JP5856839B2 - 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、蒸着源から気化させた気化材料を帯状の基材に蒸着させる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法に関し、また、その有機ＥＬ素子の製造装置に関する。
従来、有機ＥＬ素子の製造方法として、帯状の基材が所定の走行方向に沿って走行するように、基材を走行させる工程と、蒸着源から気化材料を吐出させて基材に蒸着させる工程とを備える製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。そして、斯かる製造方法によれば、帯状のシャドーマスクを帯状の基材に面合わせで密接させると共に、シャドーマスクを基材と一体的に走行させることにより、所望のパターンで気化材料を基材に蒸着させることができる。
ところで、特許文献１に係る製造方法においては、シャドーマスクを送り出す送り出しローラや、シャドーマスクを巻き取る巻き取りローラや、シャドーマスクを支持する複数の支持ローラが設けられており、一般的に、装置が大型になるという問題を生じさせている。また、異なるパターンで気化材料を基材に蒸着させたい場合には、所定のシャドーマスクに交換（型替え）するために、複雑な作業が必要となるという問題を生じさせている。
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、従来のような帯状のシャドーマスクを不要にしつつも、蒸着源からの気化材料を所望のパターンで基材に蒸着することができる有機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。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、帯状の基材が所定の走行方向に沿って走行するように、基材を走行させる工程と、気化材料を蒸着源から吐出することにより、前記基材の所定部位に前記気化材料を蒸着させる工程と、前記気化材料を蒸着する際に、前記気化材料が前記所定部位を除く部位に蒸着するのを防止するように、前記基材を遮蔽するための遮蔽部を前記蒸着源及び前記基材間に配置させる工程と、を有し、前記遮蔽部は、前記蒸着源及び前記基材間に配置されることで前記基材を遮蔽する遮蔽位置と、前記蒸着源及び前記基材間から退避されることで前記基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置とに切り替え可能に構成されるとともに、前記走行方向で往復移動する範囲である移動範囲が設けられ、前記遮蔽部は、前記遮蔽位置に位置した状態で、前記基材と同じ速度で前記走行方向に前記移動範囲の上流端から下流端まで移動すると共に、前記遮蔽解除位置に位置した状態で、前記走行方向と反対方向に前記移動範囲の下流端から上流端まで移動することを特徴とする。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法によれば、遮蔽部が蒸着源及び基材間に配置されることで、遮蔽部が基材を遮蔽する遮蔽位置に位置する。そして、遮蔽部が遮蔽位置に位置した状態で、遮蔽部が基材と同じ速度で走行方向に移動する。これにより、気化材料を所定部位に蒸着できる一方、所定部位を除く部位に気化材料が蒸着するのを防止できる。
その後、遮蔽部が蒸着源及び基材間から退避されることで、遮蔽部が基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置に切り替えられる。そして、遮蔽部が遮蔽解除位置に位置した状態で、遮蔽部が走行方向と反対方向に移動する。これにより、蒸着源から吐出される気化材料が走行する基材に蒸着するのを阻害することなく、遮蔽部を元の位置に戻すことができる。したがって、斯かる動作を繰り返すことにより、連続して有機ＥＬ素子を製造することができる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記遮蔽部は、前記遮蔽位置に位置した状態で前記基材の幅方向に亘って配置されるべく、基材の幅寸法よりも大きく形成されてもよい。
斯かる有機ＥＬ素子の製造方法によれば、気化材料が蒸着されていない部位を、基材の幅方向に亘って形成することができるため、後に、斯かる部位で有機ＥＬ素子を切断することができる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記遮蔽部は、フリップ式遮蔽板であることが望ましい。
斯かる有機ＥＬ素子の製造方法によれば、遮蔽部にフリップ式遮蔽板を採用することにより、遮蔽位置と遮蔽解除位置との位置変更を確実に行うことができるようになる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、帯状の基材を所定の走行方向に沿って走行させる走行装置と、気化材料を前記基材に蒸着すべく、前記基材の所定部位に向けて前記気化材料を吐出する蒸着源と、前記気化材料が前記所定部位を除く部位に蒸着するのを防止するように、前記基材を遮蔽するための遮蔽部を有する遮蔽装置と、前記遮蔽部を前記走行方向で往復移動させる範囲として設けられる移動範囲内で移動させる移動装置と、を備え、前記遮蔽装置は、前記遮蔽部を、前記蒸着源及び前記基材間に配置されることで前記基材を遮蔽する遮蔽位置と、前記蒸着源及び前記基材間から退避されることで前記基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置とに切り替え可能な切替機構、を備え、前記移動装置は、前記遮蔽位置に位置した前記遮蔽部を、前記基材と同じ速度で走行方向に前記移動範囲の上流端から下流端まで移動させると共に、前記遮蔽解除位置に位置した前記遮蔽部を、前記走行方向と反対方向に前記移動範囲の下流端から上流端まで移動させることを特徴とする。
斯かる有機ＥＬ素子の製造装置によれば、遮蔽部が蒸着源及び基材間に配置されることで、遮蔽部が基材を遮蔽する遮蔽位置に位置する。そして、遮蔽部が遮蔽位置に位置した状態で、移動装置が基材と同じ速度で走行方向に遮蔽部を移動させる。これにより、気化材料を所定部位に蒸着できる一方、所定部位を除く部位に気化材料が蒸着するのを防止できる。
その後、遮蔽部が蒸着源及び基材間から退避されることで、遮蔽部が基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置に切り替えられる。そして、遮蔽部が遮蔽解除位置に位置した状態で、移動装置が走行方向と反対方向に遮蔽部を移動させる。これにより、遮蔽部を元の位置に戻すことができる。したがって、斯かる動作を繰り返すことにより、連続して有機ＥＬ素子を製造することができる。
以上の如く、本発明によれば、従来のような帯状のシャドーマスクを不要にしつつも、蒸着源からの気化材料を所望のパターンで基材に蒸着することができるという優れた効果を奏する。
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置（以下、単に「製造装置」ともいう）における一実施形態について、図１〜図１４を参酌して説明する。
本実施形態に係る製造装置は、図１〜図７に示すように、内部が真空である複数の真空室１と、帯状の基材８１が真空室１の内部を通過するように、基材８１を水平方向（以下、「走行方向」ともいう）Ｘに沿って走行させる走行装置２と、気化材料が基材８１に蒸着すべく、基材８１に向けて気化材料を吐出する複数の蒸着源３とを備える。また、製造装置は、基材８１を遮蔽する遮蔽部４１を有する複数の遮蔽装置４と、各遮蔽部４１を走行方向Ｘに沿って往復移動させる複数の移動装置５とを備える。
真空室１は、三つ設けられている。そして、複数の真空室１は、走行方向Ｘに沿って連設されている。また、各真空室１の内部が真空となるように、各真空室１には、真空ポンプ等の真空発生装置（図示及び採番していない）が接続されている。
走行装置２は、基材８１を送る送り出しローラ２１と、基材８１（詳しくは、気化材料を基材８１に蒸着して形成された有機ＥＬ素子８）を巻き取る巻き取りローラ２２と、送り出しローラ２１及び巻き取りローラ２２間に配置され、基材８１を支持する複数の支持ローラ２３とを備える。そして、走行装置２は、基材８１が走行方向Ｘに沿う直線状になる部分を有するようにして、基材８１を走行させている。
送り出しローラ２１は、真空室１の外部で且つ上流側に配置されていると共に、巻き取りローラ２２は、真空室１の外部で且つ下流側に配置されている。また、複数の支持ローラ２３は、真空室１の内部に配置されていると共に、走行方向Ｘに並設されている。そして、複数の支持ローラ２３は、基材８１に掛け渡されていると共に、基材８１の上面を支持している。
各蒸着源３は、真空室１の内部に配置されていると共に、基材８１と上下方向（鉛直方向）で対面するように配置されている。具体的には、各蒸着源３は、基材８１の下方側に配置され、基材８１の下面と対面するように配置されている。そして、上流側及び下流側の真空室１には、蒸着源３がそれぞれ一つ設けられていると共に、中間の真空室１には、三つの蒸着源３が走行方向Ｘに沿って並設されている。
また、各蒸着源３は、加熱により気化させた気化材料を、基材８１に向けて吐出している。具体的には、各蒸着源３は、気化材料を、上方向（図３〜図７におけるＹ矢印方向）に向けて吐出している。
各遮蔽装置４は、遮蔽部４１を回転移動させることにより、遮蔽部４１の位置を切り替える切替機構４２を備える。そして、各遮蔽装置４は、切替機構４２により、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材間８１に配置されることで基材８１を遮蔽させる遮蔽位置と、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材８１間から退避されることで基材８１を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置とに切り替え可能に構成されている。
また、遮蔽装置４は、各真空室１の内部に、それぞれ一対設けられている。そして、一対の遮蔽装置４，４は、基材８１の各側方に配置されている。具体的には、一対の遮蔽装置４，４は、基材８１を幅方向で挟むように、基材８１を介在し且つ互いに対面するようにして配置されている。
各遮蔽部４１は、所定の蒸着源３から吐出される所定の気化材料が、有機ＥＬ素子を形成すべき所定の部位へ蒸着されることを許容するとともに、この所定部位を除く部位に気化材料が付着しないように遮蔽するためのものである。ここで、「所定の部位を除く部位」とは、遮蔽部４１が遮蔽のために基材８１に重ねられたとき、蒸着源３と対面する方向で遮蔽部４１と重なる基材８１の部位をいう。
各遮蔽部４１は、帯状又は矩形状で且つ板状に形成されている。より具体的には、本実施形態において、遮蔽部４１には、いわゆるフリップ式遮蔽板が採用されている。斯かるフリップ式遮蔽板とは、特に基材８１の直近位置において、遮蔽部４１の上面が基材８１の下面と接近・離反するように、走行方向Ｘ（水平方向）を中心に遮蔽部４１を回転させるタイプのものをいう。
なお、遮蔽部４１としては、このフリップ式遮蔽板の他、特に基材８１の直近位置において、遮蔽部４１の上面が基材８１の下面に沿って移動するように、走行方向Ｘと直交方向（鉛直方向）を中心に遮蔽部４１を回転させる、いわゆるスライド式遮蔽板を採用できる。そして、各遮蔽部４１は、遮蔽位置に位置した状態で基材８１の幅方向に亘って配置されるべく、長手方向の寸法が基材４１の幅寸法よりも大きく形成されている。
また、各遮蔽部４１は、遮蔽位置に位置した状態において、基材８１から離間されて配置される。そして、遮蔽部４１と基材８１との離間の間隔は、例えば、１ｍｍ以下であることが望ましい。なお、各遮蔽部４１は、遮蔽位置に位置した状態において、上面が基材８１の下面と当接するように配置することも可能である。
各切替機構４２は、移動装置５に接続されて移動される本体部４２ａを備える。また、各切替機構４２は、基材８１の幅方向（走行方向Ｘと直交する方向）に沿って配置される軸で回転するように本体部４２ａに固定される第１回転体４２ｂと、走行方向Ｘに沿って配置される軸で回転するように本体部４２ａに固定され、第１回転体４２ｂの駆動を受ける第２回転体４２ｃとを備える。
そして、各切替機構４２は、一端部が第１回転体４２ｂの軸に連結される第１リンク体４２ｄと、一端部が第２回転体４２ｃの軸に連結され且つ他端部が遮蔽部４１の端部に連結される第２リンク体４２ｅとを備える。さらに、各切替機構４２は、第１リンク体４２ｄの他端部に回転可能に取り付けられるカムフォロワ４２ｆと、カムフォロワ４２ｆに摺接されるカム４２ｇとを備える。
各第１回転体４２ｂ及び各第２回転体４２ｃの内部には、磁性体がそれぞれ設けられている。これにより、各第１回転体４２ｂが回転するのに伴って、各第２回転体４２ｃの磁性体が各第１回転体４２ｂの磁性体から磁力を受けるため、各第２回転体４２ｃが回転する。なお、各第１回転体４２ｂと各第２回転体４２ｃとは、離間して配置されている。
各カム４２ｇは、走行方向Ｘに沿って長尺に形成されている。そして、各カム４２ｇは、下面がカムフォロワ４２ｆの外周面に摺接される。また、各カム４２ｇは、上下方向（鉛直方向）に変位可能に構成されている。
なお、各切替機構４２においては、付勢装置（図示及び採番していない）により、カムフォロワ４２ｆが上方へ変位するように付勢されている。したがって、各切替機構４２は、カム４２ｇを上方に位置させること（図４及び図５参照）で、遮蔽部４１を遮蔽解除位置に位置させると共に、カム４２ｇを下方に位置させること（図６及び図７参照）で、遮蔽部４１を遮蔽位置に位置させるように構成されている。
各移動装置５は、真空室１の内部に配置されていると共に、各遮蔽装置４の上方に配置されている。そして、各移動装置５は、本体部４２ａの上部を接続し、本体部４２ａを走行方向Ｘに沿って往復移動させることにより、遮蔽部４１を走行方向Ｘに沿って往復移動させる。具体的には、各移動装置５は、遮蔽位置に位置した遮蔽部４１を、基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動させると共に、遮蔽解除位置に位置した遮蔽部４１を、走行方向Ｘと反対方向に移動させる。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置における構成については以上の通りであり、次に、本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。
走行装置２が基材８１を走行させることで、基材８１が走行方向Ｘに沿って走行している。そして、走行している基材８１に向けて各蒸着源３が気化材料を吐出することで、気化材料が基材８１に蒸着する。このとき、遮蔽部４１が遮蔽位置に位置した状態を維持している。これにより、遮蔽部４１に遮蔽された基材８１において、気化材料が蒸着される所定部位を除く部位に、気化材料が蒸着するのを防止している。斯かる動作について、図８〜図１１を参酌し、以下に詳述する。
一対の遮蔽装置４，４のうち、一方側（図８〜図１１において上方側）の遮蔽装置４について説明する。まず、カム４２ｇが下方に位置していることで、図８に示すように、遮蔽部４１が基材８１の下面を遮蔽する遮蔽位置に位置している。そして、本体部４２ａが移動装置５により基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動することで、遮蔽部４１が基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動する。
このとき、下方に位置しているカム４２ｇにカムフォロワ４２ｆが摺接しているため、図９に示すように、遮蔽部４１が走行方向Ｘに移動する際には、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材８１間に配置され、遮蔽部４１が遮蔽位置に位置した状態を維持している。これにより、遮蔽部４１に遮蔽された基材８１において、気化材料が蒸着される所定部位を除く部位に、気化材料が蒸着するのを防止している。
そして、本体部４２ａが移動範囲における下流端まで移動すると、カム４２ｇが変位して上方に位置するため、図１０に示すように、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材８１間から退避されることで、遮蔽部４１が基材８１を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置に切り替えられる。その後、本体部４２ａが移動装置５により走行方向Ｘと反対方向に移動することで、遮蔽部４１が走行方向Ｘと反対方向に移動する。
このとき、上方に位置しているカム４２ｇにカムフォロワ４２ｆが摺接しているため、図１１に示すように、遮蔽部４１が走行方向Ｘと反対方向に移動する際には、遮蔽部４１が遮蔽解除位置に位置した状態を維持している。これにより、蒸着源３から吐出される気化材料が基材８１に蒸着するのを阻害することなく、遮蔽部４１を移動範囲における上流端に戻すことができる。
そして、カム４２ｇが変位して下方に位置することで、図８に示すように、遮蔽部４１が基材８１の下面を遮蔽する遮蔽位置に位置すると共に、本体部４２ａが移動装置５により基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動することで、遮蔽部４１が基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動する。
また、図８〜図１１に示すように、一方側の遮蔽装置４が遮蔽部４１を遮蔽位置に位置し且つ走行方向Ｘに移動している際には、他方側（図８〜図１１において下方側）の遮蔽装置４は、遮蔽部４１を遮蔽解除位置に位置すると共に、走行方向Ｘと反対方向に移動している。そして、一方側の遮蔽装置４が遮蔽部４１を遮蔽解除位置に位置し且つ走行方向Ｘと反対方向に移動している際には、他方側の遮蔽装置４は、遮蔽部４１を遮蔽位置に位置すると共に、走行方向Ｘに移動している。
このようにして、各遮蔽装置４の往復動作を繰り返すことにより、有機ＥＬ素子８を連続的に製造することができる。斯かる有機ＥＬ素子８について、図１２〜図１４を参酌して、以下に詳述する。
有機ＥＬ素子８は、図１２〜図１４に示すように、基材８１の一方側の面に蒸着源４からの気化材料が蒸着されて形成される下部電極層８２と、下部電極層８２の上から気化材料が蒸着されて形成される有機層８３と、有機層８３の上から気化材料が蒸着されて形成される上部電極層８４とを備える。そして、有機ＥＬ素子８は、基材８１の幅方向に亘って気化材料が蒸着されていない部位、即ち、各層８２，８３，８４が設けられていない部位を備えている。
基材８１は、導電性を有する導電層８１ａと、絶縁性を有する絶縁層８１ｂとを備える。そして、導電層８１ａは、金属基板で構成されており、例えば、ステンレス、銅、ニッケル等の金属で形成されている。また、絶縁層８１ｂは、導電層８１ａの一方側の面全体を覆うように配置され、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性樹脂や、薄ガラス等で形成されている。
下部電極層８２は、少なくとも一部が有機層８３及び上部電極層８４に覆われておらず露出するように配置されている。そして、下部電極層８２は、本実施形態において、陽極層としており、例えば、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電材や、金、銀、アルミニウム等の金属で形成されている。
有機層８３は、下部電極層８２の上に配置される正孔注入層８３ａと、正孔注入層８３ａの上に配置される有機ＥＬ層８３ｂと、有機ＥＬ層８３ｂの上に配置される電子注入層８３ｃとを備える。そして、有機層８３は、下部電極層８２と上部電極層８４とが接触するのを防止するように、下部電極層８２及び上部電極層８４間に配置されている。
正孔注入層８３ａ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）等で形成されている。また、有機ＥＬ層８３ｂ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）等で形成されている。さらに、電子注入層８３ｃ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）等で形成されている。
上部電極層８４は、本実施形態において、陰極層としている。そして、上部電極層８４は、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム銀の合金、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む合金等で形成されている。
したがって、上流側の真空室１に配置される蒸着源３は、下部電極層８２を形成する気化材料を吐出し、中間の真空室１に配置される蒸着源３，３，３は、上流側から、正孔注入層８３ａを形成する気化材料、有機ＥＬ層８３ｂを形成する気化材料、電子注入層８３ｃを形成する気化材料をそれぞれ吐出し、さらに、下流側の真空室１に配置される蒸着源３は、上部電極層８４を形成する気化材料を吐出している。
以上より、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置によれば、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材８１間に配置されることで、遮蔽部４１が基材８１を遮蔽する遮蔽位置に位置する。そして、遮蔽部４１が遮蔽位置に位置した状態で、蒸着源３の上流側から、遮蔽部４１が基材８１と同じ速度で走行方向Ｘに移動する。これにより、気化材料を所定部位に蒸着できる一方、所定部位を除く部位に気化材料が蒸着するのを防止できる。
また、遮蔽部４１が蒸着源３の下流側に移動し移動範囲の下流端（終点）まで移動した後、遮蔽部４１が蒸着源３及び基材８１間から退避されることで、遮蔽部４１が基材８１を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置に切り替えられる。そして、遮蔽部４１が遮蔽解除位置に位置した状態で、遮蔽部４１が走行方向Ｘと反対方向に移動する。
これにより、蒸着源３から吐出される気化材料が走行する基材Ｘに蒸着するのを阻害することなく、遮蔽部４１を移動範囲の上流端（始点）に戻すことができる。そして、斯かる動作を繰り返すことにより、連続して有機ＥＬ素子８を製造することができる。したがって、従来のような帯状のシャドーマスクを不要にしつつも、蒸着源３からの気化材料を所望のパターンで基材８１に蒸着することができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置によれば、遮蔽部４１が基材８１の幅寸法よりも大きく形成されているため、遮蔽部４１が遮蔽位置に位置した状態において、遮蔽部４１が基材８１の幅方向に亘って配置される。これにより、気化材料が蒸着されていない部位を、基材８１の幅方向に亘って形成することができるため、後に、斯かる部位で有機ＥＬ素子８を切断することができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置によれば、遮蔽部４１にフリップ式遮蔽板を採用することにより、遮蔽位置と遮蔽解除位置との位置変更を確実に行うことができるようになる。
なお、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上記実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置においては、遮蔽部４１が帯状又は矩形状に形成される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。
具体的には、遮蔽部４１は、図１５に示すように、基材８１の長手方向にほぼ直交するように設けられる第１遮蔽部４１ａと、この第１遮蔽部４１ａにほぼ直交するように設けられる１つの第２遮蔽部４１ｂとを有する構成でもよい。
図１５に示すように、第１遮蔽部４１ａは、帯状又は矩形状に構成される。そして、第１遮蔽部４１ａは、その一端部が切替機構４２の第２リンク体４２ｅに連結され、その他端部が第２遮蔽部４１ｂと一体に形成されている。また、第２遮蔽部４１ｂは、帯状又は矩形状に構成される。そして、第２遮蔽部４１ｂは、基材８１の幅方向における一端部と重なって、基材８１の長手方向に沿って設けられている。
また、遮蔽部４１は、図１６に示すように、図１５の第１遮蔽部４１ａ及び第２遮蔽部４１ｂに加えて、第３遮蔽部４１ｃを有する構成でもよい。斯かる第３遮蔽部４１ｃは、帯状又は矩形状に構成される。また、第３遮蔽部４１ｃは、第１遮蔽部４１ａの中途部から、この第１遮蔽部４１ａとほぼ直交するように突出して形成される。
そして、第２遮蔽部４１ｂが基材８１の幅方向の一端部と重なるように設けられる一方で、第３遮蔽部４１ｃは、基材８１の幅方向における反対側の他端部と重なるように設けられる。さらに、第３遮蔽部４１ｃは、第２遮蔽部４１ｂとほぼ平行になっている。加えて、第３遮蔽部４１ｃは、基材８１の長手方向に沿って設けられる。
また、遮蔽部４１は、図１７に示すように、図１６の第１遮蔽部４１ａ、第２遮蔽部４１ｂ及び第３遮蔽部４１ｃに加えて、第４遮蔽部４１ｄを有する構成でもよい。斯かる第４遮蔽部４１ｄは、帯状又は矩形状に構成される。そして、第４遮蔽部４１ｄは、第２遮蔽部４１ｂの端部と第３遮蔽部４１ｃの端部とを連結している。さらに、第４遮蔽部４１ｄは、第１遮蔽部４１ａとほぼ平行になっている。加えて、第４遮蔽部４１ｄは、基材８１の幅方向に沿うように設けられる。
斯かる構成により、図１７に示す遮蔽部４１は、第１遮蔽部４１ａ、第２遮蔽部４１ｂ、第３遮蔽部４１ｃ及び第４遮蔽部４１ｄによって、四角形状に構成される。また、この遮蔽部４１は、第１遮蔽部４１ａ〜第４遮蔽部４１ｄによって囲まれる１つの開口部を有する。
また、遮蔽部４１は、図１８に示すように、図１７の第１遮蔽部４１ａ〜第４遮蔽部４１ｄに加えて、第５遮蔽部４１ｅを有する構成でもよい。斯かる第５遮蔽部４１ｅは、帯状に構成され、その中途部が屈曲して構成される。また、第５遮蔽部４１ｅは、第２遮蔽部４１ｂと第３遮蔽部４１ｃとの間に設けられる。
そして、第５遮蔽部４１ｅは、第１遮蔽部４１ａの中途部と第４遮蔽部４１ｄの中途部とを連結する。さらに、第５遮蔽部４１ｅは、第１遮蔽部４１ａ及び第４遮蔽部４１ｄとほぼ直交するように設けられる。加えて、第５遮蔽部４１ｅは、基材８１の長手方向に沿うように設けられる。斯かる構成により、図１８に示す遮蔽部４１は、第１遮蔽部４１ａ〜第５遮蔽部４１ｅによって区切られる２つの開口部を有する。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置においては、切替機構４２は、上記実施形態に係る構成に限られず、遮蔽部４１を遮蔽位置と遮蔽解除位置とに切り替える構成であればよい。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置においては、移動装置５は、上記実施形態に係る構成に限られず、遮蔽部４１を走行方向Ｘに沿って往復移動させる構成であればよい。
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。
（実施例１）
（実施例１）
以下の条件による製造装置によって、基材上に陽極層、有機ＥＬ層、および陰極層を形成し、有機ＥＬ素子を製造した。遮蔽部には、その厚さが０．１ｍｍ、材質としてＳＵＳ３０４のものを採用した。真空室の真空度は５．０×１０-5Ｐａに設定した。基材の幅寸法は、５０ｍｍである。また、基材の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎである。基材は、その厚さが５０μｍ、その材質がＳＵＳ３０４である。基材の素子側には、厚さ４μｍの絶縁層が形成される。
上記の条件で製造された有機ＥＬ素子を、鋏を用いて、基材における長手方向の隣接した有機ＥＬ素子間の中央部で基材幅方向に沿って切断することにより、各有機ＥＬ素子を切り離し、陽極層及び陰極層に電圧を印加した結果、いずれの有機ＥＬ素子についても、基材長手方向長さ３１４ｍｍ、基材幅方向長さ３８ｍｍの領域を有する緑色の発光が認められた。また、該領域内における発光は均一であった。また、有機ＥＬ素子には、ショート等の不具合の発生は認められなかった。実施例１では、１０ユニットの有機ＥＬ素子を製造したが、その全てについて所望の発光を行うことができた。
（比較例）
（比較例）
実施例１における遮蔽装置を使用する代わりに、帯状のシャドーマスクを用いる製造装置によって、有機ＥＬ素子の比較例を製造した。帯状のシャドーマスクは、シャドーマスク繰り出しローラにそれぞれ巻き付けられており、該シャドーマスク繰り出しローラから繰り出された帯状のシャドーマスクが、基材と蒸着源との間に供給された後、シャドーマスク巻き取りローラによってそれぞれ巻き取られるようになっている。シャドーマスクには所定のピッチで開口部が形成されている。さらに、繰り出されたシャドーマスクは、押さえロールによって基材に密着させられる。
そして、このような帯状のシャドーマスクを備えた製造装置を用いて、実施例１と同様に、基材上に形成された陽極層に有機ＥＬ層と陰極層を形成したところ、シャドーマスクと基材上に形成された陽極層とが擦れて、陽極層に傷がついた。より具体的には、製造された１０ユニットの有機ＥＬ素子のうち、１つのユニットにおいて陽極層に傷がついた。また、連続した成膜の途中から、帯状のシャドーマスクの開口部と陽極層との間に位置ずれが生じたため、それ以降は所望の品質を満足するような有機ＥＬ素子を製造することができなかった。
本願の発明者は、上記のような実施例１と、陽極層に傷のついた比較例とに係る有機ＥＬ素子について、性能試験を行った。試験結果として、図１９を参照すると、実施例１に係る有機ＥＬ素子は、印加電圧が約７Ｖを越えてから発光輝度が徐々に増加していき、印加電圧が１２Ｖの場合に、発光輝度が４００００ｃｄ／ｍ2を越え、所望の発光輝度に到達することが確認された。
これに対し、動作不良が生じた比較例に係る有機ＥＬ素子では、印加電圧が約７Ｖを越えた時点から徐々に発光輝度が増加していくが、印加電圧が１２Ｖになっても所望の発光輝度まで到達しないことが判明した。この結果から、比較例は、陽極層に傷がついたため、所望の性能を発揮できなかったものと考えられる。
また、図２０及び図２１に示すように、実施例１と比較例について、レーザ顕微鏡（株式会社キーエンス製：ＶＫ−９７００）を使用し、基材に陽極層が形成された状態におけるその境界部の平面の画像を取得し、これらの画像の対比を行っている。また、図２２に示すように、実施例１と比較例における陽極層のパターンエッジ部分の断面プロファイルをグラフにし、対比を行っている。
この実施例１では、遮蔽装置の遮蔽部を、基材から離れた遮蔽位置に配置し、蒸着源からの気化材料を基材に蒸着することにより、陽極層を形成している。一方、比較例では、シャドーマスクを基材に接触させた状態で遮蔽し、蒸着源からの気化材料を基材に蒸着することにより、陽極層を形成している。
図２２に示すように、比較例の陽極層のエッジ部分は、その側面がほぼ鉛直方向に沿うように直線的に形成されていることが判る。これに対し、実施例１の陽極層のエッジ部分は、その側面が鉛直方向に対して傾斜して曲線状に形成されていることが判る。
上記の点について、さらに図２１を参照すると、比較例に係る平面画像では、上述のように陽極層の側面がほぼ鉛直に形成されることから、基材と陽極層との境界が色線上に鮮明に写っている。これに対し、実施例１における平面画像（図２０）では、陽極層の側面が傾斜して形成されていることから、基材と陽極層との間の境界が鮮明ではなく、ややぼやけたように写っている。
上記のように、比較例においては、シャドーマスクが基材に接触した状態で、陽極層に係る気化材料の蒸着が行われた結果、陽極層のエッジが非常に尖鋭な状態（図２１及び図２２に示す状態）になったことが判る。このような比較例においては、いわゆるエッジリークが発生しやすくなり、好ましいものではない。このことから、実施例１に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置は、基材に陽極層を形成する場合に、遮蔽部を基材から離間させて蒸着を行うことにより、エッジリークの発生を防止する点において顕著な効果を奏することが判った。
１…真空室、２…走行装置、３…蒸着源、４…遮蔽装置、５…移動装置、８…有機ＥＬ素子、４１…遮蔽部、４２…切替機構、８１…基材、８２…下部電極層、８３…有機層、８４…上部電極層、Ｘ…走行方向
Claims (4)
- 帯状の基材が所定の走行方向に沿って走行するように、基材を走行させる工程と、
気化材料を蒸着源から吐出することにより、前記基材の所定部位に前記気化材料を蒸着させる工程と、
前記気化材料を蒸着する際に、前記気化材料が前記所定部位を除く部位に蒸着するのを防止するように、前記基材を遮蔽するための遮蔽部を前記蒸着源及び前記基材間に配置させる工程と、を有し、
前記遮蔽部は、前記蒸着源及び前記基材間に配置されることで前記基材を遮蔽する遮蔽位置と、前記蒸着源及び前記基材間から退避されることで前記基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置とに切り替え可能に構成されるとともに、前記走行方向で往復移動する範囲である移動範囲が設けられ、
前記遮蔽部は、前記遮蔽位置に位置した状態で、前記基材と同じ速度で前記走行方向に前記移動範囲の上流端から下流端まで移動すると共に、前記遮蔽解除位置に位置した状態で、前記走行方向と反対方向に前記移動範囲の下流端から上流端まで移動することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 - 前記遮蔽部は、前記遮蔽位置に位置した状態で前記基材の幅方向に亘って配置されるべく、基材の幅寸法よりも大きく形成される請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記遮蔽部は、フリップ式遮蔽板である請求項１又は２に記載の有機ＥＬの製造方法。
- 帯状の基材を所定の走行方向に沿って走行させる走行装置と、気化材料を前記基材に蒸着すべく、前記基材の所定部位に向けて前記気化材料を吐出する蒸着源と、前記気化材料が前記所定部位を除く部位に蒸着するのを防止するように、前記基材を遮蔽するための遮蔽部を有する遮蔽装置と、前記遮蔽部を前記走行方向で往復移動させる範囲として設けられる移動範囲内で移動させる移動装置と、を備え、
前記遮蔽装置は、前記遮蔽部を、前記蒸着源及び前記基材間に配置されることで前記基材を遮蔽する遮蔽位置と、前記蒸着源及び前記基材間から退避されることで前記基材を遮蔽するのを解除する遮蔽解除位置とに切り替え可能な切替機構、を備え、
前記移動装置は、前記遮蔽位置に位置した前記遮蔽部を、前記基材と同じ速度で走行方向に前記移動範囲の上流端から下流端まで移動させると共に、前記遮蔽解除位置に位置した前記遮蔽部を、前記走行方向と反対方向に前記移動範囲の下流端から上流端まで移動させることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
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