機層２５ａ）との間に正孔輸送層（有機層２５ｄ）、発光層（有機層２５ａ）と電子注入層（有機層２５ｃ）との間に電子輸送層（有機層２５ｅ）を挟むことによって、有機層を５層積層することもできる。また、各有機層の膜厚は、通常、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度になるように設計されるが、かかる膜厚は、有機層形成材料２２や、発光特性等に応じて適宜設計されるものであり、特に限定されない。
上記発光層を形成するための材料としては、例えば、トリス（８−ハイドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）をドープした４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾニルビフェニル（ＣＢＰ）等を用いることができる。
正孔注入層２５ｂを形成するための材料としては、例えば、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、４，４’−ビス［Ｎ−４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＤＮＴＰＤ）等を用いることができる。
上記正孔輸送層を形成するための材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’ビフェニル−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）等を用いることができる。
上記電子注入層を形成するための材料としては、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）等を用いることができる。
上記電子輸送層を形成するための材料としては、例えば、トリス（８−ハイドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（ＢＡｌｑ）、ＯＸＤ−７（１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］）ベンゼン等を用いることができる。
また、蒸着源９は、上記したような基材２１の陽極層２３上に形成される有機層の積層構成や積層数量に応じて１つ以上配置されることができる。例えば、図７（ｂ）に示すように有機層を３層積層する場合には、図６に示すように、キャンローラ７の回転方向に沿って３つの蒸着源を配置することができる。このようにキャンロール７の回転方向に沿って複数の蒸着源９が設けられた場合、該回転方向に対し最も上流側に配置された蒸着源９によって陽極層２３上に１層目の有機層が蒸着された後、下流側の蒸着源９によって１層目の有機層上に順次２層目以降の有機層が蒸着されて、積層されるようになっている。
陰極層２７としては、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、ＩＴＯ、アルカリ金属、または、アルカリ土類金属を含む合金等を用いることができる。図３に示す一例では、陰極層２７は、有機層２５ａと重なる部分において、有機層２５ａよりも小さい矩形状に形成されている。
なお、キャンロール７の回転方向に対し有機層を形成するための蒸着源９の上流側に陽極層２３を形成するための真空成膜装置、下流側に陰極層２７を形成するための真空成膜装置を配置し、キャンロール７に支持されつつ移動する基材２１に陽極層２３を成膜した後、有機層２５ａを蒸着し、さらに陰極層２７を成膜することもできる。
また、その他、陽極層２３及び陰極層２７の材料として、蒸着源によって蒸着可能な材料を用いた場合には、真空チャンバー３内に陽極層２３及び陰極層２７用の蒸着源を配置し、基材２１上に、陽極層２３、有機層２５ａ、陰極層２７をこの順に連続して蒸着することによって、有機ＥＬ素子２０を形成することもできる。
このようにして形成された有機ＥＬ素子２０において、陽極層２３及び陰極層２７にそれぞれ陽極及び陰極の電圧が印加されると、有機層２５ａに電流が流れる。これにより、基材と垂直方向において、有機層２５ａにおける陽極層２３及び陰極層２７の両方と重なる領域が発光する（発光領域）。
この有機層２５ａの発光領域Ｒにおける、基材２１の移動方向と垂直な方向の幅を、発光幅Ａとする。また、かかる発光領域Ｒから放射される光は、陽極層２３または陰極層２７の少なくともいずれか一方を通過することによって放射され、この陽極層２３表面または陰極層２７表面は、有機ＥＬ素子２０の発光面を形成している。
次に、ノズル９の開口部９ａａにおける基材２１の移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）Ｗ（ｍｍ）と、有機層２５ａの発光幅Ａ（ｍｍ）と、開口部９ａａと基材２１との距離ｈ（ｍｍ）と、の関係について説明する。なお、図４の左右方向は、基材２１の幅方向であり、図５の白抜き矢印は、基材の移動方向を示し、図５の上下方向は、基材２１の幅方向（移動方向と垂直な方向）である。また、以下、「基材の幅方向」を、単に「幅方向」という場合がある。
図４及び５に示すように、ノズル９ａの開口幅をＷ、有機層２５の発光幅をＡ、開口部９ａａと基材２１との距離をｈとする。このとき、Ｗ、Ａ及びｈは、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但しｈ≦５ｍｍである。）を満たすように設計する。
ｈが５ｍｍ以下（ｈ≦５ｍｍ）であることにより、気化された有機層形成用材料２２を高密度で基材２１に到達させることができるため、該有機層形成用材料２２の利用効率を高めることができる。また、気化された有機層形成材料２２をより高密度にするという観点から、距離ｈが５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましい。かかる距離ｈを所定の値に調整するには、該所定の値だけ基材２１に対して開口部９ａａが離間するような位置に、ノズル９ａを配置すればよい。
また、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすことにより、有機層２５ａにおける発光領域Ｒの幅方向両端部において、有機層形成用材料２２の付着量を増加させることができるため、該発光領域Ｒの幅方向中央部と両端部との間で有機層形成用材料２２の付着量の差、すなわち膜厚の差を小さくすることができる。また、一の有機ＥＬ素子２０内部において有機層の膜厚（厚み）の変動を抑制する程、電気特性の差や光学特性の差が小さくなり、発光面の輝度ムラを抑制することができる。従って、有機層２５ａの発光の変動を抑制することができるため、発光色の変動が抑制された、高品質な有機ＥＬ素子を効率的に製造することが可能となる。
なお、基材２１の移動方向においては、吐出された有機層形成材料２２が付着する領域の全域を、基材２１が通過するため、発光領域Ｒの膜厚変動が小さい。従って、上記の様に、発光領域Ｒの幅方向において有機層の膜厚変動を小さくすることにより、発光領域Ｒの全域に亘って、上記吐出状態に起因する有機層の膜厚変動を小さくすることが可能となる。
上記開口幅Ｗは、ｈが５ｍｍ以下であり、且つ、Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たす。但し、開口幅Ｗが小さ過ぎると発光領域Ｒを形成するのに十分な有機層を形成できないおそれがあり、大き過ぎると製造装置の大型化を招きコストが増大するおそれがある。例えば、開口幅Ｗが５ｍｍ未満であると、発光エリアが狭くなり、スループットが低下するおそれがあり、開口幅Ｗが１０００ｍｍを超えると、装置の大型化を招き、装置コストがかかるおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して開口幅Ｗを適宜設計することができ、開口幅Ｗは、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることが好ましい。また、開口幅Ｗが基材２１の幅より大きいと、有機層形成用材料２２が無駄に飛散するおそれがあるため、かかる観点を考慮して、例えば開口幅Ｗは基材２１の幅以下であることが好ましい。
上記発光幅Ａは、ｈが５ｍｍ以下であり、且つ、Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たす。但し、Ａが小さ過ぎると発光領域Ｒが小さくなり過ぎて有機ＥＬ素子として十分な発光が得られないおそれがあり、大き過ぎると微小な異物の混入によって歩留まりが低下するおそれがある。また、発光幅Ａは、有機ＥＬ素子が用いられる用途等に応じて設計されるという性質も有する。従って、例えばかかる観点を考慮して発光幅Ａを適宜設計することができ、発光幅Ａは、３ｍｍ以上９０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましい。
次に、上記製造装置を用いた一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、気化された有機層形成材料２２をノズル９ａから吐出させることにより、該ノズル９ａに対して相対的に移動する基材２１上に有機層２５ａを形成する蒸着工程を含み、有機層２５ａからなり発光幅（基材移動方向に対して垂直な方向の幅）Ａの発光領域Ｒを形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、基材移動方向と垂直なノズル開口幅をＷ、開口部９ａａと基材２１との距離をｈとするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但しｈ≦５ｍｍである。）を満たすようにして蒸着工程を行なう。
本実施形態においては、予め、上述したようにして、開口幅Ｗ、発光幅Ａ及び距離ｈを設定し、設定された距離ｈに基づいてノズル９ａを配置し、陽極層２３、有機層２５ａ及び陰極層２７の大きさ及び位置関係を設定しておく。
例えば、まず、開口幅Ｗ、発光幅Ａ及び距離ｈのうち距離ｈの数値を、５ｍｍ以下において所定値に設定することとする。先に距離ｈが設定された場合には、次に、Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすように発光幅Ａ及び開口幅Ｗを設定する。次に、設定された発光幅Ａを有するように、発光領域Ｒの大きさを設定し、この発光領域Ｒが得られるように、有機層２５ａ、陽極層２３及び陰極層２７の大きさと、これらの形成位置（すなわち重なり状態）と、を設定する。
同様に、先に発光幅Ａを設定した場合には、次に距離ｈが５ｍｍ以下であり且つ式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすように、開口幅Ｗ及び距離ｈを設定し、先に開口幅Ｗを設定した場合には、次に５ｍｍ以下であり式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすように、発光幅Ａ及び距離ｈを設定する。
そして、かかる設定後、先ず、スパッタリング等によって一面側に予め陽極層２３が形成され、ロール状に巻き取られた基材２１を基材供給装置５から繰り出す。
次いで、繰り出された基材２１を、陽極層２３が形成された側と反対の側をキャンロール７の表面に当接させて移動させつつ、キャンロール７と対向して配置された蒸着源９によって有機層２５ａ（図５参照）を含む有機層形成材料２２を気化させ、気化された有機層形成材料２２をノズル９ａから吐出してキャンロール７に支持された基材２１上の陽極層２３上に蒸着させる。
これにより、ｈが５ｍｍ以下であり且つ式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすようにして基材２１上に有機層２５ａを形成することができる。有機層２５ａの形成後、有機層２５ａが形成された基材２１を巻取ローラ６によって巻き取る。さらに、有機層２５ａ上に、不図示の蒸着装置によって陰極層２７を形成することにより、基材２１に、陽極層２３、有機層２５ａ及び陰極層２７がこの順に積層された有機ＥＬ素子２０を形成することができる。
このようにして有機ＥＬ素子２０を製造することにより、上記した様に、発光領域Ｒでの有機層２５ａの膜厚変動を抑制することができる。
なお、上記した様に、有機層２５ａの膜厚の変動を抑制する程、有機ＥＬ素子２０の発光面の輝度ムラを、より抑制できることに鑑みれば、該膜厚の変動を±１０％以下とすることが好ましい。膜厚の変動を±１０％以内とすることにより、有機ＥＬ素子２０の発光面における輝度ムラを２０％以内に収めることが可能となる。
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置は、上記の通りであるが、本発明は上記各実施形態に限定されず本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。例えば、上記実施形態では、蒸着源９内で有機層形成材料２２を気化させたが、別途の装置で気化された有機層形成材料２２を蒸着源９内に導入し、該蒸着源９のノズル９ａから吐出させることもできる。
また、上記実施形態では、基材供給装置５を真空チャンバー３内に配置したが、基材２１をキャンローラ７へと繰り出すことが可能であれば、キャンローラ７への供給方法は特に限定されるものではない。また、上記実施形態では、蒸着工程が終了した基材２１を巻き取ったが、かかる基材２１を巻き取ることなく、裁断等の工程に供することもできる。
また、上記実施形態では、陰極層２７を、有機層２５ａよりも小さい矩形状に形成することによって発光領域Ｒを設計したが、かかる発光領域Ｒの設計方法は特に限定されるものではなく、その他、有機層２５ａと陰極層２７との間に絶縁層を配置し、該絶縁層を有機層２５ａよりも小さい矩形状に形成することによって発光領域Ｒを設計することもできる。また、上記実施形態では、有機層として発光層を蒸着させる場合について説明したが、その他、有機層として正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を蒸着させる場合についても、それぞれに対応した蒸着源の開口幅Ｗ、各有機層の発光幅Ａ、及び、各蒸着源のノズルにおける開口幅と基材２１との距離ｈ、の関係について、上記と同様にして、本発明を適用することができる。
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
有機層の発光領域における膜厚誤差の評価
有機層の膜厚変動を精度良く測定するために、基材上に直接有機層を形成し、形成された有機層の膜厚を測定し、測定結果から膜厚誤差を算出した。
有機層の膜厚変動を精度良く測定するために、基材上に直接有機層を形成し、形成された有機層の膜厚を測定し、測定結果から膜厚誤差を算出した。
具体的には、上記した第１実施形態に示すように、真空チャンバー内に蒸着源を１つ配置し、有機層（発光層）を形成するための材料としてトリス（８−ハイドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、基材２１として幅７０ｍｍ、全長１３０ｍのフレキシブルガラス基板（基材）を用いた。
そして、該フレキシブルガラス基板上に、直接、上記実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法により、蒸着源でＡｌｑ３を気化させ、気化されたＡｌｑ３を基材上に連続して蒸着することによって、有機層を形成した。この際、ノズル９ａの開口幅Ｗ、有機層の発光幅Ａ、開口部と基材との距離ｈを、表１〜３に示すように種々変化させて、有機層を、膜厚が１００ｎｍとなるように形成した。また、チャンバー３内の真空度を５．０×１０-5Ｐａとし、蒸着源での加熱温度を３００℃とした。
形成された発光層の膜厚について、ＵＬＶＡＣ社製の触針式表面形状測定器Ｄｅｋｔａｋを用い、該測定器を、形成された有機層の表面に当接させて、該有機層における基材長手方向中央において、幅方向に１ｍｍおきに膜厚を測定し、膜厚誤差＝（膜厚の最大値−最小値）／最大膜厚×１００（％）によって、幅方向の膜厚誤差を算出した。そして、膜厚誤差≦５％の場合を◎、５％＜膜厚誤差≦１０％の場合を○、１０％＜膜厚誤差の場合を×、として評価した。結果を表１〜表３に示す。
有機ＥＬ素子の発光領域における輝度ムラの評価
陽極層として所定パターンのＩＴＯが形成された、幅７０ｍｍ、長さ１３０ｍのフレキシブルガラス基板を用い、蒸着源を３つ用いて、該陽極層に有機層として、正孔注入層たるＣｕＰｃを膜厚２５ｎｍ、正孔輸送層たるＮＰＢを膜厚４５ｎｍ、発光層たるＡｌｑ３を膜厚６０ｎｍ、電子注入層たるＬｉＦを膜厚０．５ｎｍ、陰極層たるＡｌを膜厚１０ｎｍとなるようにこの順で、基材上に順次形成した。また、一連のＣｕＰｃ、ＮＰＢ及びＡｌｑ３の形成ごとに、表１、２及び３に示すように、開口幅Ｗ、発光幅Ａ及び距離ｈを変化させた。
陽極層として所定パターンのＩＴＯが形成された、幅７０ｍｍ、長さ１３０ｍのフレキシブルガラス基板を用い、蒸着源を３つ用いて、該陽極層に有機層として、正孔注入層たるＣｕＰｃを膜厚２５ｎｍ、正孔輸送層たるＮＰＢを膜厚４５ｎｍ、発光層たるＡｌｑ３を膜厚６０ｎｍ、電子注入層たるＬｉＦを膜厚０．５ｎｍ、陰極層たるＡｌを膜厚１０ｎｍとなるようにこの順で、基材上に順次形成した。また、一連のＣｕＰｃ、ＮＰＢ及びＡｌｑ３の形成ごとに、表１、２及び３に示すように、開口幅Ｗ、発光幅Ａ及び距離ｈを変化させた。
形成された有機ＥＬ素子を、有機層２５を流れる電流の電流密度が７．５ｍＡ／ｃｍ2となるように陽極層２３及び陰極層２７に電圧を印加することにより、発光させた。このとき、有機ＥＬ特性評価装置（有機ＥＬ発光効率測定装置、プレサイスゲージ社製、型式ＥＬ−１００３）を用い、有機ＥＬ素子の発光領域における基材の長手方向中央において、幅方向に１ｍｍおきに発光面での輝度を測定した。測定結果から、輝度ムラ＝（最大輝度−最小輝度）／最大輝度×１００（％）によって、幅方向の輝度ムラを算出した。そして、輝度ムラ≦１０％の場合を◎、１０％＜輝度ムラ≦２０％の場合を○、２０％＜輝度ムラの場合を×、として評価した。結果を表１〜表３に示す。
表１には、開口幅Ｗを、Ｗ＝２０ｍｍで一定とし、発光幅Ａ及び距離ｈを変化させた場合における結果を示す。実施例１〜５に示すように、Ａ＝１８ｍｍ及び１６ｍｍの両方の場合において、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすものは、膜厚誤差及び輝度ムラが小さいことが認められた。これに対し、比較例１〜７に示すように、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たさないものは、膜厚誤差及び輝度ムラの両方共大きいことが認められた。また、実施例６〜１１で示すように、開口幅Ｗと発光幅Ａとの差（Ｗ−Ａ）が１０ｍｍ以上の場合には、発光幅Ａ及び距離ｈの大きさによらず式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすため、膜厚誤差及び輝度ムラが小さくなることが認められた。
表２には、開口幅Ｗを、Ｗ＝１０ｍｍで一定とし、発光幅Ａ及び距離ｈを変化させた場合における結果を示す。実施例１２〜１６に示すように、Ａ＝９ｍｍ、８ｍｍ及び７ｍｍのいずれの場合においても、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすものは、膜厚誤差及び輝度ムラが小さいことが認められた。これに対し、比較例８〜２０に示すように、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たさないものは、膜厚誤差及び輝度ムラの両方共大きいことが認められた。なお、Ｗ＝１０ｍｍの場合、開口幅Ｗと発光幅Ａとの差（Ｗ−Ａ）は１０ｍｍ未満となるため、上記表１とは異なり、発光幅Ａ及び距離ｈの大きさによらず式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすような場合は、無かった。
表３には、開口幅Ｗを、Ｗ＝５０ｍｍで一定とし、発光幅Ａ及び距離ｈを変化させた場合における結果を示す。実施例１７〜２１に示すように、Ａ＝４８ｍｍ及び４６ｍｍの両方の場合において、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たすものは、膜厚誤差及び輝度ムラが小さいことが認められた。これに対し、比較例２１〜２７に示すように、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たさないものは、膜厚誤差及び輝度ムラの両方共大きいことが認められた。また、実施例２２〜２７で示すように、開口幅Ｗと発光幅Ａとの差（Ｗ−Ａ）が１０ｍｍ以上の場合には、上記表１と同様、発光幅Ａ及び距離ｈの大きさによらず式Ｗ≧Ａ＋２×ｈを満たし、膜厚誤差及び輝度ムラが小さくなることが認められた。
上記の結果、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子の製造装置により、基材２１上に形成される有機層の膜厚の変動を抑制でき、有機ＥＬ素子の発光色の変動を抑制できることがわかった。
１：有機ＥＬ素子の製造装置、３：真空チャンバー、３ａ：内壁、５：基材供給装置（基材供給手段）、７：キャンロール、９：蒸着源、９ａ：ノズル、９ａａ：開口部、２０：有機ＥＬ素子、２１：基材、２５ａ：有機層、Ｗ：開口幅、Ａ：発光幅、ｈ：距離
Claims (4)
- 気化された有機層形成材料をノズルから吐出させることにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着工程を含み、前記有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすようにして前記蒸着工程を行なうことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 - 前記気化された有機層形成材料が前記開口部を介して吐出されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 気化された有機層形成材料をノズルから吐出することにより、該ノズルに対して相対的に移動する基材上に有機層を形成する蒸着源を備え、有機層からなり基材移動方向に対して垂直な方向の幅Ａ（ｍｍ）を有する発光領域を形成するように構成された有機ＥＬ素子の製造装置であって、
ロール状に巻き取られた帯状の前記基材を繰り出し、繰り出した前記基材を巻き取ることによって前記基材を移動させつつ、且つ、前記ノズルの開口部における前記基材移動方向と垂直方向の長さ（開口幅）をＷ（ｍｍ）、前記開口部と前記基材との距離をｈ（ｍｍ）とするとき、式Ｗ≧Ａ＋２×ｈ（但し、Ｗ＝５〜１００ｍｍ、Ａ＝３〜９０ｍｍ、ｈ≦５ｍｍである。）を満たすように構成されたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。 - 前記気化された有機層形成材料が前記開口部を介して吐出されることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011098172A JP5352620B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 |
| EP12776185.6A EP2704533B1 (en) | 2011-04-26 | 2012-04-06 | Method and device for producing organic el element |
| US14/114,142 US9647224B2 (en) | 2011-04-26 | 2012-04-06 | Method and apparatus for manufacturing organic EL device |
| PCT/JP2012/059439 WO2012147493A1 (ja) | 2011-04-26 | 2012-04-06 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 |
| CN201280020020.4A CN103493593B (zh) | 2011-04-26 | 2012-04-06 | 有机el元件的制造方法及制造装置 |
| KR1020137017252A KR20140004118A (ko) | 2011-04-26 | 2012-04-06 | 유기 ｅｌ 소자의 제조 방법 및 제조 장치 |
| TW101113455A TW201251172A (en) | 2011-04-26 | 2012-04-16 | Organic EL device manufacturing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011098172A JP5352620B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012230816A JP2012230816A (ja) | 2012-11-22 |
| JP2012230816A5 JP2012230816A5 (ja) | 2013-03-07 |
| JP5352620B2 true JP5352620B2 (ja) | 2013-11-27 |
Family
ID=47072017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011098172A Expired - Fee Related JP5352620B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9647224B2 (ja) |
| EP (1) | EP2704533B1 (ja) |
| JP (1) | JP5352620B2 (ja) |
| KR (1) | KR20140004118A (ja) |
| CN (1) | CN103493593B (ja) |
| TW (1) | TW201251172A (ja) |
| WO (1) | WO2012147493A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014114491A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Yuutekku:Kk | 蒸着源及び蒸着装置 |
| KR102224393B1 (ko) | 2015-09-10 | 2021-03-08 | 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 | 유기 일렉트로닉스 재료 및 그 이용 |
| JP6823470B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2021-02-03 | 住友化学株式会社 | 有機デバイスの製造方法及び成膜装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW548860B (en) * | 2001-06-20 | 2003-08-21 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US7368145B2 (en) * | 2002-09-19 | 2008-05-06 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing organic EL display and color filter by ink jet method |
| US7067170B2 (en) * | 2002-09-23 | 2006-06-27 | Eastman Kodak Company | Depositing layers in OLED devices using viscous flow |
| JP4476019B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2010-06-09 | 東北パイオニア株式会社 | 成膜源、真空成膜装置、有機ｅｌ素子の製造方法 |
| US7825582B2 (en) * | 2004-11-08 | 2010-11-02 | Kyodo Printing Co., Ltd. | Flexible display and manufacturing method thereof |
| JP2006269599A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Sony Corp | パターン形成方法、有機電界効果型トランジスタの製造方法、及び、フレキシブルプリント回路板の製造方法 |
| US20090104377A1 (en) * | 2005-08-29 | 2009-04-23 | Yoshida Hidehiro | Vapor deposition head apparatus and method of coating by vapor deposition |
| JP4655003B2 (ja) | 2006-08-09 | 2011-03-23 | 株式会社デンソー | 排気浄化装置の過昇温防止装置 |
| JP5063969B2 (ja) | 2006-09-29 | 2012-10-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 蒸着装置、蒸着装置の制御装置、蒸着装置の制御方法および蒸着装置の使用方法 |
| JP4768584B2 (ja) | 2006-11-16 | 2011-09-07 | 財団法人山形県産業技術振興機構 | 蒸発源およびこれを用いた真空蒸着装置 |
| JP4881789B2 (ja) | 2007-05-16 | 2012-02-22 | 株式会社Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｕｎｉ−Ｂｒａｉｎ | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置 |
| EP2020392B1 (en) * | 2007-08-03 | 2013-10-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing thin-film laminated member |
| JP2009302045A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-12-24 | Silver Seiko Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| US7939247B2 (en) * | 2008-08-29 | 2011-05-10 | Globalfoundries Inc. | Process of patterning small scale devices |
| CN101962750B (zh) * | 2009-07-24 | 2013-07-03 | 株式会社日立高新技术 | 真空蒸镀方法及其装置 |
| JP5431242B2 (ja) | 2009-08-28 | 2014-03-05 | 株式会社Ｔｉ | 成膜装置 |
| JP5267519B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-08-21 | カシオ計算機株式会社 | 吐出部、塗布装置及び塗布方法 |
-
2011
- 2011-04-26 JP JP2011098172A patent/JP5352620B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-04-06 CN CN201280020020.4A patent/CN103493593B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-06 EP EP12776185.6A patent/EP2704533B1/en not_active Not-in-force
- 2012-04-06 WO PCT/JP2012/059439 patent/WO2012147493A1/ja active Application Filing
- 2012-04-06 KR KR1020137017252A patent/KR20140004118A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-04-06 US US14/114,142 patent/US9647224B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-16 TW TW101113455A patent/TW201251172A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2704533B1 (en) | 2017-12-13 |
| US9647224B2 (en) | 2017-05-09 |
| US20140051198A1 (en) | 2014-02-20 |
| JP2012230816A (ja) | 2012-11-22 |
| EP2704533A4 (en) | 2014-12-17 |
| TW201251172A (en) | 2012-12-16 |
| KR20140004118A (ko) | 2014-01-10 |
| EP2704533A1 (en) | 2014-03-05 |
| CN103493593A (zh) | 2014-01-01 |
| CN103493593B (zh) | 2016-08-17 |
| WO2012147493A1 (ja) | 2012-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5401443B2 (ja) | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP5323041B2 (ja) | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP5740244B2 (ja) | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP2011140717A (ja) | 薄膜蒸着装置 | |
| TW200541395A (en) | Film formation source, vacuum film formation apparatus, organic EL panel and method of manufacturing the same | |
| TW200847845A (en) | Method and device for manufacturing organic electroluminescence element | |
| US8921142B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing organic EL device | |
| US20170130320A1 (en) | Mask for production of organic electroluminescent element, apparatus for producing organic electroluminescent element, and method for producing organic electroluminescent element | |
| JP5352620B2 (ja) | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP5284443B2 (ja) | 有機ｅｌデバイスの製造方法及び製造装置 | |
| US20160049611A1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP2012233245A (ja) | 有機機能性素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP2012142140A (ja) | 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP2015167086A (ja) | 有機ｅｌ素子の製造装置及び製造方法 | |
| JP5269970B2 (ja) | 有機ｅｌデバイスの製造方法及び製造装置 | |
| JP2016054047A (ja) | 有機ｅｌ素子の製造装置及び製造方法 | |
| JP2013179019A (ja) | ガイド部材、ガイド機構及び有機ｅｌデバイスの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130117 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130117 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20130117 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20130228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130308 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130501 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130802 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130826 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |