TW200402768A - Manufacturing apparatus - Google Patents

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TW200402768A TW092119575A TW92119575A TW200402768A TW 200402768 A TW200402768 A TW 200402768A TW 092119575 A TW092119575 A TW 092119575A TW 92119575 A TW92119575 A TW 92119575A TW 200402768 A TW200402768 A TW 200402768A
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Shunpei Yamazaki
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Description

200402768 (1) 欢、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種設有用於沉積可藉由蒸發進行沉積 的材料（以下稱爲蒸發材料）的沉積裝置的製造設備、以 及利用該製造設備執行的發光裝置的製造方法，該發光裝 置具有含有機化合物的層作爲發光層。具體地說，本發明 係關於一種真空蒸發方法和真空蒸發設備，藉由從面向基 底設置的多個蒸發源蒸發蒸發材料而進行沉積。 【先前技術】 近年來，已經對具有EL元件作爲自發光元件的發光 裝置進行了硏究。發光裝置一般稱爲EL顯示器或發光二 極體（LED )。由於這些發光裝置具有如適於移動顯示的 快回應速度、低壓、低功耗驅動等特性，因此包括新一代 行動電話和攜帶型資訊終端（PDA )的下一代顯示器吸引 了人們的注意力。 具有含有機化合物的層作爲發光層的EL元件具有如 下結構：含有機化合物的層（以下稱爲EL層）夾在碭極 和陰極之間。藉由對陽極和陰極施加電場在EL層中産生 電致發光。從EL元件獲得的光包括從單態激發返回到基 態時發射的光（熒光）和在從三態激發返回到基態時發射 的光（憐光）。 上述EL層具有以“電洞輸送層、發光層、電子輸送 層”爲代表的疊層結構。用於形成EL層的EL材料廣義 (2) (2)200402768 地說分爲低分子（單聚合物）材料和高分子（多聚合物） 材料。低分子材料採用蒸發設備進行沉積。 蒸發設備具有安裝在基底上的基底固定器'、封裝LE 材料的坩堝、蒸發材料、用於防止昇華的EL材料上升的 擋板、和用於在坩堝中加熱EL材料的加熱器。然後，被 加熱器加熱的EL材料昇華並沉積在滾動的基底上。此 時’爲了均勻地沉積’基底和坩堝之間必須具有至少Lm 的距離。 根據上述蒸發設備和上述真空蒸發方法，當藉由真空 蒸發形成EL層時，幾乎所有昇華的el材料都黏接到在 蒸發設備的沉積室內部的內壁、擋板或黏接防護板（用於 防止真空蒸發材料黏接到沉積室的內壁上的保護板）上。 因此’在形成EL層時，昂貴的EL材料的利用效率低到 約1 %或更小，並且發光裝置的製造成本非常昂貴。 此外’根據現有技術的蒸發設備，爲了提供均勻膜， 必須將基底與蒸發源隔開等於或大於1 m的間隔。因此， 蒸發設備變的尺寸很大，並延長了用於從蒸發設備的每個 沉積室排出氣體所需要的時間，因此抑制了沉積速度並降 低了産率。而且’當基底變大時，存在的問題是基底中間 部分和邊緣的膜厚度極易變成不同。此外，該蒸發設備是 旋轉基底結構型的，因此該蒸發設備對大面積基底的處理 有限制。 此外’ E L材料由於容易被存在的氧或水氧化而導致 特性退化問題。然而，在藉由蒸發法形成膜時，放入容器 -6 - (3) 200402768 (玻璃瓶）中的預定量的蒸發材料 蒸發設備底座內部與要形成膜的物 (代表性的有坩堝、蒸發船形器皿 及到蒸發材料與氧或水或雜質混合 此外，當蒸發材料從玻璃瓶輸 料是藉由人手在設有手套等沉積室 輸送的。然而，當手套設置在預處 空，因此在大氣壓力下進行操作 高。例如，即使在預處理室內部在 時，也很難將濕氣或氧減少到盡可 到用機械手，由於蒸發材料是粉末 用於進行傳送操作的機械手。因此 的一體封閉系統難以進行形成EL 電極上形成EL層到形成上電極的兰 【發明內容】 因此，本發明提供一種作爲製 發方法，提高了 EL材料的利用效 膜或提局了形成EL層的生産率。 藉由根據本發明的蒸發設備和蒸發 及發光裝置的製造方法。 此外，本發明提供一種將EL 積基底上的製造裝置，所述 被取出並輸送給安裝在 體相對的位置上的容器 )，並在傳送操作中涉 〇 送到容器中時，蒸發材 的預處理室的內部進行 理室中時，不能構成真 ，混入雜質的可能性很 氮環境下進行傳送操作 能的少。此外，雖然想 形狀的，因此很難製造 ，藉由能避免混入雜質 元件的步驟，即從在下 泛驟。 造裝置的蒸發設備和蒸 率並均勻地形成優異的 此外，本發明提供一種 方法製造的發光裝置以 材料有效地蒸發到大面 大面積基底例如爲 3 2 0 m m X 4 0 0 m m 3 7 0 m m χ 4 7 0 m m 5 5 0 m m x 6 5 0 m m 、 (4) (4)200402768 600mm><720mm 、 680mmx880mm 、 lOOOmmx 1200 mm 、 1100mmxl250mm或1150mmxl300mm。本發明還提供能爲 大面積基底在其蒸發表面上獲得均勻膜厚的蒸發設備。 此外，本發明提供能避免雜質混入EL材料中的製造 4=1 士 裝置。 本發明提供一種以基底和蒸發源相互相對移動以便實 現上述目的爲特徵的蒸發設備。就是說，本發明的特徵在 於其上設置封閉蒸發材料的容器5 0 1的蒸發源固定器相對 於在蒸發設備中基底以一定間隔移動。此外，膜厚監視器 與將要移動的蒸發源固定器結合起來。此外，蒸發源固定 器的移動速度根據由膜厚監視器測量的値進行控制，以便 獲得均勻膜厚。 此外，如圖3中的例子所示，即使在擋板5 0 3封閉的 狀態中，藉由打開擋板5 0 3中的小孔，使從孔（開口.部分 S2 )傾斜射出的蒸發材料撞擊到膜厚監視器上，蒸發速度 總是可以測量的。注意對於打開和關閉擋板的方法沒有限 制。也可使用滑動擋板。封閉蒸發材料的容器5 01被加熱 並在蒸發期間保持加熱狀態。即使在移動之後蒸發源固定 器5 02上沒有基底，仍然進行加熱。因此，藉由採用擋板 5 0 3可以消除蒸發材料的浪費。此外，小孔形成在擋板 中，在容器中可能形成洩漏，因而可防止容器內的壓力變 成高壓。注意孔的開口表面面積S2小於容器的開口部分 表面面積S 1。 此外，較佳的，蒸發源固定器在基底圓周部分可以旋 -δ- (5) (5)200402768 轉，以便使膜厚均勻。蒸發源固定器選擇的例子示於圖 2 C中。此外，也可以重復進行半旋轉，如圖2 D所示。較 佳的，以一定的間距移動蒸發源固定器，以使蒸發材料的 昇華的邊緣（折邊）重疊。 此外，主要由於皴縮、由此非發光區膨脹的主要原因 是包括被吸收的濕氣的少量濕氣到達含有有機化合物的層 中。因此希望在主動矩陣基底上形成含有有機化合物的層 之前除去殘留在設有TFT的主動矩陣基底中的濕氣（包 括吸收的濕氣）。 本發明藉由提供用於均勻地加熱多個基底的熱處理 室，並在形成含有有機化合物的層之前使用多個板加熱器 (通常爲護套加熱器）在1 00 — 25 0°C的溫度下進行真空 加熱，可以防止或減少褶皺的産生。特別是，當有機樹脂 材料用作中間層絕緣膜或隔板材料時，濕氣很容易被有機 樹脂材料吸收，此外，還有産生除氣的風險。因此，在形 成含有有機化合物層之前有效地在1 0 0 - 2 5 0 °c的溫度下 進行真空加熱。 此外，根據本發明，從形成含有有機化合物層並藉由 在不暴露於周圍環境的情況下進行密封的步驟是較佳的， 以便防止濕氣滲入含有機化合物層內。 根據在本說明書所揭示的本發明之製造設備的特徵在 於包含： 裝載室； 耦合到裝載室的傳送室； -9- (6) (6)200402768 耦合到傳送室的多個膜形成室； 親合到傳送室的處理室； 其中多個膜形成室的每個膜形成室都耦合到真空排氣 處理室，用於在膜形成室內部形·成真空； 其中多個膜形成室的每個膜形成室包含： 用於進行掩模和基底的位置對準的對準機構； 基底固定機構； 蒸發源固定器；和 用於移動蒸發源固定器的機構； 其中蒸發源固定器包含： 密封蒸發材料的容器；. 用於加熱容器的機構；和 形成在容器上的擋板； 其中每個處理室耦合到真空排氣處理室，用於提供真 空狀態； 其中多個板加熱器設置在處理室中，以便疊加和打開 其間的縫隙；和 其中處理室可以在多個基底上進行真空加熱。 此外’較佳的，在蒸發含有有機化物的層之前進行電 漿處理’以便除去有機物質和濕氣。 根據本發明的另一實施例，一種製造設備包含： 裝載室； 耦合到裝載室的傳送室； 耦合到傳送室的多個膜形成室； -10- (7) (7)200402768 耦合到傳送室的處理室； 其中多個膜形成室的每個膜形成室都耦合到真空排氣 處理室，用於在膜形成室內部形成真空； 其中多個膜形成室的每個膜形成室包含： 用於進行掩模和基底的位置對準的對準機構； 基底固定機構； 蒸發源固定器；和 用於移動蒸發源固定器的機構； 其中蒸發源固定器包括： 密封蒸發材料的容器； 用於加熱容器的機構；和 形成在容器上的擋板； 其中處理室耦合到真空排氣處理室，用於提供真空狀 態；和 其中將氫氣、氧氣或惰性氣體引入在處理室中以産生 電漿。 在上述結構中，該設備的特徵在於多個板加熱器設置 在傳送室中，以便疊加和打開其間的間隙，並且能在多個 基底上進行真空加熱的處理室耦合到傳送室。採用板加熱 器在基底上均勻地進行真空加熱和從基底除去吸收的濕氣 可以防止或減少褶皺的産生。 此外，在上述每個結構中用於移動蒸發源固定器的機 構的功能是以一定間距在X軸方向移動蒸發源固定器， 並以一定間距在y軸方向移動蒸發源固定器。在本發明的 -11 - (8) (8)200402768 蒸發方法中基底旋轉不是必須的，因此可以提供能控制大 表面面積基底的蒸發設備。此外，可以根據本發明形成均 勻的蒸發膜，其中蒸發源固定器相對基底在X軸方向和y 軸方向移動。 在本發明的蒸發設備中，在蒸發期間基底和蒸發源固 定器之間的間隙距離縮短到通常等於或小於3 0 cm，較佳 的，等於或小於2 0 c m，更佳的，從5 c m到1 5 c m。由此大 大提高了蒸發材料的利用效率以及生産率。· 上述蒸發設備中的蒸發源固定器包括：容器（通常爲 坩堝）；藉由浸透構件設置在容器外部的加熱器；形成在 加熱器外部的熱絕緣層；其中接受上述元件的外殼；圍繞 外殼外部的冷卻管；打開和關閉包括坩堝的開口部分的外 遗開口部分的黑發擋板，和膜厚感測器。注意也可以使用 能以加熱器固定到其上的狀態進行傳送的容器。此外，該 容器是一個能承受高溫、高壓、和低壓的容器，並且藉由 採用如燒結氮化硼（B N )、燒結氮化硼（B N )的化合物 以及氮化鋁（A1N )、石英或石墨的材料製造。 此外，提供能在膜形成室內在X軸方向和y軸方向在 蒸發源固定器保持在水平狀態的情況下移動蒸發源固定器 的機構。這裏蒸發源固定器以鋸齒形方式移動，如圖2 A 和2 B中蒸發源固定器的平面中所示。此外，用於蒸發源 固定器的移動間距可適當調整到隔板間隔。 注意到蒸發源固定器A、B、C和D開始移動的時間 可以是在先前蒸發源固定器已經停止移動之後，和也可以 -12- (9) (9)200402768 是在先前蒸發源固定器已停止之前，如圖2A和2B所 不。例如，如果具有電洞輸送特性的有機材料設置在蒸發 源固疋器A ’變爲發光層的有機材料設置在蒸發源固定器 B中，具有電子輸送特性的有機材料設置在蒸發源固定器 C中’並且變爲陰極緩衝器的材料設置在蒸發源固定器〇 中’然後在相同室內依次層疊這些材料的層。此外，如果 在當前蒸發膜已經固化之前下一個蒸發源固定器開始移 動’可以在具有豐層結構的EL層中形成其中混合了蒸發 材料的每個膜之間的介面中的區域（混合區）。 根據本發明，其中基底和蒸發源固定器a、b、c和 〇互相相對移動，基底和蒸發源固定器之間的距離不必很 長’由此可以貫現設備最小化。此外，蒸發設備變小，因 此可以減少在膜形成室內壁上或蒸發防護遮罩件上的昇華 蒸發材料黏接。因此可以不浪費地使用蒸發材料。此外， 在本發明的蒸發方法中不必旋轉基底，因此可以提供能處 理大表面面積基底的蒸發設備。此外，根據本發明可以均 句地形成蒸發膜，其中蒸發源固定器在X方向和y方向相 對於基底移動。 此外’在蒸發源固定器中不總是必須提供一個有機化 合物或一種類型的有機化合物。也可使用多種類型的材 料。例如’除了在蒸發源固定器中提供作爲發光有機化合 物的一種材料之外，還可以提供用作摻雜劑（摻雜劑材 料）的不同有機化合物。較佳的，用於蒸發的有機化合物 層有主材料和具有低於主材料的激發能的發光材料（摻雜 -13- (10) 200402768 劑材料）構成。還較佳的，摻雜劑的激發能低 區的激發能和低於電子輸送層的激發能。因此 於有效地發射光，同時防止摻雜劑的分子激 外，如果摻雜劑是載子捕獲材料，還可以提 率。而且，向混合區中添加作爲摻雜劑並能將 轉換成光的材料也落入在本發明的範圍內。還 區中提供濃度梯度。 此外，如果在一個蒸發源固定器中提供多 物，則.希望在蒸發期間使用的方向是對角方向 發材料的位置交叉，因而有機化合物互相混合 以向蒸發源固定器提供四種蒸發材料（例如， 料的兩種主材料和作爲蒸發材料的兩種摻雜劑 便進行共同蒸發。此外，當圖素尺寸很小（或 緣體之間的間隙很小時）時，可以藉由將容器 四個單元，並藉由適當地從每個單元蒸發而 發，由此精確地進行膜形成。 而且，基底和蒸發源固定器之間的間距d Μ等於或小於3 0 c m，且較佳爲5 c m到1 5 c m， 發掩模也被加熱。因此希望藉由採用具有低熱 金屬材料形成蒸發掩模，這種材料不會由於 (例如可採用下列材料：鎢、鉅、鉻、鎳、或 是局熔點金屬；含有追些金屬之一的合金金屬 Inconel;或Haste Uoy)。例如可採用42%鎳 的低熱張合金。此外’爲了冷卻被加熱的蒸 於電洞輸送 摻雜劑可用 子擴散。此 高載子複合 三態激發能 可以在混合 種有機化合 ，以便在蒸 。此外，可 作爲蒸發材 材料），以 者當每個絕 的內部分成 進行共同蒸 縮短到通常 因此擔心蒸 膨脹係數的 受熱而變形 鉬，這些都 ;不銹鋼； 和5 8 %鐵等 發掩模，也 -14 - (11) (11)200402768 可以提供用於使冷媒（冷卻水或冷卻氣體）迴圈經過蒸發 掩模的機構。 較佳的，採用電漿發生裝置在膜形成室中産生電漿， 使黏接於掩模上的蒸發物氣化，並將氣化的蒸發物排出到 膜形成室外部，以便淸除掉黏接於掩模上的蒸發物。因此 在掩模上形成分離電極’並且將筒頻電源連接到電極之一 上。因此較佳的採用導電材料形成掩模。 注意當在第一電極（陰極或陽極）上選擇地形成蒸發 膜時使用蒸發掩模，如果在整個表面上形成蒸發膜則不特 別需要蒸發掩模。 此外，膜形成室具有用於引入從由 Ar、Η、F、NF3 和〇組成的組選擇的一種氣體或多種氣體的氣體引入裝 置以及用於蒸發氣化蒸發物的裝置。因此根據上述結構， 在不將其暴露於周圍環境的情況下，在維修期間可以淸洗 蒸發室的內部。 此外’該設備的特徵在於，在每種上述結構中，當χ 軸方向和y軸方向之間切換時蒸發源固定器旋轉。藉由旋 轉蒸發源固定器可以形成均勻膜厚。 此外’該設備的特徵在於，在每個上述結構中在擋板 中打開開口表面面積S2的孔，其中S2小於容器的開口表 面面積S 1。藉由在擋板中形成小孔，使容器內的壓力浅 漏，以便不形成高壓。 此外，該設備的特徵在於在上述每個結構中在蒸發源 固定器中形成膜厚監視器。藉由根據膜厚監視器測量的値 -15- (12) (12)200402768 調整蒸發源固定器的移動速度，也可以使膜厚均勻。 此外，在每個上述結構中的惰性氣體元素是選自由 He、Ne、Ar、Kr和Xe組成的組的一種元素或多種元 素。當然，Ar很便宜，因此它是較佳的。 此外’在蒸發前將EL材料安裝到膜形成室中的技 術、’蒸發技術等可以認爲是主要技術，在這其間，擔心如 氧和濕氣等雜質將會污染被蒸發的EL材料或金屬材料。 因此較佳的’在耦合到膜形成室的處理室中提供手 套，手套從膜形成室移動到用於每個蒸發源的預處理室， 並將蒸發材料裝入預處理室的蒸發源中。就是說，提供其 中蒸發源移動到預處理室的製造設備。可以在保持膜形成 室的淸潔度水準的同時設置蒸發源。 此外’褐色玻璃瓶通常用於儲存E L材料，並且採用 塑®蓋密封。其中儲存EL材料的容器的密封水準視爲不 充分的。 當藉由蒸發進行膜形成時，取出放在容器（玻璃瓶） 中的預定量的蒸發材料，並輸送到設置在與要形成膜的物 體相對的蒸發設備內的位置上的容器（通常爲坩堝或蒸發 船）。然而，在傳送操作期間存在將混入雜質的風險。就 是說’可能被如氧或濕氣等雜質污染，這將導致EL元件 退化。 例如，可以考慮在設有手套等的預處理室中進行從玻 璃瓶向容器的手動傳送操作。然而，如果預處理室設有手 套，則不能提供真空，且該操作在周圍環境中進行。因此 -16- (13) 200402768 即使在例如氮環境中進行蒸發，也難以盡可能多地 處理室內的濕氣和氧。可以考慮採用機械手，但是 料是粉末狀的，因此難以製造用於輸送操作的機械 而’難以製成能避免雜質污染並從在下部電極上开: 層的步驟到形成上部電極的步驟完全自動化操作的 閉系統。 在本發明中，在製造系統中實現了防止雜質汙 高純度蒸發材料中，該製造系統直接在設置在蒸發 的預定容器中儲存EL材料和金屬材料，而不用採 容器、通常爲褐色玻璃瓶等作爲儲存EL材料的容 外’當直接接收EL材料蒸發材料時，還可以在設 發設備中的預定容器中直接進行昇華淨化處理，而 割和接收獲得的蒸發材料。本發明可以處理甚至非 淨化蒸發材料成爲可能，這在將來是希望的。此外 在設置在蒸發設備中的預定容器中直接接收金屬材 以錯由電阻加熱進行蒸發。 而且，較佳的，同樣地傳送其他構件，如膜厚 (液晶振蕩器等）和擋板，並將它們設置在蒸發設 不會暴露於周圍環境。 希望採用該蒸發設備的發光裝置製造者將用於 在蒸發設備中的容器中直接接收蒸發材料的工作委 造和/或銷售該蒸發材料的材料製造者。 此外，無論經由材料製造者輸送的EL材料是 純度，對雜質污染的擔心仍取決於由發光裝置製造 除去預 蒸發材 手。因 ;成EL 連續封 物進入 設備中 用習知 器。此 置在蒸 不用分 吊局度 ，可以 料，可 監視器 備中而 在設置 託給製 多麼高 者採用 -17- (14) (14)200402768 的習知傳送操作。EL材料的純度無法保持，且於此對它 們的純度有所限制。根據本發明，由材料製造者獲得的極 局純度的EL材料可以藉由發光裝置製造者和材料製造者 共同協力來保持，盡力減少雜質汙物。因此發光裝置製造 者可以在不降低材料純度的情況下進行蒸發。 下面採用圖6詳細說明傳送容器的實施例。用於傳送 和分成上部分621a和下部分621b的第二容器包括：用於 固定設置在第二容器的上部分中的第一容器的固定機構 7 〇 6 ;用於向固定機構施加壓力的彈簧7 〇 5 ;設置在第二 容器下部分中並成爲用於保持第二容器內的減壓的氣體通 道的氣體引入口 7 0 8 固定上部容器621a和下部容器 6 2 1 b的〇形環7 〇7 ;和緊固件7 0 2。其中封閉淨化蒸發材 料的第一容器701設置在第二容器內。注意第二容器可由 含有不銹鋼的材料形成，且第一容器可以由含有鈦的材料 形成。 淨化蒸發材料被材料製造者封閉在第一容器7 〇 i中。 第一谷器的上部分621a和下部分621b藉由Ο形環707連 接’且上部谷器621a和下部容器621b藉由緊固件702固 定。由此將第一容器7 0 1封閉在第二容器中。然後藉由氣 體引入部分708減小第二容器內的壓力，此外，用氮環境 替換其大氣環境。然後調整彈簧7 0 5，藉由固定機構706 固定第一容器701。注意在第二容器中還可設置乾燥劑。 如果第一容器的內部爲真空、減壓狀態、或保持在氮環境 中’則可以防止甚至微量的氧和濕氣黏接到蒸發材料上。 -18- (15) (15)200402768 在這種狀態將容器輸送給發光裝置製造者，且第一容 器701直接安裝到處理室中。之後，藉由熱處理使蒸發材 料昇華，並進行蒸發膜的形成。 下面參照圖4 A和4 B以及圖5 A和5 B說明用於在膜 形成室中安裝第一容器的機構，其中第一容器在第二容器 中密封和傳送。注意圖4A和4B以及圖5A和5B是表示 在傳送期間的第一容器的示意圖。 圖4A表示安裝室8 05的頂視圖。安裝室8 0 5包括其 上設置第一容器701或第二容器的工作台8〇4、蒸發源固 定器803和用於輸送第一容器的傳送機構802。圖4B表 示安裝室的透視圖。此外，安裝室8 0 5設置成與膜形成室 8 0 6枏鄰。可以採用用於控制環境的裝置藉由氣體引入口 控制安裝室的環境。注意，本發明的傳送機構不限於圖 4A和4B中所示的結構，其中第一容器的側邊被夾在當 中。還可以採用從第一容器的上部將第一容器夾（拾取） 在當中的結構。 在緊固件7 0 1鬆弛的狀態第二容器設置在安裝室8 0 5 中的工作台8 04上。然後藉由用於控制環境的裝置將安裝 室8 05的內部放入減壓狀態。第二容器達到以下狀態：當 安裝室內的壓力等於第二容器內的壓力時，它可以打開。 然後採用傳送機構8 02除去第二容器的上部分621a，並 將第一容器701設置在蒸發源固定器8 0 3上。注意，雖然 圖中未示出，可以適當地提供用於設置被除去的上部分 621a的位置。然後蒸發源固定器803從安裝室805移動 -19- (16) (16)200402768 到膜形成室8 0 6。 之後，藉由設置在蒸發源固定器8 0 3中的加熱機構使 蒸發材料昇華，並開始膜形成。當在膜形成期間形成在蒸 發源固定器8 0 3中的擋板（未示出）打開時，昇華的蒸發 材料向基底散射並沉積在其上，由此形成發光層（包括電 洞輸送層、電洞注入層、電子輸送層和電子注入層）。 然後在完成蒸發之後蒸發源固定器8 03返回到安裝室 8〇5。然後藉由傳送機構802將設置蒸發源固定器803中 的第一容器70 1移動到第二容器的下部容器（未示出）， 並藉由上部容器6 2 1 a密封。較佳的，在傳送期間藉由此 時組合它們，密封第一容器、上部容器62 1 a和下部容 器。在這種狀態下，安裝室805設置爲周圍環境壓力，從 安裝室取出第二容器，固定緊固件702，將該元件發送給 材料製造者。 下面使用圖5 A和5 B說明用於設置密封在第二容器 中的多個第一容器並將它們傳送到蒸發源固定器中的機 構。這個機構不同於圖4A和4B中所示的機構。 圖5A顯示安裝室905的頂視圖。安裝室905包括其 上設置第一容器或第二容器的工作台904、多個蒸發源固 疋器9 0 3、用於傳送第一容器的多個傳送機構9 0 2以及旋 轉台907。圖5B顯示安裝室905的透視圖。此外，安裝 室9 05設置成與膜形成室906相鄰。可以經由氣體引入口 並採用用於控制環境的裝置控制安裝室內的大氣。 多個第一容器701可藉由旋轉台907和多個傳送機構 -20- (17) (17)200402768 9 02設置在多個蒸發源固定器9 03中，並且在完成膜形成 之後可以有效地進行用於從多個蒸發源固定器向工作台 9 0 4移動多個第一容器的操作。較佳的，此時在傳送的第 二容器中設置第一容器。 注意旋轉台907可具有旋轉功能，以便提高當開始蒸 發時傳送蒸發源固定器和當完成蒸發時傳送蒸發源固定器 的效率。旋轉台907不限於上述結構。旋轉台907 .可具有 用於水平移動的功能，並且在設置在第一膜形成室9 06中 的蒸發源固定器靠近的階段，多個第一容器可藉由採用移 動機構902設置在蒸發源固定器中。 可以將藉由上述蒸發設備形成的蒸發膜中的雜質減少 到最小量。如果採用這些類型的蒸發膜完成發光元件，則 可實現高可靠性和亮度。此外，根據這種類型的製造系 統，由材料製造者密封的容器可以直接安裝在蒸發設備 中，因此可以防止氧和濕氣吸附在蒸發材料上。將來本發 明可以處理甚至更高度淨化的發光層。此外，藉由再次淨 化其中保持殘餘蒸發材料的容器可以消除材料浪費。另 外，可以回收第一容器和第二容器，由此降低成本。 此外，本發明還減少了每單個基底的處理時間。如圖 1 〇所示，設有多個膜形成室的多室製造設備具有用於向 第一基底上進行沉積的第一膜形成室、和用於向第二基底 上進行沉積的第二膜形成室。在每個膜形成室中同時（並 列）層疊多個有機化合物層，由此減少了每單個基底的處 理時間。即，從傳送室取出第一基底並將其放在第一膜形 -21 - (18) 200402768 成室中，在第一基底上進行汽相沉積 室取出第二基底並將其放在第二膜形 底上進行汽相沉積。 在圖1 0中的傳送室1 004a提供 可以將六個基底放在各個膜形成室中 行蒸發。此外，還可以在一個膜形成 他膜形成室進行蒸發，而不暫停生產 此外，如果在圖10中製造全色 膜形成室中依次層疊對應顔色R、G: 發光層和電子輸送層。此外，還可以 次疊置對應顔色R、G和B的電洞輸 輸送層。如果在相同膜形成室中依次 和®的電洞輸送層、發光層和電子輸 於圖2A和2B所示的膜形成裝置。 少三個或更多個的多個蒸發源固定器 中的蒸發設備。注意，較佳的，採用 同蒸發掩模以便避免顔色混合。還較 前進行掩模對準，由此只在預定區域 模數量，可以採用用於R、G和B的 在汽相沉積之前藉由偏移用於每種顔 掩模對準，由此只在預定區域中形成 此外，本發明不限於其中在同一 送層、發光層和電子輸送層的結構。 中依次疊置電洞輸送層、發光層和電 。在這期間，從傳送 成室中，並在第二基 六個膜形成室，因此 並進行依次和同時進 室的維修期間採用其 線。 發光裝置，則在环同 和B的電洞輸送層、 在相同膜形成室中依 送層、發光層和電子 疊置對應顔色R、G 送層，可以採用類似 即，可以採用其中至 設置在一個膜形成室 對應R、G和B的不 佳的，在汽相沉積之 形成膜。爲了減少掩 同一蒸發掩模。可以 色的掩模位置而進行 室中依次疊置電洞輸 也可以在多個耦合室 子輸送層。 -22- (19) (19)200402768 此外，雖然前面作爲典型例子討論了結構，其中在陰 極和陽極之間疊置和設置作爲含有有機化合物的層的三 層，即電洞輸送層、發光層和電子輸送層，本發明不限於 這種特殊結構。也可以採用其中在陽極上依次疊置電洞注 入層、電洞輸送層、發光層和電子輸送層的結構。此外， 還可以採用其中在陽極上依次疊置電洞注入層、電洞輸送 層、發光層、電子輸送層、和電子注入層的結構。此外， 也可以採用兩層結構和單層結構。可以向發光層中摻雜熒 光顔料等。此外，還可以採用具有電洞輸送特性的發光層 和具有電子輸送特性的發光層作爲發光層。而且，這些層 可以都用低分子量材料形成，此外，可以採用高分子量材 料形成一層或多層。注意，在本說明書總在陰極和陽極之 間彤成的所有層一般通稱爲含有有機化合物的層（EL 層）。因此上述電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子 輸送層、電子注入層都包含在EL層的範ffl壽內。此外，含 有有機化合物的層（E L層）還含有無機材料如矽。 注意，發光層（EL元件）包括含有有機化合物的層 (以下稱爲EL層）、陽極和陰極，其中在含有有機化合 物的層中藉由施加電場可以獲得發光（電致發光）。關於 有機化合物中的發光，有在從單態激發返回到基態時的光 發射（熒光）和從三態激發返回到基態時的光發射（磷 光）。在本發明中製造的發光裝置可以適用於兩種光發 射。 此外，對本發明的發光裝置中的熒光顯示器的驅動方 -23 - (20) (20)200402768 法不進行限制。例如，可以採用點順序驅動法、行順序驅 動法、熒光幕順序驅動法等。通常，時間灰度標定驅動法 或面積灰度標定驅動法可適當地用作行順序驅動法。此 外，輸入到發光裝置的源線的影像訊號可以是類比訊號或 數位訊號。驅動電路等可根據影像訊號類型適當設計。 而且，本說明書中由陰極、EL層和陽極形成的發光 元件稱爲EL元件。有兩種形成EL元件的方法，一種方 法是在互相相交形成的兩種類型條形電極之間形成EL層 (簡單矩陣法），另一種方法是在設置成矩陣形式的並連 接到TFT的圖素電極和相對電極之間形成EL層（主動矩 陣法）。 【實施方式】 下面說明本發明的實施方式。 下面採用圖7A和7B說明用於在膜形成室內的X方 向和y方向移動的蒸發源固定器。 圖7A是表示藉由連接到電源3 07的加熱機構3 03並 利用處於打開狀態的滑動擋板3 06進行熱處理和使容器 3 01中的蒸發材料3 02蒸發的狀態。注意，膜厚監視器 3 05固定到蒸發源固定器3〇4上。可利用處於打開狀態的 擋板藉由調整熱處理溫度和由電源3 0 7進行的蒸發源固定 器3 04的移動速度，可以控制膜厚。 另一方面，圖7B表示處於關閉狀態的滑動擋板 3 06。打開擋板3 06中的孔，從孔傾斜射出的材料在指向 -24- (21) 200402768 膜厚監視器3 0 5的方向運動。注意，雖然在圖7 A和7 3 所示例子中，打開了容器3 0 1和擋板3 0 6 a之間的間隙， 該間隙可以很窄，或者可以根本沒有間隙。即，容器3 0 1 和擋板3 06可以緊密接觸。即使它們緊密接觸，由於小孔 打開，因此容器內的壓力洩漏。
此外，雖然設有一個容器3 0 1的蒸發源固定器的例子 示於圖7A和7B中，爲進行共同蒸發等，在圖8A和8B 中顯示設有多個容器202的蒸發源固定器。 膜厚監視器201設置在兩個容器202的每個中，一個 容器相對於固定基底200傾斜設置，如圖8A和8B所 示。加熱器用作加熱機構，並藉由電阻加熱法進行蒸發。 注意，在蒸發期間，藉由擋板處於打開狀態，蒸發源周定 器在基底下面移動，如8A所示。此外，如果在基底200 下沒有蒸發源固定器，則藉由關閉具有小孔的擋板204停 止蒸發。
上述蒸發源固定器在膜形成室中以鋸齒形方式在平面 上移動，如圖2A和2B所示。 在設有膜形成室的多室製造設備（圖1中顯示一個例 子）中可以防止濕氣進入含有有機化合物的層中。因此在 不暴露於周圍環境的情況下可以進行從形成含有有機化合 物的層直到密封操作的處理。 下面採用所示實施例進一步詳細說明具有上述結構的 本發明。 -25- (22) (22)200402768 實施例 [實施例1] 在本例中，在圖1中顯示其中自動化進行從第一電極 直到密封的製造技術的多室製造設備的例子。 圖1顯示多室製造設備，其包括：閘門l〇〇a-l〇〇y; 提取室119;傳送室102、l〇4a、108、114和118;運輸 室105、107和1 1 1 ;儲存室（裝載室）101 ;第一膜形成 室106H ;第二膜形成室106B ;第三膜形成室106G ;第 四膜形成室106R ;第五膜形成室106E ;其他膜形成室 109 ( ΙΤΌ或IZO膜）、1 10 (金屬膜）、1 12 (旋塗或噴 墨）、1 1 3 ( S iN膜或S i Ο X膜）、1 3 1 (濺射室）、和1 3 2 (濺射室）：用於設置蒸發源的安裝室126R、126G、 126B、126E和126H;預處理室103a(烘焙或〇2電漿、 H2電漿、Ar電漿）和l〇3b (真空烘焙）；密封室1 16 ; 掩模儲存室124 ;密封基底儲存室130 ;盒式室120a和 120b ;以及底座裝載台121。 在圖1所示的製造設備中，顯示用於放置基底的處 理，其中預先在基底上形成薄膜電晶體、陽極（第一電 極）和覆蓋陽極的邊緣部分的絕緣體，並接著製造發光裝 置。 首先將基底設置在盒式室120a或盒式室12〇b中。將 大尺寸基底（例如3〇〇mm><36〇niin)設置在盒式室i20a或 120b 中，同時將標準尺寸的基底（例如 1 2 7 mm X 1 2 7 0 mm )傳送給底座裝載台1 2 1，並將多個基底 -26- (23) (23)200402768 設置在底座裝載台（例如3 0 0mmx 3 60mm)中。 然後將其上形成薄膜電晶體、陽極、和覆蓋陽極的邊 緣部分的絕緣體的基底傳送給傳送室1 1 8。 此外’較佳的，在形成含有有機化合物的膜之前進行 退火，用於除去真空內的氣體，以便除去含在基底中的濕 氣和其他氣體。基底可以輸送到與傳送室1 1 8耦合的預處 理室1 2 8，並可以在那裏進行退火。 此外’錯由採用噴墨法、旋塗法等，膜形成室1 1 2可 以形成由聚合材料製成的電洞注入層。將聚（乙烯二氧噻 吩）/聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT/PSS )的水溶液、聚苯 胺/樟腦磺酸（PANI/CSA )的水溶液、？丁卩0£3、£卜 PTPDEK、PPBA或作爲電洞注入層的類似材料塗敷在第一 電極（陽極）的整個表面上並焙燒。較佳的，在烘焙室 1 2 3中進行焙燒。對於藉由採用旋塗器等塗覆法形成由聚 合材料構成的電洞注入層的情況可以提高平準度。對於形 成的膜’可以得到滿意的膜厚的覆蓋率和均勻性。特別 是’由於發光器層很均勻，因此可以獲得均勻的光發射。 在這種情況下，較佳的，在藉由塗覆法形成電洞注入層之 後和恰好藉由蒸發形成膜之前進行真空加熱（在1 〇 〇 -2〇〇°C )。注意，如果存在以下情況則可以在不暴露於周 圍環境的情況下藉由蒸發進行發光層的形成：藉由海綿淸 洗第一電極（陽極）的表面；藉由臨時在80°C下對藉由 旋塗形成在整個表面上並具有6 Onm的膜厚的聚（乙烯二 氧噻吩）/聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT/PSS)的水溶液的 -27- (24) (24)200402768 膜進行焙燒1 〇分鐘，然後在2 0 〇 ° c下焙燒1小時；和此 外，例如，恰好在蒸發之前進行真空加熱（在1 7 0 ° C下加 熱3 0分鐘，然後冷卻3 0分鐘）。特別是，藉由製成 PED ◦丁 / PSS膜厚可以減少不平整性或微小顆粒對ITO膜 表面的影響。 此外，如果塗覆在ITO膜上的頂部，貝!J PEDOT/ OSS 沒有良好的可濕性。因此，較佳的，在一旦藉由旋塗法進 行 PEDOT/PSS溶液的第一次塗覆之後藉由用純淨水淸 洗，增加可濕性。PEDOT/ PSS容器的第二次塗覆可以藉 由旋塗法進行，並進行烘焙，由此形成具有良好均勻性的 膜。注意在一旦進行第一塗覆之後用純淨水淸洗基底對提 高表面品質是有效的，並且還對除去微小顆粒等有效果。 此外，如果藉由旋塗形成PEDOT/ PSS，可以在整個 表面上形成膜，因此較佳的，從基底的邊緣表面和周邊部 分、以及連接到端部、陰極或下部接線等的區域選擇地除 去 PEDOT/PSS。較佳的，藉由採用 02灰化等在處理室 l〇3a中進行除去步驟。 接著基底從設有基底傳送機構的傳送室1 1 8輸送到儲 存室101。在本實施例的製造設備中的儲存室101中設置 基底翻轉機構，並且可以適當地翻轉基底。較佳的，儲存 室1 〇 1耦合到真空排氣處理室，並且藉由在抽成真空之後 引入惰性氣體而將儲存室1 〇 1設置爲周圍環境壓力。 然後將基底傳送到耦合到儲存室1〇1的傳送室102。 較佳的，預先對傳送室1 02的內部進行真空排氣，並保持 -28- (25) (25)200402768 在真空，以便其中存在盡可能少的氧和濕氣。 此外，磁性懸浮渦輪分子泵、低溫泵或乾泵可作爲真 空排氣處理室。因此在耦合到儲存室的傳送室中可以實現 1(Τ 5到10 — 6Pa的極限壓力。此外，可以控制雜質從泵一 側和從排氣系統反向擴散。可引入惰性氣體如氮氣或稀有 氣體，以便防止雜質引入設備內。採用在引入設備之前已 經經由淨化器高度淨化過的氣體。因此必須提供氣體淨化 器，以便在高度淨化之後將氣體引入蒸發設備內。可以預 先除去含在氣體中的氧、濕氣和其他雜質，因此可以防止 這些雜質進入設備內部。 此外，基底可以輸送到預處理室103a5如果趨於除 去形成在不必要部分中的含有有機化合物，則可以選擇地 除去化合物膜的疊層。處理室103a具有電漿産生裝置， 並藉由激勵選自 Ar、H、F、和Ο的一種氣體或多種氣體 而進行乾蝕刻，由此産生電漿。 此外，較佳的，在蒸發含有有機化合物的膜之前進行 真空加熱，以便消除褶皺。將基底傳送到預處理室 103a，並在真空（等於或低於 5xl0_3Torr( 0.665Pa)的 壓力，較佳的，從1 0 _ 6到1 0 — 4Pa )中進行用於除氣的退 火，以便完全除去含在基底中的濕氣和其他氣體。如果有 機樹脂膜用作中間層絕緣膜材料或阻擋材料，特別是，在 某些情況下有機樹脂材料趨於容易吸收濕氣，且擔心除氣 下，必須在1 00 — 25 0°C、較佳的，爲15(TC— 200°C的溫 度下，在例如3 0分鐘或更長時間的周期內加熱之後，進 -29- (26) (26)200402768 行3 0分鐘的自然冷卻，然後在形成含有有機化合物的層 之前進行真空加熱，以便除去吸收的濕氣。 此外，較佳的，預處理室是多級真空加熱室，如圖 1 3所示。在圖1 3中，C表示真空室，1表示恒定溫度 缸，2表示板加熱器，3表示均勻溫度板（板加熱器）， 4表示用於加熱基底槽，5表示基底固定器。藉由從板加 熱器2的熱傳導將熱量傳輸到均勻溫度板3，並且加熱均 勻溫度板3。在每個槽4中被加熱的待處理基底被紅外光 等的熱輻射均勻加熱。在一個槽4中可以放置一個基底， 就是說在恒定溫度缸1中總共有7個基底。 然後’在上述真空加熱之後將基底從傳送室1 〇 2輸送 到膜形成室1 06H (用於HTL和HIL的EL層），並進行 蒸發處理。接著將基底從傳送室1 〇 2輸送到運輸室1 0 5， 此外，在不暴露於周圍環境的情況下，從運輸室1 〇 5輸送 到傳送室1 〇 4 a。 然後將基底適當地輸送到膜形成室1 〇 6 R (紅色E L 層）、106G (綠色EL層）、l〇6B (藍色EL層）以及與 傳送室1 〇4a耦合的1 06E (用於ETL和EIL的EL層）， 並形成成爲電洞注入層、電洞輸送層和發光層的低分子量 有機化合物層。這裏將說明膜形成室l〇6R、106G、 106B、106E 和 106H。 可移動的蒸發源固定器安裝在每個膜形成室1 0 6R、 106G、106B、106E和106H中。製備多個蒸發源固定 器，並且它們設有其中封閉EL材料的多個容器（坩 -30- (27) (27)200402768 堝）。蒸發源固定器按照這種狀態安裝在膜形成室內。 較佳的’採用如下所示的製造系統將EL材料安裝到 膜形成室內。即，較佳的，採用在其內部由材料製造者預 先接受EL材料的容器（通常爲坩堝）進行膜形成。此 外，較佳的，在不暴露於周圍環境的情況下將EL材料安 裝到容器內。在從材料製造者傳送時，較佳的，在它們被 密封在第二容器內的狀態下將坩堝引入膜形成室內。希望 具有分別耦合到膜形成室106R、106G、106B、l〇6E和 106H的真空排氣裝置的安裝室126R、126〇、ι26Β、 126H和126E設置在真空下或惰性氣體環境下，並且在真 空內、或在惰性氣體環境中將坩堝從第二容器取出，然後 設置在膜形成室內。因此可防止坩堝和被接收在坩堝內的 EL材料被污染。注意還可以在安裝室126R、126G、 12 6B、126H和126E中儲存金屬掩模。 藉由適當地選擇放在膜形成室106R、106G、106B、 106H和106E內的 EL材料，可以形成顯示單色（具體而 言是白色）或全色（具體而言，是紅、綠和藍色）光發射 的發光元件。 注意發射白色光的有機化合物層對於發射層具有用於 疊層的不同光發射顔色的情況可以粗分爲兩種。一種是含 有三基色即紅、綠和藍色的三波長型，另一種是利用藍色 和黃色之間或藍綠色和橙色之間的補償顔色關係的二波胃 型。如果獲得利用三波長型光發射的白色發光元件’則在 一個膜形成室內製備多個蒸發源固定器。在第一蒸發源固 -31 - (28) (28)200402768 定器中封閉芳香二胺（TPD )，用於形成白色發光層，在 第二蒸發源固定器中封閉p-EtTAZ，用於形成白色發光 層，在第三蒸發液固定器中封閉Alq3，用於形成白色發 光層。在第四蒸發源固定器中封閉其中添加了奈耳 (Nile )紅即發射紅光的顔料的Alq3，用於形成白色發光 層，在第五蒸發源固定器中封閉Alq3。蒸發源固定器按 照這種狀態安裝在每個膜形成室中。然後開始依次移動第 一到第五蒸發源固定器，並且在基底上進行蒸發和層疊。 具體而言，TPD由於受熱而從第一蒸發源固定器昇華，並 在整個基底表面上蒸發。接著P-EtTAZ從第二蒸發源固 定器昇華，A1q3從第三蒸發源固定器昇華，Alq3 :奈耳紅 從弟四蒸發源固定器昇華，並且Alq3從第五蒸發源固定 器昇華。昇華的材料蒸發在整個基底表面上。如果之後形 成陰極，則可獲得發射白色光的元件。 適當層疊含有有機化合物的層之後，和在從輸送室 l〇4a將基底輸送給運輸室107之後，將基底從運輸室1〇7 移動到傳送室108，所有這些過程都是在不暴露於周圍環 境的情況下進行的。 接著藉由安裝在傳送室108內的傳送機構將基底傳送 給膜形成室1 1 〇，並形成陰極。該陰極是藉由採用電阻加 熱的蒸發法形成的金屬膜（由合金如MgAg、Mgln、 AlLi、CaN等或位於元素周期表！族或2族的元素和鋁藉 由共同蒸發形成的膜）。陰極還可以採用濺射法在膜形成 室1 3 2內形成。此外’可以採用濺射法在膜形成室1 09內 -32- (29) (29)200402768 形成由透明導電膜（IT 〇 (銦錫氧化合金）、氧化銦-氧化 鋅合金（Ιη2 03 — ΖηΟ)、氧化鋅（ΖηΟ)等）製成的膜。 而且，還將基底傳送給耦合到傳送室1 0 8的膜形成室 1 1 3，並且可以形成由氮化矽膜或氮氧化矽膜製成的保謹 膜。由矽製成的靶、由氧化矽製成的靶、或由氮化矽製成 的靶設置在膜形成室1 1 3內。例如，藉由採用由矽製成的 革巴’並藉由使膜形成室內的環境形成爲氮環境，或者形成 爲含有氮氣和氬氣的環境，可以形成氮化矽膜。 可以藉由上述技術形成具有疊層結構的發光元件。 然後在不暴露於周圍環境的情況下將其上形成發光元 件的基底從傳送室1 0 8輸送到運輸室1 1 1 ,此外，基底從 運輸室1 1 1輸送給傳送室1 1 4。接著將其上形成發光元件 的基底從傳送室1 1 4輸送到密封室1 1 6。 製備密封室並從外部設置在裝載室i丨7中。注意較佳 的’預先在真空內進行退火，以便除去雜質如濕氣。然後 形成密封材料’其中密封基底黏接到其上形成發光元件的 基底上。此時，在密封室內形成密封材料。然後，將具有 形成的密封材料的密封基底輸送給密封基底儲存室丨3 〇。 注意還可以在密封室中在密封基底上形成乾燥劑。注意， 雖然迫暴顯示在密封基底上形成密封材料的例子，但是本 發明不限於這種結構。密封材料還可以形成在具有在其上 形成的發光元件的基底上。 然後在密封室丨〗6中將基底和密封基底黏接在一起， 並利用設置在密封室丨〗6內的紫外光輻射機構將uv光照 -33- (30) (30)200402768 射到黏接的基底對上，由此設置密封材料。注意，雖然這 裏糸外光固化樹脂用作密封材料，但是本發明不限於使用 這種材料。亦可以採用其他材料，只要它們是黏接材料即 可 ° 接著將黏接的基底對從密封室1 1 6傳送到傳送室 114’然後從傳送室114輸送給提取室119並取出。上述 通道由圖9中的箭頭所示。 因此，採用圖1所示的製造設備，藉由將發光元件完 全挖封成密封空間而進行處理，並且不會暴露於周圍環 境。因此可以製造具有高可靠性的發光裝置。注意，雖然 傳送室1 1 4和1 1 8內的環境在環境壓力下從真空到氮氣環 境重復改變，但是較佳的，在傳送室1 〇 2、1 0 4 a和1 0 8中 總是保持真空。 注意，雖然這裏未示出，但是可以提供控制裝置，用 於控制基底移動到每個處理室的通道，因此實現了完全自 動化。 此外，在圖1所示的製造設備中還可以形成向上發射 型（雙側發射）發光元件。含有有機化合物的層形成在具 有作爲陽極的透明導電膜（或金屬膜（TiN ))的基底 上，然後形成透明或半透明陰極（例如，薄金屬膜（A1、 Ag)和透明導電膜）。 此外，在圖1所示的製造設備中還可以形成底部發射 型發光元件。含有有機化合物的層形成在具有作爲陽極的 透明導電膜的基底上，然後形成由金屬膜（A]、)製 -34- (31) (31)200402768 成的陰極。 此外，本例可以自由地與其他實施方式結合。 [實施例2] 本例中將說明具有不同於實施例1的製造設備的一部 分的例子。具體而言，圖1 〇中顯示一種製造設備的例 子，其包括設有6個膜形成室1 0 06R (紅色EL層）、 1 006G (綠色 EL 層）、1 006B (藍色 EL 層）、i 006R， (紅色EL層）、1006G’（綠色EL層）和1006B，（藍色 EL層）的傳送室1 004a。 注意圖1 0中與圖1相同的部分用相同的參考號表 示。此外，這裏爲了簡明起見，省略了與圖1相同的部分 的說明。 圖1 0中顯示能並行製造全色發光元件的設備的例 子。 與實施例1相似，在預處理室1 3 0中’在基底上進行 真空加熱，然後將基底從傳送室1 〇 2經過運輸室1 〇 5輸送 到傳送室l〇〇4a。藉由經過膜形成室1006R、1006G和 1006B的通道在第一基底上疊置膜，並藉由經過膜形成室 1006R，、1006G，和1006B，的通道在第二基底上疊置膜。 因此藉由在多個基底上並行進行蒸發’可提高生産率。接 下來的技術可以根據實施例1進行。可以在形成陰極之後 藉由進行密封而完成發光裝置。 此外，可以在不同膜形成室內疊置R、G和B顔色電 -35- (32) (32)200402768 洞輸送層、發光層和電子輸送層，如圖11所示，其中顯 示從插入基底到取出基底的順序。注意在圖1.1中的每個 蒸發之前進行掩模對準，以便只在預定區域中形成膜。較 佳的，對於每種不同顔色採用不同掩模，以便防止顔色混 合，在這種情況下需要三個掩模。例如，如果處理多個基 底，可以進行下列處理。第一基底放置在第一膜形成室 內，並形成含有發射紅光的有機化合物的層。然後取出第 一基底，並放在第二膜形成室中。將第二基底放在第一膜 形成室內，同時在第一基底上形成含有發綠色光的有機化 合物的層，並且在第二基底上形成含有發射紅色光的有機 化合物的層。最後將第一基底放在第三膜形成室內。第二 基底放在第二膜形成室內，然後將第三基底放在第一膜形 成室內，同時在第一基底上形成含有發射藍色光的有機化 物的層。因此可以依次進行疊置。 此外，還可以在同一膜形成室內疊置R、G和B顔色 電洞輸送層、發光層和電子輸送層，如圖12A和12B所 不’其中顯不從插入基底到取出基底的處理。如果在同一 膜形成室內連續疊置R、G和B顔色電洞輸送層、發光層 和電子輸送層，在掩模對準期間藉由位移進行掩模定位， 可以選擇地形成對應R、G和B的三種材料層，如圖12 B 所示。注意參考號10表示圖12B中的基底，參考號15表 示擋板，參考號17表示蒸發源固定器，參考號18表示蒸 發材料，和參考號1 9表示氣化蒸發材料。顯示對於每個 含有有機化合物的層的移動蒸發掩模1 4的狀態。在這種 -36- (33) (33)200402768 情況下該掩模被共用，並且只用一個掩模。 此外，基底1 〇和蒸發掩模1 4設置在膜形成室（未示 出）內。此外，可以藉由採用 CCD視頻相機（未示出） 確認蒸發掩模1 4的對準。其中封閉蒸發材料1 8的容器設 置在蒸發源固定器1 7中。膜形成室1 1被真空排氣到等於 或低於 5xl(T3Torr(〇.665Pa)、較佳的，從 1〇-6 到 1 〇 ~ 4Pa的真空度。此外，在蒸發期間藉由電阻加熱使蒸 發材料預先昇華（氣化），並在蒸發期間藉由打開擋板 1 5在基底1 〇的方向散射。被昇華的蒸發材料} 9向上散 射，並藉由形成在蒸發掩模中的開口部分選擇地蒸發在基 底1〇上。注意希望膜形成速度、蒸發源固定器的移動速 度和擋板的打開和關閉可以由微型電腦控制。因此可以藉 由蒸發源固定器的移動速度控制蒸發速度。此外，可以在 採用設置在膜形成室內的液晶振蕩器測量蒸發膜的膜厚的 同時進行蒸發。對於藉由採用液晶振蕩器測量蒸發膜的膜 厚的情況，可以測量蒸發在液晶振蕩器上的膜的質量的變 化，作爲諧振頻率的變化。在該蒸發設備中，在蒸發期間 將基底1 0和蒸發源固定器1 7之間的間隙距離d縮短到通 常等於或小於30cm、較佳的等於或小於20cm、更較佳的 從5到1 5 cm。因此大大提高了蒸發材料利用效率和生産 率。此外，提供能在膜形成室內在X方向和y方向移動蒸 發源固定器1 7並使蒸發源固定器保持在水平取向的機 構。這裏，蒸發源固定器17在平面中以鋸齒形方式移 動，如圖2 A和2 B所示。 -37- (34) 200402768 此外，如果共同使用電洞輸送層和電子輸送層’首先 形成電洞輸送層，之後採用不同掩模選擇地疊置由不同材 料製成的發光層，然後疊置電子輸送層。這種情況下採用 三個掩模。 此外，本例可以與實施例1的實施方式自由組合。
根據本發明，基底不必旋轉’因此可以提供能處理大 表面面積基底的蒸發設備。此外，即使使用大表面面積基 底，也可以提供能獲得均勻膜厚的蒸發設備。 而且，根據本發明可以縮短基底和蒸發源固定器之間 的距離，並且可以實現蒸發設備的小型化。該蒸發設備變 得較小，因此減少了黏接到膜形成室內的保護遮罩件的內 壁上的被昇華蒸發材料的量，並且有效地利用了蒸發材 料。
此外，本發明可提供其中依次設置用於進行蒸發處理 的多個膜形成室的製造設備。可增加該光發射設備的生産 量’只要在多個膜形成室中進行並行處理。 此外，本發明可提供一種製造系統，其中在不暴露於 大氣的情況下在蒸發設備中可直接安裝封閉蒸發材料的容 器、膜厚監視器等。根據本發明便於控制蒸發材料，並且 可避免雜質混入蒸發材料中。根據這種製造系統，被材料 製造者把封的谷器可直接安裝在蒸發設備中，因此可防止 氧和濕氣黏接到蒸發材料上，並且將來可以控制甚至更高 度淨化的發光元件。 -38- (35) 200402768 [圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的製造設備的示意圖； 圖2A和2B是表示本發明的蒸發源固定器的移動通 道的示意圖，圖2C和2D是表示蒸發源固定器在基底圓 周部分的移動的示意圖； 圖3是表示本發明的蒸發源固定器（在其擋板中具有 孔）的示意圖；
圖4A和4B是表示傳送到在安裝室中的蒸發源固定 器的谢禍的示意圖； 圖5 A和5 B是表示傳送到安裝室中的蒸發源固定器 的坩堝的示意圖； 圖6是表示本發明的傳送容器的示意圖； 圖7A和7B是表示蒸發源固定器（一個容器）上的 擋板的打開關閉的示意圖； 圖8 A和8B是表示蒸發源固定器（多個容器）上的
擋板的打開關閉的示意圖； 圖9是表示本發明的製造設備的順序的示意圖； 圖10是表示本發明（實施例2)的製造設備的示意 圖， 圖1 1是表示順序的例子（實施例2)的示意圖； 圖1 2A和1 2B是表示順序的例子（實施例2 );和 圖13是表示多級真空加熱室的示意圖。 【符號說明】 -39- (36)200402768 1 恆定溫度缸 2 板加熱器 3 均勻溫度板 4 加熱基底槽 5 基底固定器 10 基底 11 膜形成室 14 蒸發掩摸 15 擋板 17 蒸發源固定器 18 蒸發源材料 19 被昇華的蒸發材料 100a-100y 閘門 1 0 1 儲存室 傳送室 132膜形成室 102 、 104a 、 108 、 114 、 118 103a、103b 預處理室 105、107、1 1 1 運輸室 106H 第一膜形成室 106B 第二膜形成室 106G 第三膜形成室 106R 第四膜形成室 106E 第五膜形成室 109 、 110 、 112 、 113 、 131 、 1 1 6 密封室 -40- (37) (37)200402768 1 1 9提取室 120a、120b 盒式室 121底座裝載台 124掩摸儲存室 126R、126G、126B、126E、126H 安裝室 1 3 0密封基底儲存室 200基底 2 0 1膜厚監視益 202容器 204擋板 301容器 3 02蒸發材料 3 0 3加熱機構 304蒸發源固定器 305膜厚監視器 306滑動擋板 3 0 7電源 501容器 502蒸發源固定器 503擋板， 621a 上部份容器 621b 下部份容器 701第一容器 702緊固件 -41 - (38)200402768 7 05彈簧 706固定機構 707〇形環 708氣體引入口 802傳送機構 803蒸發源固定器 804 工作台 805 安裝室 8 06膜形成室 902傳送機構 903蒸發源固定器 904 工作台 905 安裝室 906 膜形成室 907 旋轉台 1 004a 傳送室 1006B， 1006R 、 1006G 、 1006B 、 1006R’ 、 1006G’ 、 膜形成室 C 真空室

Claims (1)

  1. (1) (1)200402768 拾、申請專利範圍 1 · 一種製造設備，包含： 裝載室； 耦合到裝載室的傳送室； 耦合到傳送室的多個膜形成室； 耦合到傳送室的處理室； 其中多個膜形成室的每個膜形成室耦合到真空排氣處 理室，用於使膜形成室內部形成真空； 其中多個膜形成室的每個膜形成室包含： 用於進行掩模和基底的位置對準的對準機構； 基底固定機構； 蒸發源固定器；和 用於移動蒸發源固定器的機構； 其中蒸發源固定器包含： 密封蒸發材料的容器； 用於加熱該容器的機構；和 形成在該容器上的擋板； 其中每個處理室耦合到真空排氣處理室，用於提供真 空狀態； 其中多個板加熱器設置在處理室中，以便疊加和打開 其間的縫隙；和 其中處理室可以在多個基底上進行真空加熱。 2 ·如申請專利範圍第1項之製造設備，其中用於移 動蒸發源固定器的機構具有以一定間距在X軸方向移動蒸 -43- (2) (2)200402768 發源固定器的功能’和具有以一定間距在y軸方向移動蒸 發源固定器的功能。 3 ·如申請專利範圍第1項之製造設備’其中當在X 軸方向和y軸方向之間轉換時’蒸發源固定器旋轉。 4 ·如申請專利範圍第1項之製造設備’其中在擋板 中打開一個開口’它的開口表面面積S2小於該容器的開 口表面面積S1 〇 5 ·如申請專利範圍第1項之製造設備，其中與蒸發 源固定器相鄰形成膜厚監視器。 6 ·如申請專利範圍第1項之製造設備，其中惰性氣 體元素包括選自 He、Ne、Ar、Kr和xe的至少一種元 素。 7 · —種製造設備，包含： 裝載室； 耦合到裝載室的傳送室； 耦合到傳送室的多個膜形成室； 耦合到傳送室的處理室； 其中多個膜形成室的每個膜形成室都耦合到真空排氣 處理室，用於在膜形成室內部形成真空； 其中多個膜形成室的每個膜形成室包含： 用於進行掩模和基底的位置對準的對準機構； 基底固定機構； 蒸發源固定器；和 用於移動蒸發源固定器的機構； -44 - (3) (3)200402768 其中蒸發源固定器包含： 密封蒸發材料的容器； 用於加熱該容器的機構；和 形成在該容器上的擋板； 其中處理室耦合到真空排氣處理室，用於提供真空狀 態；和 其中將氫氣、氧氣和惰性氣體中的至少一種氣體引入 處理室中以産生電漿。 8 ·如申請專利範圍第7項之製造設備，其中多個板 加熱器設置在傳送室中，以便疊加和打開其間的縫隙，並 且能在多個基底上進行真空加熱的處理室耦合到傳送室。 9 ·如申請專利範圍第7項之製造設備，其中用於移 動蒸發源固定器的機構具有以一定間距在X軸方向移動蒸 發源固定器的功能，和具有以一定間距在y軸方向移動蒸 發源固定器的功能。 1 〇 ·如申請專利範圍第7項之製造設備，其中當在x 軸方向和y軸方向之間轉換時，蒸發源固定器旋轉。 1 1 ·如申請專利範圍第7項之製造設備，其中在擋板 中打開一個孔，它的開口表面面積S2小於該容器的開口 表面面積S1。 12.如申請專利範圍第7項之製造設備，其中與蒸發 源固定器相鄰形成膜厚監視器。 1 3 ·如申請專利範圍第7項之製造設備’其中惰性氣 體元素包括選自He、Ne、Ar、Kr和Xe的至少一種元素。 -45-
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