TWI621727B - Vapor deposition device, vapor deposition method, and method of manufacturing organic electroluminescence device - Google Patents

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TWI621727B TW103112612A TW103112612A TWI621727B TW I621727 B TWI621727 B TW I621727B TW 103112612 A TW103112612 A TW 103112612A TW 103112612 A TW103112612 A TW 103112612A TW I621727 B TWI621727 B TW I621727B
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Katsuhiro Kikuchi
Shinichi Kawato
Satoshi Inoue
Takashi Ochi
Yuhki Kobayashi
Eiichi Matsumoto
Masahiro Ichihara
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Sharp Kk
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Abstract

本發明提供一種可高精度地形成薄膜之圖案之蒸鍍裝置及蒸鍍方法與顯示品質優異之有機電致發光顯示裝置之製造方法。本發明係一種蒸鍍裝置,其係使用掃描蒸鍍法之蒸鍍裝置,限制構件包含:第一板部;第二板部,其於與第一板部之間隔開間隔而設置;連接部,其將第一板部連接於第二板部;且於第一板部設置有開口,於第二板部設置有與第一板部之開口對向之開口,於第一板部之開口及第二板部之開口之間存在第一空間,於與基板之法線方向及基板之掃描方向正交之方向上,於第一空間旁邊,於第一板部與第二板部之間存在第二空間,第一空間與第二空間連接,於基板之掃描方向上,於第二空間旁邊,於限制構件之外存在第三空間,第二空間與第三空間連接。

Description

蒸鍍裝置、蒸鍍方法及有機電致發光元件之製造方法
本發明係關於一種蒸鍍裝置、蒸鍍方法及有機電致發光元件之製造方法。更詳細而言,本發明係關於適於向大型基板上製造有機EL(electroluminescence,電致發光)元件之蒸鍍裝置、蒸鍍方法及有機電致發光元件之製造方法。
近年來,於各種商品或領域中靈活運用平板顯示器,並要求平板顯示器之進一步之大型化、高畫質化及低耗電化。
於此種情況下,具備利用有機材料之電致發光(Electro Luminescence,以下,亦簡稱為EL)之有機EL元件之有機EL顯示裝置,作為全固體型、且低電壓驅動、高速響應性、自發光性等方面優異之平板顯示器,受到較高之注目。
有機EL顯示裝置例如於玻璃基板等基板上,具有薄膜電晶體(TFT)及連接於TFT之有機EL元件。
有機EL元件係可藉由低電壓直流驅動而實現高亮度發光之發光元件,且具有依序積層有第1電極、有機EL層及第2電極之構造。其中,第1電極與TFT連接。有機EL層具有積層有電洞注入層、電洞傳輸層,電子阻擋層、發光層、電洞阻擋層、電子傳輸層、電子注入層等有機層之構造。
全彩顯示之有機EL顯示裝置一般而言具備紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之3色之有機EL元件作為子像素,該等子像素矩陣狀地排列於基 板上,由3色之子像素構成像素。而且,該顯示裝置使用TFT,使該等有機EL元件選擇性地以所期望之亮度而發光,藉此進行圖像顯示。
於此種有機EL顯示裝置之製造中,與各色之子像素對應而由有機發光材料形成發光層之圖案。
作為發光層圖案之形成方法,近年來提出有如下方法:使用較基板更小型之遮罩,一面使基板相對於遮罩及蒸鍍源相對性地移動一面對基板整個表面進行蒸鍍,藉此於較遮罩大型之基板上形成有機EL元件(例如,參照專利文獻1~5)。以下,亦將如此一面使基板相對於遮罩及蒸鍍源相對性地移動(掃描)一面進行蒸鍍之方法稱為掃描蒸鍍法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-270396號公報
[專利文獻2]國際公開第2011/034011號
[專利文獻3]國際公開第2011/145456號
[專利文獻4]國際公開第2012/029545號
[專利文獻5]國際公開第2012/121139號
於掃描蒸鍍法中,為了防止於基板之掃描過程中基板與遮罩接觸而損傷,而將基板與遮罩分離配置。因此,形成於基板上之薄膜之圖案之輪廓產生模糊。即,於膜厚為固定之部分之兩側產生膜厚逐漸減少之部分。
又,於掃描蒸鍍法中,存在如下方法:於蒸鍍源之上方配置作為板狀之構件之限制板,利用限制板控制自蒸鍍源之噴嘴噴出而來之 蒸鍍流,以免蒸鍍粒子自所期望之噴嘴以外之噴嘴向遮罩之各開口飛來。
然而,若因例如使蒸鍍率提高、使噴嘴接近於限制板等之原因而導致蒸鍍流內之蒸鍍粒子之密度變高,則存在即便使用上述方法亦無法完全控制蒸鍍流,蒸鍍粒子自不期望之噴嘴向遮罩之各開口飛來之可能性。於該情形時,於所形成之薄膜中會混入自不期望之噴嘴飛來之蒸鍍粒子。其結果,有於所形成之薄膜之圖案產生超過設想之模糊之情況。即,有形成與設計上設想之寬度相比寬度較寬之圖案之情況。又,有除了正常之圖案以外,還產生被稱為重影(ghost)之異常(不需要)之圖案之情況。該等現象於例如RGB全彩顯示之有機EL顯示裝置中,可能會引起混色發光等異常發光。異常發光大幅損及有機EL顯示裝置之顯示品質。如此,若蒸鍍流內之蒸鍍粒子之密度變高,則有限制板之功能降低之虞。
可認為其原因在於如下。於蒸鍍粒子之密度較高之狀態下,蒸鍍粒子彼此碰撞之概率增加,蒸鍍粒子之散射之程度變強。又,限制板通常配置於蒸鍍源附近,故而於蒸鍍流中蒸鍍粒子之密度相對較高之部分通過限制板。因此,若達到蒸鍍流內之蒸鍍粒子之密度較高之狀態,則於蒸鍍流通過限制板時,產生蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射之可能性變高。又,亦有無法通過限制板而附著於限制板例如限制板之開口內之側面部之蒸鍍粒子因限制板之溫度上升而再蒸發之可能性。無法區分再蒸發之蒸鍍粒子與剛自噴嘴噴出之蒸鍍粒子而進行控制,故而有再蒸發之蒸鍍粒子向設想以外之方向飛去之可能性。該等結果,認為應由限制板控制之蒸鍍流通過限制板之後過分地擴散,其一部分到達應藉由鄰近之蒸鍍流而成膜之區域,然後產生超過設想之模糊及/或重影。
例如,專利文獻1所記載之薄膜蒸鍍裝置中,認為由於在作為限 制板而發揮功能之遮斷壁與作為遮罩而發揮功能之第2噴嘴之間不存在任何構件,故而若提高蒸鍍率,則與上述之情形同樣地,產生超過設想之模糊及/或重影。
本發明係鑒於上述現狀而開發者,其目的在於提供一種可高精度地形成薄膜之圖案之蒸鍍裝置及蒸鍍方法。
又,本發明係鑒於上述現狀而開發者,其目的在於提供一種顯示品質優異之有機電致發光顯示裝置之製造方法。
本發明之一態樣亦可係一種蒸鍍裝置,其係於基板上形成薄膜之圖案者,上述蒸鍍裝置亦可包括:蒸鍍單元,其包含蒸鍍源、限制構件及遮罩;及移動機構,其於使上述基板自上述遮罩離開之狀態下,沿著與上述基板之法線方向正交之第一方向,使上述基板及上述蒸鍍單元之一者相對於另一者相對性地移動;且上述蒸鍍源、上述限制構件、上述遮罩及上述基板亦可按照該順序配置,上述限制構件亦可包含:第一板部;第二板部,其於與上述第一板部之間隔開間隔而設置;及連接部,其將上述第一板部連接於上述第二板部;且於上述第一板部,亦可設置有開口,於上述第二板部,亦可設置有與上述第一板部之上述開口對向之開口,於上述第一板部之上述開口與上述第二板部之上述開口之間,亦可存在第一空間,於與上述基板之上述法線方向及上述第一方向正交之第二方向 上,於上述第一空間旁邊,於上述第一板部與上述第二板部之間亦可存在第二空間,上述第一空間亦可與上述第二空間連接,於上述第一方向上,於上述第二空間旁邊,於上述限制構件之外亦可存在第三空間,上述第二空間亦可與上述第三空間連接。
以下,亦將該蒸鍍裝置稱為本發明之蒸鍍裝置。
以下對本發明之蒸鍍裝置中之較佳之實施形態進行說明。再者,以下之較佳之實施形態亦可適當相互組合,將以下之2個以上之較佳之實施形態相互組合而成之實施形態亦又為較佳之實施形態之一。
上述限制構件亦可包含分別設置有開口之第一壁部及第二壁部作為上述連接部,上述第一壁部亦可設置於上述第一空間與上述第二空間之間,上述第二壁部亦可設置於上述第二空間與上述第三空間之間,上述第一空間亦可於上述第一壁部之上述開口與上述第二空間連接,上述第二空間亦可於上述第二壁部之上述開口與上述第三空間連接。
上述第一壁部之上述開口亦可設置複數個,上述第二壁部之上述開口亦可設置複數個。
於上述第二板部亦可設置有第二開口,上述第二板部之上述第二開口亦可於上述第一板部之上述開口以外之區域中與上述第一板部對向。
於上述第一板部,亦可設置有第二開口,上述第一板部之上述第二開口亦可於上述第二板部之上述開口 以外之區域中與上述第二板部對向,本發明之蒸鍍裝置亦可進而包括板材,該板材於上述第一板部與上述遮罩之間,於與上述第一板部之間隔開間隔而設置,上述板材亦可較上述第一板部之上述第二開口更大,又,於沿著上述基板之上述法線方向觀察時亦可重疊於上述第二開口之全部。
上述限制構件亦可進而包含將上述板材連接於上述第一板部之連接部。
本發明之另一態樣亦可係一種蒸鍍方法,其係包含於基板上形成薄膜之圖案之蒸鍍步驟之蒸鍍方法,上述蒸鍍步驟亦可使用本發明之蒸鍍裝置而進行。
本發明之又一態樣亦可係一種有機電致發光元件之製造方法,其包含使用本發明之蒸鍍裝置形成薄膜之圖案之蒸鍍步驟。
根據本發明,可實現能高精度地形成薄膜之圖案之蒸鍍裝置及蒸鍍方法。
又,根據本發明,可實現顯示品質優異之有機電致發光顯示裝置之製造方法。
1‧‧‧有機EL顯示裝置
2‧‧‧像素
2R、2G、2B‧‧‧子像素
10‧‧‧TFT基板
11‧‧‧絕緣基板
12‧‧‧TFT
13‧‧‧層間膜
13a‧‧‧接觸孔
14‧‧‧配線
15‧‧‧邊緣蓋
15R、15G、15B‧‧‧開口部
20‧‧‧有機EL元件
21‧‧‧第1電極
22‧‧‧電洞注入層兼電洞傳輸層(有機層)
23R、23G、23B‧‧‧發光層(有機層)
24‧‧‧電子傳輸層(有機層)
25‧‧‧電子注入層(有機層)
26‧‧‧第2電極
30‧‧‧接著層
40‧‧‧密封基板
50‧‧‧蒸鍍單元
51‧‧‧保持機構(保持裝置)
52‧‧‧移動機構(移動裝置)
53‧‧‧第一空間
54‧‧‧第二空間
55‧‧‧第三空間
56‧‧‧蒸鍍流
60‧‧‧蒸鍍源
61‧‧‧射出口
62‧‧‧噴嘴
65‧‧‧遮罩(蒸鍍遮罩)
66、72、73、74、77、78、377、1177‧‧‧開口
70、170、270、370、470、570‧‧‧限制構件
71‧‧‧貫通口
75、275‧‧‧第一板部
76、176‧‧‧第二板部
80‧‧‧連接部
81‧‧‧第一壁部
82‧‧‧第二壁部
83‧‧‧第三壁部
84‧‧‧第四壁部
90‧‧‧基板(被成膜基板)
91‧‧‧薄膜之圖案
101、102、103、104‧‧‧蒸鍍裝置
185、286‧‧‧第二開口
268‧‧‧連接部
287‧‧‧板材
388‧‧‧第三板部
489‧‧‧第五壁部
567‧‧‧柱部
1075、1076、1170‧‧‧限制板
1181‧‧‧側面部
圖1係具備藉由實施形態1之有機EL元件之製造方法而製作之有機EL元件之有機EL顯示裝置之剖面模式圖。
圖2係表示圖1所示之有機EL顯示裝置之顯示區域內之構成之俯視模式圖。
圖3係表示圖1所示之有機EL顯示裝置之TFT基板之構成之剖面模式圖,且相當於沿圖2中之A-B線之剖面。
圖4係用以說明實施形態1之有機EL顯示裝置之製造步驟之流程圖。
圖5係實施形態1之蒸鍍裝置之立體模式圖。
圖6係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖7係模式性地表示實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。
圖8係模式性地表示實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之切除局部後之立體圖。
圖9係實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
圖10係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖11係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向平行之剖面。
圖12係比較形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖13係比較形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖14係實施形態2之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖15係實施形態2之蒸鍍裝置之限制構件之仰視圖。
圖16係實施形態3之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖17係模式性地表示實施形態3之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。
圖18係實施形態3之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
圖19係實施形態4之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
圖20係實施形態4之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
圖21係模式性地表示實施形態5之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。
圖22係實施形態5之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
圖23係模式性地表示實施形態6之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。
圖24係實施形態6之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
圖25係比較形態2之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
以下揭示實施形態,參照圖式對本發明進行更詳細地說明,但本發明並不僅限定於該等實施形態。
再者,以下之實施形態中,適當使用在水平面內存在X軸及Y軸,且Z軸朝向鉛直方向之正交座標來進行說明。又,以下之實施形態1~6中,X軸方向、Y軸方向及Z軸方向分別對應於本發明之蒸鍍裝置中之第二方向、第一方向及基板之法線方向。
(實施形態1)
本實施形態中,主要對自TFT基板側取出光之底部發光型RGB全彩顯示之有機EL元件之製造方法及具備藉由該製造方法而製作之有機EL元件之有機EL顯示裝置進行說明,但本實施形態亦可應用於其他類型之有機EL元件之製造方法。
首先,對本實施形態之有機EL顯示裝置之整體構成進行說明。圖1係具備藉由實施形態1之有機EL元件之製造方法而製作之有機EL元件之有機EL顯示裝置之剖面模式圖。圖2係表示圖1所示之有機EL顯示裝置之顯示區域內之構成之俯視模式圖。圖3係表示圖1所示之有機EL顯示裝置之TFT基板之構成之剖面模式圖,相當於沿圖2中之A-B線之剖面。
如圖1所示,本實施形態之有機EL顯示裝置1包括:TFT基板10,其設置有TFT12(參照圖3);有機EL元件20,其設置於TFT基板10上,且連接於TFT12;接著層30,其覆蓋有機EL元件20;及密封基板40,其配置於接著層30上。
藉由使用接著層30將密封基板40與積層有有機EL元件20之TFT基板10貼合,而於該等一對基板10與40之間密封有機EL元件20。藉此,防止氧及水分自外部向有機EL元件20滲入。
如圖3所示,TFT基板10具有例如玻璃基板等之透明之絕緣基板11作為支持基板。如圖2所示,於絕緣基板11上形成有複數條配線14,複數條配線14包含設置於水平方向上之複數條閘極線、及設置於垂直方向且與閘極線交叉之複數條信號線。於閘極線連接有驅動閘極線之閘極線驅動電路(未圖示),於信號線連接有驅動信號線之信號線驅動電路(未圖示)。
有機EL顯示裝置1係RGB全彩顯示之主動矩陣型之顯示裝置,於由配線14劃分之各區域,配置有紅色(R)、綠色(G)或藍色(B)之子像素(點)2R、2G或2B。子像素2R、2G及2B排列為矩陣狀。於各色之子像素2R、2G、2B形成有對應之顏色之有機EL元件20及發光區域。
紅色、綠色及藍色之子像素2R、2G及2B分別以紅色之光、綠色之光及藍色之光而發光,由3個子像素2R、2G及2B構成1個像素2。
於子像素2R、2G及2B,分別設置有開口部15R、15G及15B,開 口部15R、15G及15B分別藉由紅色、綠色及藍色之發光層23R、23G及23B覆蓋。發光層23R、23G及23B於垂直方向形成為條紋狀。發光層23R、23G及23B之圖案係針對各色而藉由蒸鍍形成。再者,關於開口部15R、15G及15B將於下文敍述。
於各子像素2R、2G、2B,設置有與有機EL元件20之第1電極21連接之TFT12。各子像素2R、2G、2B之發光強度由對配線14及TFT12之掃描及選擇而決定。如此,有機EL顯示裝置1使用TFT12,使各色之有機EL元件20選擇性地以所期望之亮度而發光,藉此實現圖像顯示。
其次,對TFT基板10及有機EL元件20之構成進行詳細敍述。首先,對TFT基板10進行說明。
如圖3所示,TFT基板10具有:TFT12(開關元件)及配線14,其等形成於絕緣基板11上;層間膜(層間絕緣膜、平坦化膜)13,其覆蓋該等TFT12(開關元件)及配線14;及邊緣蓋15,其作為形成於層間膜13上之絕緣層。
TFT12對應於各子像素2R、2G、2B而設置。再者,TFT12之構成為一般性之構成即可,故而省略TFT12中之各層之圖示及說明。
層間膜13遍及絕緣基板11之整個區域而形成於絕緣基板11上。於層間膜13上,形成有有機EL元件20之第1電極21。又,於層間膜13,設置有用以將第1電極21電性連接於TFT12之接觸孔13a。藉此,TFT12經由接觸孔13a而電性連接於有機EL元件20。
邊緣蓋15係為了防止因於第1電極21之端部有機EL層變薄或產生電場集中而導致有機EL元件20之第1電極21與第2電極26短路而形成。因此,邊緣蓋15以局部性地覆蓋第1電極21之端部之方式而形成。
於邊緣蓋15設置有上述開口部15R、15G及15B。該邊緣蓋15之各 開口部15R、15G、15B成為子像素2R、2G、2B之發光區域。換言之,子像素2R、2G及2B藉由具有絕緣性之邊緣蓋15而分隔。邊緣蓋15亦作為元件分離膜而發揮功能。
其次,對有機EL元件20進行說明。
有機EL元件20係可藉由低電壓直流驅動而實現高亮度發光之發光元件,包含第1電極21、有機EL層及第2電極26,且該等按照該順序而積層。
第1電極21係具有將電洞注入(供給)至有機EL層之功能之層。第1電極21如上所述經由接觸孔13a而與TFT12連接。
於第1電極21與第2電極26之間,如圖3所示,作為有機EL層,自第1電極21側依序積層有電洞注入層兼電洞傳輸層22、發光層23R、23G或23B、電子傳輸層24及電子注入層25。
再者,上述積層順序係將第1電極21設為陽極、且將第2電極26設為陰極之情形時之順序,於將第1電極21設為陰極、且將第2電極26設為陽極之情形時,有機EL層之積層順序反轉。
電洞注入層係具有提高向各發光層23R、23G、23B之電洞注入效率之功能之層。又,電洞傳輸層係具有提高向各發光層23R、23G、23B之電洞傳輸效率之功能之層。電洞注入層兼電洞傳輸層22以覆蓋第1電極21及邊緣蓋15之方式均勻地形成於TFT基板10之顯示區域整個表面。
再者,本實施形態中,如上所述,列舉設置有電洞注入層與電洞傳輸層一體化而成之電洞注入層兼電洞傳輸層22作為電洞注入層及電洞傳輸層之情形為例而進行說明。然而,本實施形態並不特別限定於該情形。亦可將電洞注入層與電洞傳輸層形成為相互獨立之層。
於電洞注入層兼電洞傳輸層22上,以分別覆蓋邊緣蓋15之開口部15R、15G及15B之方式對應於子像素2R、2G及2B而形成有發光層 23R、23G及23B。
各發光層23R、23G、23B係具有使自第1電極21側注入之空穴(電洞)與自第2電極26側注入之電子再耦合而射出光之功能之層。各發光層23R、23G、23B由低分子螢光色素、金屬錯合物等發光效率較高之材料形成。
電子傳輸層24係具有提高自第2電極26向各發光層23R、23G、23B之電子傳輸效率之功能之層。又,電子注入層25係具有提高自第2電極26向各發光層23R、23G、23B之電子注入效率之功能之層。
電子傳輸層24以覆蓋發光層23R、23G及23B以及電洞注入層兼電洞傳輸層22之方式均勻地形成於TFT基板10之顯示區域整個表面。又,電子注入層25以覆蓋電子傳輸層24之方式均勻地形成於TFT基板10之顯示區域整個表面。
再者,電子傳輸層24與電子注入層25如上所述既可形成為相互獨立之層,亦可相互一體化而設置。即,有機EL顯示裝置1亦可具備電子傳輸層兼電子注入層來代替電子傳輸層24及電子注入層25。
第2電極26係具有將電子注入至有機EL層之功能之層。第2電極26以覆蓋電子注入層25之方式均勻地形成於TFT基板10之顯示區域整個表面。
再者,除發光層23R、23G及23B以外之有機層並非為作為有機EL層所必需之層,可根據所要求之有機EL元件20之特性而適當形成。又,亦可對有機EL層根據需要追加載子阻擋層。例如,亦可於發光層23R、23G及23B與電子傳輸層24之間追加電洞阻擋層作為載子阻擋層,藉此,可抑制電洞到達電子傳輸層24,從而可提高發光效率。
作為有機EL元件20之構成,例如可採用下述(1)~(8)所示之層構成。
(1)第1電極/發光層/第2電極
(2)第1電極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/第2電極
(3)第1電極/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/第2電極
(4)第1電極/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第2電極
(5)第1電極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/第2電極
(6)第1電極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/第2電極
(7)第1電極/電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第2電極
(8)第1電極/電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層(載子阻擋層)/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第2電極
再者,如上所述,電洞注入層與電洞傳輸層亦可一體化。又,電子傳輸層與電子注入層亦可一體化。
又,有機EL元件20之構成並不特別限定於上述(1)~(8)之層構成,可根據所要求之有機EL元件20之特性而採用所期望之層構成。
其次,對有機EL顯示裝置1之製造方法進行說明。
圖4係用以說明實施形態1之有機EL顯示裝置之製造步驟之流程圖。
如圖4所示,本實施形態之有機EL顯示裝置之製造方法包含例如:TFT基板、第1電極之製作步驟S1;電洞注入層、電洞傳輸層蒸鍍步驟S2;發光層蒸鍍步驟S3;電子傳輸層蒸鍍步驟S4;電子注入層蒸鍍步驟S5;第2電極蒸鍍步驟S6及密封步驟S7。
以下,根據圖4所示之流程圖,對參照圖1~圖3所說明之各構成要素之製造步驟進行說明。但是,本實施形態所記載之各構成要素之 尺寸、材質、形狀等只不過為一例,並未為藉此而限定解釋本發明之範圍者。
又,如上所述,本實施形態所記載之積層順序係將第1電極21設為陽極、且將第2電極26設為陰極之情形時之順序,反之,於將第1電極21設為陰極、且將第2電極26設為陽極之情形時,有機EL層之積層順序反轉。同樣地,構成第1電極21及第2電極26之材料亦反轉。
首先,如圖3所示,藉由一般的方法而將感光性樹脂塗佈於形成有TFT 12、配線14等之絕緣基板11上,並藉由光微影技術而進行圖案化,藉此於絕緣基板11上形成層間膜13。
作為絕緣基板11,例如可列舉厚度為0.7~1.1mm、Y軸方向之長度(縱向長度)為400~500mm、且X軸方向之長度(橫向長度)為300~400mm之玻璃基板或塑膠基板。
作為層間膜13之材料,例如可使用丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等樹脂。作為丙烯酸樹脂,例如可列舉JSR股份公司製造之Optomer系列。又,作為聚醯亞胺樹脂,可列舉例如東麗股份公司製造之PHOTONEECE系列。但是,聚醯亞胺樹脂一般而言並非為透明而為有色。因此,於如圖3所示製造底部發光型之有機EL顯示裝置作為有機EL顯示裝置1之情形時,作為層間膜13,更佳為使用丙烯酸樹脂等透明性樹脂。
層間膜13之膜厚只要為可補償由TFT12所形成之階差之程度,則並不特別限定。例如亦可為大致2μm。
其次,於層間膜13形成用以將第1電極21電性連接於TFT 12之接觸孔13a。
其次,作為導電膜(電極膜),例如藉由濺鍍法等而以100nm之厚度形成ITO(Indium Tin Oxide:氧化銦錫)膜。
繼而,於ITO膜上塗佈光阻,並使用光微影技術進行光阻之圖案 化之後,將氯化鐵作為蝕刻液而蝕刻ITO膜。其後,使用抗蝕劑剝離液將光阻剝離,進而進行基板清洗。藉此,於層間膜13上矩陣狀地形成第1電極21。
再者,作為用於第1電極21之導電膜材料,可使用例如:ITO、IZO(Indium Zinc Oxide:氧化銦鋅)、添加鎵之氧化鋅(GZO)等透明導電材料;及金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)等金屬材料。
又,作為導電膜之積層方法,除了濺鍍法以外,可使用真空蒸鍍法、CVD(Chemical Vapor Deposition,化學蒸鍍)法、電漿CVD法、印刷法等。
第1電極21之厚度並不特別限定,如上所述例如可設為100nm。
其次,藉由與層間膜13相同之方法,而例如以大致1μm之膜厚形成邊緣蓋15。作為邊緣蓋15之材料,可使用與層間膜13相同之絕緣材料。
藉由以上之步驟,而製作TFT基板10及第1電極21(S1)。
其次,對經過上述步驟之TFT基板10,實施用以脫水之減壓烘烤及用以清洗第1電極21之表面之氧電漿處理。
繼而,使用一般的蒸鍍裝置,於TFT基板10上,將電洞注入層及電洞傳輸層(本實施形態中為電洞注入層兼電洞傳輸層22)蒸鍍於TFT基板10之顯示區域整個表面(S2)。
具體而言,將對應於顯示區域整個表面而開口之開放遮罩相對於TFT基板10於進行對準調整之後密接貼合。然後,一面使TFT基板10與開放遮罩一同旋轉,一面將自蒸鍍源飛散之蒸鍍粒子通過開放遮罩之開口部而均勻地蒸鍍於顯示區域整個表面。
再者,所謂對顯示區域整個表面之蒸鍍,係指遍及鄰接之不同顏色之子像素間而不間斷地蒸鍍。
作為電洞注入層及電洞傳輸層之材料,可列舉例如:苯炔、苯 乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、二唑、聚芳烷烴、苯二胺、芳胺、唑、蒽、茀酮、腙、茋、聯三伸苯、氮雜聯三伸苯及該等之衍生物;聚矽烷系化合物;乙烯咔唑系化合物;噻吩系化合物、苯胺系化合物等之、雜環式共軛系之單體、低聚物、或聚合物;以及等等。
電洞注入層與電洞傳輸層如上所述既可一體化,亦可形成為獨立之層。各者之膜厚例如為10~100nm。
於形成電洞注入層兼電洞傳輸層22作為電洞注入層及電洞傳輸層之情形時,作為電洞注入層兼電洞傳輸層22之材料,例如可使用4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(α-NPD)。又,電洞注入層兼電洞傳輸層22之膜厚例如可設為30nm。
其次,於電洞注入層兼電洞傳輸層22上,以覆蓋邊緣蓋15之開口部15R、15G及15B之方式對應於子像素2R、2G及2B而分別形成(圖案形成)發光層23R、23G及23B(S3)。
如上所述,各發光層23R、23G、23B使用低分子螢光色素、金屬錯合物等發光效率較高之材料。
作為發光層23R、23G及23B之材料,可列舉例如:蒽、萘、茚、菲、芘、稠四苯、聯三伸苯、蒽、苝、苉、螢蒽、乙烯合菲、戊芬、稠五苯、蔻、丁二烯、香豆素、吖啶、茋及該等之衍生物;三(8-羥基喹啉)鋁錯合物;雙(苯喹啉基)鈹錯合物;三(二苯甲醯甲基)啡啉銪錯合物;二甲苯甲醯乙烯聯苯;以及等等。
各發光層23R、23G、23B之膜厚例如為10~100nm。
本發明之製造方法可特佳地使用於此種發光層23R、23G及23B之形成。
關於使用本發明之製造方法之各發光層23R、23G、23B之圖案之形成方法將於下文詳細敍述。
其次,藉由與上述電洞注入層、電洞傳輸層蒸鍍步驟S2相同之方法,而將電子傳輸層24以覆蓋電洞注入層兼電洞傳輸層22以及發光層23R、23G及23B之方式而蒸鍍於TFT基板10之顯示區域整個表面(S4)。
繼而,藉由與上述電洞注入層、電洞傳輸層蒸鍍步驟S2相同之方法,而將電子注入層25以覆蓋電子傳輸層24之方式而蒸鍍於TFT基板10之顯示區域整個表面(S5)。
作為電子傳輸層24及電子注入層25之材料,可列舉例如:喹啉、苝、啡啉、雙苯乙烯、吡、三唑、唑、二唑、茀酮及該等之衍生物或金屬錯合物;LiF(氟化鋰);以及等等。
更具體而言,可列舉:Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁)、蒽、萘、菲、芘、蒽、苝、丁二烯、香豆素、吖啶、茋、1,10-啡啉及該等之衍生物或金屬錯合物;LiF;以及等等。
如上所述,電子傳輸層24與電子注入層25既可一體化,亦可形成為獨立之層。各者之膜厚例如為1~100nm,較佳為10~100nm。又,電子傳輸層24及電子注入層25之合計之膜厚例如為20~200nm。
代表性而言,電子傳輸層24之材料使用Alq3,電子注入層25之材料使用LiF。又,例如,電子傳輸層24之膜厚設為30nm,電子注入層25之膜厚設為1nm。
其次,藉由與上述電洞注入層、電洞傳輸層蒸鍍步驟(S2)相同之方法,而將第2電極26以覆蓋電子注入層25之方式而蒸鍍於TFT基板10之顯示區域整個表面(S6)。其結果,於TFT基板10上形成有包含有機EL層、第1電極21及第2電極26之有機EL元件20。
作為第2電極26之材料(電極材料),較佳為使用功函數較小之金屬等。作為此種電極材料,可列舉例如鎂合金(MgAg等)、鋁合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、金屬鈣等。第2電極26之厚度例如為50~100 nm。
代表性而言,第2電極26由厚度50nm之鋁薄膜形成。
繼而,如圖1所示,使用接著層30將形成有有機EL元件20之TFT基板10與密封基板40貼合而進行有機EL元件20之封入(S7)。
作為密封基板40,例如使用厚度0.4~1.1mm之玻璃基板或塑膠基板等絕緣基板。
再者,密封基板40之縱向長度及橫向長度既可根據作為目標之有機EL顯示裝置1之尺寸而適當調整,亦可使用與TFT基板10之絕緣基板11大致相同之尺寸之絕緣基板,將有機EL元件20密封之後,根據作為目標之有機EL顯示裝置1之尺寸而分斷。
又,有機EL元件20之密封方法並不特別限定於上述方法,可採用其他所有密封方法。作為其他密封方式,可列舉例如將雕刻玻璃用作密封基板40,藉由密封樹脂或玻璃料等而以框狀進行密封之方法,或將樹脂填充至TFT基板10與密封基板40之間之方法等。
又,亦可於第2電極26上以覆蓋第2電極26之方式設置有保護膜(未圖示),以阻止氧或水分自外部滲入至有機EL元件20內。
保護膜可由絕緣性或導電性之材料形成。作為此種材料,可列舉例如氮化矽或氧化矽等。保護膜之厚度例如為100~1000nm。
上述步驟之結果,完成有機EL顯示裝置1。
於該有機EL顯示裝置1中,若藉由來自配線14之信號輸入而使TFT12接通(ON),則自第1電極21向有機EL層注入電洞(電洞)。另一方面,自第2電極26向有機EL層注入電子,電洞與電子於各發光層23R、23G、23B內再耦合。藉由由電洞與電子之再耦合所產生之能量而激發發光材料,於其激發狀態返回至基態時射出光。藉由控制各子像素2R、2G、2B之發光亮度,而顯示特定之圖像。
其次,對發光層蒸鍍步驟S3進行說明。
圖5係實施形態1之蒸鍍裝置之立體模式圖。圖6係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
如圖5及圖6所示,發光層蒸鍍步驟S3使用實施形態1之蒸鍍裝置101而進行。蒸鍍裝置101具備真空腔室(未圖示)及連接於真空腔室之真空泵(未圖示)。又,蒸鍍裝置101於真空腔室內具備:蒸鍍單元50,其包含蒸鍍源60、限制構件70及遮罩(蒸鍍遮罩)65;保持機構(保持裝置)51,其可保持基板(被成膜基板)90;移動機構(移動裝置)52,其可使基板90於XY面內、即於水平方向移動;及對準機構(對準裝置,未圖示)。
蒸鍍源60、限制構件70及遮罩65被一體化為一個蒸鍍單元50。遮罩65配置於蒸鍍源60與基板90之間,限制構件70配置於蒸鍍源60與遮罩65之間。換言之,蒸鍍源60、限制構件70、遮罩65及基板90按照該順序配置。又,蒸鍍源60與限制構件70於Z軸方向分離,限制構件70與遮罩65於Z軸方向分離。
再者,蒸鍍源60與限制構件70之間之間隔並不特別限定,可適當設定,限制構件70與遮罩65之間之間隔亦並不特別限定,可適當設定。前者例如亦可設定為與先前之掃描蒸鍍法中所採用之蒸鍍源和限制板之間之間隔相同的程度,後者例如亦可設定為與先前之掃描蒸鍍法中所採用之限制板和遮罩之間之間隔相同的程度。
保持機構51之具體構成並不特別限定,作為具體例,可列舉例如靜電吸盤等。移動機構52之具體構成並不特別限定,作為移動機構52,例如可使用利用馬達使進給螺桿旋轉之進給螺桿機構、線性馬達等之一般的搬送驅動機構。對準機構係用以控制基板90相對於蒸鍍單元50之相對性的位置者,例如包含CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)照相機等之位置檢測器件及連接於該位置檢測器件之控制電路。
基板90對應於本發明之蒸鍍裝置中之上述基板。基板90係經過TFT基板、第1電極製作步驟S1及電洞注入層、電洞傳輸層蒸鍍步驟S2而製作之基板,如上所述,於絕緣基板11上,形成有TFT12、配線14、層間膜13、第1電極21、邊緣蓋15及電洞注入層兼電洞傳輸層22。
蒸鍍源60係於內部收納蒸鍍材料之容器,具有對蒸鍍材料進行加熱之加熱機構(未圖示)。於蒸鍍源60之與限制構件70對向之部分即上部,週期性地設置有m個(m為2以上之整數)射出口61。射出口61係設置於蒸鍍源60之開口,配置於與X軸方向平行之同一直線上。再者,m之上限並不特別限定,可適當設定。蒸鍍材料於藉由加熱機構而加熱後成為蒸氣,該蒸氣於蒸鍍源60內擴散,然後自射出口61向上方噴出。其結果,自各射出口61產生作為蒸鍍粒子流之蒸鍍流56。
再者,各射出口61之平面形狀並不特別限定,可適當設定。作為具體例,可列舉例如圓形、橢圓形、矩形、正方形等。又,射出口61之平面形狀可相互獨立地設定,通常,所有射出口61設定為相同之平面形狀。各射出口61之大小(面積)亦並不特別限定,可適當設定。射出口61之大小(面積)可相互獨立地設定,通常,所有射出口61設定為相同之大小。
如圖5及圖6所示,各射出口61亦可形成於設置於蒸鍍源60之上部之噴嘴62之前端。
限制構件70係用以從自射出口61噴出之蒸鍍流56排除不需要之成分(蒸鍍粒子)之構件。若對限制構件70之構造進行概略說明,則限制構件70為中空之大致長方體之構造體,對應於m個射出口61而設置有m個貫通口71。於各貫通口71之側方,設置有複數個開口72,進而,於限制構件70之外周部設置有複數個開口73及複數個開口74。
以下,對限制構件70進行詳細敍述。
圖7係模式性地表示實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。圖8係模式性地表示實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之切除局部後之立體圖。圖9係實施形態1之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。再者,本說明書中,將2個第二壁部之其中一面設為正面,將第一板部之面設為平面,將2個第三壁部之面設為側面,將第二板部之面設為底面。圖10係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。圖11係實施形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向平行之剖面。
如圖7~11所示,限制構件70包含第一板部75、第二板部76及連接部80。板部75及76係設置有複數個開口之平板狀之構件,藉由第一板部75及第二板部76而分別形成限制構件70之上部及底部。第一板部75與遮罩65隔開間隔而對向。第二板部76配置於第一板部75與蒸鍍源60之間,且與第一板部75隔開間隔而對向。板部75及76與XY平面大致平行地配置。於第一板部75及第二板部76,分別以與射出口61之X軸方向之間距大致相同之間距而形成有m個開口77及m個開口78。各開口77與所對應之開口78對向。即,於沿著Z軸方向觀察時,各開口77之至少一部分與所對應之開口78之至少一部分重疊。於各開口77與對向之開口78之間,設置有相當於上述貫通口71之第一空間53。
再者,板部75與76之間之間隔並不特別限定,可適當設定。該間隔例如亦可基於先前之掃描蒸鍍法所利用之厚板狀之限制板之厚度而決定。
於板部75與76之間,設置有於X軸方向上鄰接於第一空間53之複數個第二空間54。第一空間53及第二空間54於X軸方向上交替地存在。又,於限制構件70之外,於Y軸方向上設置有分別鄰接於限制構件70之2個第三空間55。第三空間55於Y軸方向位於第二空間54之旁邊。各第二空間54存在於2個第三空間55之間。
所有開口77及78以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各開口77、78之平面形狀為矩形或正方形。於沿著Z軸方向觀察時,各開口77形成於與對應之開口78大致相同之位置,於沿著Z軸方向觀察時,各開口77之輪廓與對應之開口78之輪廓大致一致。
但是,於沿著Z軸方向觀察時,各開口77亦可形成於與對應之開口78不同之位置,於沿著Z軸方向觀察時,各開口77之輪廓亦可存在於自對應之開口78之輪廓偏移之位置。
又,各開口77、78之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,開口77及78之平面形狀可相互獨立地適當設定。各開口77、78之平面形狀通常為包含相互平行之2邊之形狀,該2邊通常與Y軸方向平行。
又,開口77及78之尺寸並不特別限定,可相互獨立地適當設定。例如,亦可使所有開口77以大致相同尺寸形成為大致相同形狀,且使所有開口78以大致相同尺寸形成為與開口77不同之大致相同形狀。又,各開口77、78例如亦可為與先前之掃描蒸鍍法所利用之限制板上所設置之開口相同程度之尺寸。
第一板部75藉由連接部80而連接於第二板部76,第一板部75與第二板部76一體化。限制構件70包含2×m個第一壁部81、相互對向之2個第二壁部82、相互對向之2個第三壁部83、及2×m個第四壁部84來作為連接部80。各第一壁部81係設置有1個開口72之平板狀之構件,各第二壁部82係設置有(m+1)個開口73之平板狀之構件,各第三壁部83係設置有1個開口74之平板狀之構件,各第四壁部84係未設置開口之平板狀之構件。由第二壁部82及第三壁部83而形成限制構件70之外周部,由相互對向之2個第一壁部81及接觸於其等之2個第四壁部84而形成1個貫通口71。
各開口72經由第一空間53而與對面之第一壁部81之開口72對向。即,於沿著X軸方向觀察時,各開口72之至少一部分與對面之第 一壁部81之開口72之至少一部分重疊。各開口72於X軸方向設置於第一空間53之側方。
所有開口72及74以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各開口72、74之平面形狀為矩形或正方形。於沿著X軸方向觀察時,所有開口72及74形成於大致相同位置,於沿著X軸方向觀察時,所有開口72及74之輪廓相互大致一致。
但是,於沿著X軸方向觀察時,各開口72亦可形成於與對面之第一壁部81之開口72不同之位置,於沿著X軸方向觀察時,各開口72之輪廓亦可存在於自對面之第一壁部81之開口72之輪廓偏移之位置。
各開口73隔著第二空間54而與對面之第二壁部82之開口73對向。即,於沿著Y軸方向觀察時,各開口73之至少一部分與對面之第二壁部82之開口73之至少一部分重疊。各開口73於Y軸方向上設置於第二空間54之側方。
所有開口73以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各開口73之平面形狀為矩形或正方形。於沿著Y軸方向觀察時,各開口73形成於與對面之第二壁部82之開口73大致相同之位置,於沿著Y軸方向觀察時,各開口73之輪廓與對面之第二壁部82之開口73之輪廓大致一致。
但是,各開口72、73、74之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,開口72及74之平面形狀可相互獨立地適當設定,開口73之平面形狀可相互獨立地適當設定。又,開口72、73及74之尺寸並不特別限定,可相互獨立地適當設定。開口72、73及74之尺寸亦可基於板部75與76之間之間隔或開口77及78之尺寸等其他尺寸而決定。
第一及第三壁部81及83配置為與YZ平面大致平行,第二及第四壁部82及84配置為與XZ平面大致平行。各第一壁部81與所接觸之第四壁部84大致正交,第二壁部82與第三壁部83大致正交。因此,形成 各開口72、74之平面相對於形成各開口73之平面大致垂直。
於相鄰之第一空間53與第二空間54之間設置有第一壁部81,相鄰之第一空間53及第二空間54於該第一壁部81之開口72相互連接。又,於第二空間54與第三空間55之間設置有第二壁部82,第二空間54及第三空間55於該第二壁部82之開口73相互連接。
於第二板部76之各開口78之下方配置有1個射出口61,貫通口71(第一空間53)與射出口61一對一地對應。又,於沿著Y軸方向觀察時,各射出口61配置於所對應之開口78之中心之大致正下方。
但是,貫通口71(第一空間53)與射出口61之對應關係並不特別限定,例如,亦可相對於1個射出口61而對應配置複數個貫通口71(第一空間53),亦可相對於複數個射出口61而對應配置1個貫通口71(第一空間53)。又,於沿著Y軸方向觀察時,各射出口61亦可配置於自所對應之開口78之中心之正下方偏移之場所。
再者,所謂「對應於射出口61之貫通口71(第一空間53)」,係指以自該射出口61放出之蒸鍍粒子可通過之方式設計之貫通口71(第一空間53)。
自下方以某種擴散性(指向性)從射出口61放出之蒸鍍流56向各貫通口71(第一空間53)上升而來。包含於蒸鍍流56之蒸鍍粒子中之一部分可依序通過開口78、第一空間53及開口77,從而可到達遮罩65。另一方面,剩餘之蒸鍍粒子附著於第二板部76之下表面、第一壁部81或第四壁部84,或者通過開口72進入至限制構件70內,故而無法通過貫通口71,從而無法到達遮罩65。進而,於遮罩65形成有複數個開口66,故而到達遮罩65之蒸鍍粒子之一部分,可通過遮罩65之開口66附著於基板90而形成薄膜之圖案91。又,限制構件70抑制各蒸鍍流56通過旁邊之貫通口。如此,藉由設置限制構件70,可抑制蒸鍍流56相對於基板90之入射角過分地變大,從而可提高入射至基板90之蒸鍍粒子 之X軸方向上之指向性。其結果,可抑制產生於薄膜之圖案91之模糊之大小。
自此種觀點考慮,較佳為進入至遮罩65之各開口66之蒸鍍粒子限定於自相同之射出口61放出者。即,較佳為自不同之射出口61放出之蒸鍍粒子不進入至相同之開口66。
較佳為,限制構件70包含冷卻機構(冷卻裝置,未圖示)。藉此,可抑制附著於限制構件70之蒸鍍粒子再蒸發。冷卻機構之具體構成並不特別限定,例如,作為具體例,可列舉能使水等冷媒通過之配管、珀爾帖元件等冷卻元件。冷卻機構之設置場所及方法並不特別限定,例如,冷卻機構亦可載置於各板部75、76之上表面上。
遮罩65之各開口66形成為於Y軸方向上較長、且於X軸方向上較短之形狀(例如矩形狀(狹縫狀)),且配置為與Y軸方向大致平行。飛至遮罩65之蒸鍍流56之一部分通過開口66到達基板90,剩餘部分由遮罩65遮蔽。因此,蒸鍍粒子以對應於遮罩65之開口66之圖案而堆積於基板90上。
遮罩65較基板90小,遮罩65之至少一邊較基板90之蒸鍍區域之對應之邊短。藉此,可容易地製造遮罩65,又,抑制由遮罩65自身之自重所致之撓曲之產生。為了防止於基板90之掃描過程中損傷基板90,而將遮罩65與基板90分離配置,於遮罩65與基板90之間設置有特定大小之間隙(gap)。再者,該間隙之大小並不特別限定,可適當設定。例如,該間隙亦可設定為與先前之掃描蒸鍍法中所採用之遮罩和基板之間之間隙相同的程度。
又,於蒸鍍中,遮罩65與各射出口61之形成面之間之間隔亦保持為特定之大小。再者,該間隔並不特別限定,可適當設定。例如,該間隔亦可設定為與先前之掃描蒸鍍法中所採用之遮罩與射出口之形成面之間之間隔相同的程度。
然後,於發光層蒸鍍步驟S3中,進行3次蒸鍍而依序形成3色之發光層23R、23G及23B。各蒸鍍中,一面使基板90相對於包含蒸鍍源60等之蒸鍍單元50相對性地移動(掃描),一面使蒸鍍粒子附著於基板90上而形成條紋狀之薄膜之圖案91作為發光層23R、23G或23B。
蒸鍍中,由保持機構51保持之基板90藉由移動機構52,而於遮罩65之上方朝Y軸方向以固定速度移動(掃描)。此時,基板90被保持為自遮罩65僅分離固定之間隔之狀態、即分離狀態。蒸鍍源60、限制構件70及遮罩65被一體化為蒸鍍單元50。因此,蒸鍍中,該等構件固定,又,該等構件之相對性的位置關係實質上固定。但是,亦可使基板90及蒸鍍單元50之兩者移動,亦可使基板90固定而使蒸鍍單元50移動。又,可藉由變更掃描之速度或次數而適當變更膜厚。蒸鍍中,真空腔室內被減壓而設定為低壓力狀態。
本實施形態中,第一空間53與第二空間54連接。因此,可使應由限制構件70限制之不需要之蒸鍍粒子自第一空間53進入至第二空間54內、即限制構件70內,從而可使第一空間53內之蒸鍍粒子之密度降低。因此,可降低第一空間53內之蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射產生之概率。
又,第二空間54與第三空間55連接。因此,可將進入至第二空間54內之蒸鍍粒子之至少一部分排出至限制構件70之外之第三空間55,可抑制限制構件70內之壓力上升,從而可進而降低蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射產生之概率。
進而,可使進入至第二空間54內之蒸鍍粒子附著於限制構件70之內部,例如第一板部75之下表面部。因此,即便附著之蒸鍍粒子因限制構件70之溫度上升而再蒸發,亦可防止再蒸發之蒸鍍粒子向遮罩65飛去。
根據以上所述,本實施形態中,即便於蒸鍍率較高之情形時, 亦可抑制通過限制構件70之蒸鍍流56於X軸方向過分地擴散。因此,可抑制所形成之薄膜之圖案91產生超過設想之模糊(以下,亦稱為不需要之模糊),又,可抑制重影之產生。即,可形成高精度之圖案。
再者,行進至第三空間55之蒸鍍粒子最終附著於真空腔室之壁面部而被捕獲。又,於真空腔室之壁面部附近,蒸鍍粒子之密度較低,故而幾乎不產生蒸鍍粒子之散射。因此,幾乎無行進至第三空間55之蒸鍍粒子對薄膜之圖案91帶來不良影響之可能性。
圖12及13係比較形態1之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。再者,圖13表示限制板產生對準偏移之狀態。
如圖12所示,本比較形態除了代替限制構件70而分別配置兩種限制板1075及1076以外,與實施形態1實質上相同。本比較形態中,限制板1075及1076分別要求設置及更換時之對準精度。因此,於長期反覆使用限制板1075及1076之情形時,如圖13所示,限制板1075及/或1076自特定之位置偏移而配置之可能性變高。若產生限制板1075及/或1076之對準偏移,則蒸鍍流56之方向產生變化,蒸鍍粒子會飛向未意圖之場所,從而無法形成均勻之薄膜。
相對於此,本實施形態中,第一板部75藉由連接部80而與第二板部76一體化,故而於限制構件70之設置及更換時無須進行第一板部75及第二板部76之各者之對準。因此,可減少起因於對準之偏移而形成不均勻之薄膜之可能性。
又,本實施形態中,使用包含設置有開口77之第一板部75及設置有開口78之第二板部76之限制構件70。因此,與如專利文獻1記載般沿著蒸鍍流之方向設置限制板之情形相比,對準精度之確保較為容易,可使冷卻機構之構造亦更簡單。
又,比較形態1中,冷卻效果變小,故而蒸鍍源60側之限制板1076之溫度容易上升,附著於限制板1076之蒸鍍粒子容易再蒸發。因 此,起因於再蒸發之蒸鍍粒子而產生不需要之模糊及重影之可能性較高。
相對於此,本實施形態中,第一板部75藉由連接部80而與第二板部76一體化,故而可使限制構件70之熱容變大,從而難以使限制構件70之溫度上升。該效果於藉由冷卻機構冷卻限制構件70之情形時尤其有效地發揮。因此,可抑制附著於限制構件70之蒸鍍粒子再蒸發,與比較形態1相比可使產生不需要之模糊及重影之可能性變低。又,藉由使用一體型限制構件70,而與分別配置兩種限制板1075及1076之情形相比,可使冷卻機構之構造更簡單。
進而,本實施形態中,限制構件70包含第一及第二壁部81及82作為連接部80,第一壁部81設置於第一空間53與第二空間54之間,第一空間53於第一壁部81之開口72與第二空間54連接。又,第二壁部82設置於第二空間54與第三空間55之間,第二空間54於第二壁部82之開口73與第三空間55連接。因此,可使限制構件70之熱容更大。因此,與下述實施形態5及6相比,可使產生不需要之模糊及重影之可能性更低。
(實施形態2)
本實施形態除了限制構件不同以外,與實施形態1實質上相同。因此,本實施形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對於與實施形態1重複之內容省略說明。又,於本實施形態與實施形態1中,對具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本實施形態中省略該構件之說明。
圖14係實施形態2之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。圖15係實施形態2之蒸鍍裝置之限制構件之仰視圖。
如圖14及15所示,本實施形態之蒸鍍裝置102具備限制構件170 來代替限制構件70。限制構件170除了包含第二板部176來代替第二板部76以外,與限制構件70實質上相同,第二板部176除了複數個開口78以外,還於第一板部75之下方形成有複數個第二開口185,除此以外與第二板部76實質上相同。
各第二開口185於第一板部75之除開口77以外之區域中與第一板部75對向。即,於沿著Z軸方向觀察時,於第一板部75之除開口77以外之區域中,各第二開口185之至少一部分與第一板部75之至少一部分重疊。較佳為,於沿著Z軸方向觀察時,於第一板部75之除開口77以外之區域中,各第二開口185之全部(所有區域)與第一板部75之一部分重疊。
所有第二開口185以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各第二開口185之平面形狀為矩形或正方形。但是,各第二開口185之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,第二開口185之平面形狀可相互獨立地適當設定。又,第二開口185之尺寸並不特別限定,可相互獨立地適當設定。第二開口185之尺寸亦可基於開口77及78之尺寸或開口77及78之間隔等其他尺寸而決定。
於本實施形態中,進入至第二空間54內之蒸鍍粒子,除了自開口73以外亦可自第二開口185行進至限制構件70之外。因此,與實施形態1相比,可更加抑制限制構件170內之壓力上升,可使蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射產生之概率更降低。因此,根據本實施形態,與實施形態1相比,可更加抑制不需要之模糊及重影之產生,從而可形成更高精度之圖案。
(實施形態3)
本實施形態除了限制構件不同及於限制構件之上方進而具備板材以外,與實施形態1實質上相同。因此,本實施形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對於與實施形態1重複之內容省略 說明。又,於本實施形態與實施形態1中,對於具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本實施形態中省略該構件之說明。
圖16係實施形態3之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。圖17係模式性地表示實施形態3之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。圖18係實施形態3之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖、及右側視圖。
如圖16~18所示,本實施形態之蒸鍍裝置103具備限制構件270來代替限制構件70。限制構件270除了包含第一板部275來代替第一板部75以外,與限制構件70實質上相同,第一板部275除了複數個開口77以外,還於第二板部76之上方形成有複數個第二開口286,除此以外與第一板部75實質上相同。
各第二開口286於第二板部76之除開口78以外之區域中與第二板部76對向。即,於沿著Z軸方向觀察時,於第二板部76之除開口78以外之區域中,各第二開口286之至少一部分與第二板部76之至少一部分重疊。較佳為,於沿著Z軸方向觀察時,於第二板部76之除開口78以外之區域中,各第二開口286之全部(所有區域)與第二板部76之一部分重疊。
所有第二開口286以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各第二開口286之平面形狀為矩形或正方形。但是,各第二開口286之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,第二開口286之平面形狀可相互獨立地適當設定。又,第二開口286之尺寸並不特別限定,可相互獨立地適當設定。第二開口286之尺寸亦可基於開口77及78之尺寸或開口77及78之間隔等其他尺寸而決定。
本實施形態之蒸鍍裝置103於第一板部275與遮罩65之間進而具備複數個板材287。各板材287於與第一板部275之間隔開間隔而設置。於各板材287之下方配置有1個第二開口286,板材287與第二開口 286一對一地對應。
各板材287較所對應之第二開口286更大。又,於沿著Z軸方向觀察時,各板材287與所對應之開口286之全部(所有區域)重疊。
所有板材287以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各板材287之平面形狀為矩形或正方形。但是,各板材287之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,板材287之平面形狀可相互獨立地適當設定。又,板材287之尺寸只要為較所對應之第二開口286大之尺寸,則可相互獨立地適當設定。但是,於沿著Z軸方向觀察時,較佳為板材287不與開口77重疊,且較佳為各板材287較相鄰之開口77之間之區域小。
於本實施形態中,進入至第二空間54內之蒸鍍粒子,除了自開口73以外亦可自第二開口286行進至限制構件270之外。因此,與實施形態1相比,可更加抑制限制構件270內之壓力上升,可使蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射產生之概率更加降低。因此,根據本實施形態,與實施形態1相比,可更加抑制不需要之模糊及重影之產生,從而可形成更高精度之圖案。
再者,自第二開口286出來之蒸鍍粒子通常附著於板材287,故而不會成為不需要之模糊及重影產生之原因。又,於第二開口286附近產生蒸鍍粒子之散射之情形時,與板材287不平行之成分(蒸鍍粒子)幾乎全部附著於板材287,與板材287大致平行之成分(蒸鍍粒子)與板材287大致平行地行進,故而無法到達基板90。因此,於產生散射之情形時,亦幾乎無自第二開口286出來之蒸鍍粒子成為不需要之模糊及重影產生之原因之情況。
板材287既可與第一板部275一體化,亦可不一體化。但是,前者之情形與後者相比,冷卻效果提高,故而可更加抑制附著於限制構件270之蒸鍍粒子之再蒸發。
自此種觀點考慮,較佳為,限制構件270進而包含將各板材287連接於第一板部275之複數個連接部268。連接部268設置於第二開口286之周圍,將板材287之端部連接於第一板部275。連接部268之具體形狀並不特別限定,例如,連接部268亦可為圓柱或四稜柱狀之柱部、平板狀之壁部等。
(實施形態4)
本實施形態除了限制構件不同以外,與實施形態1實質上相同。因此,本實施形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對於與實施形態1重複之內容省略說明。又,於本實施形態與實施形態1中,對於具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本實施形態中省略該構件之說明。
圖19係實施形態4之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。圖20係實施形態4之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
如圖19及20所示,本實施形態之蒸鍍裝置104具備限制構件370來代替限制構件70。
限制構件370於以下方面與限制構件70不同。即,限制構件370包含設置於第一板部75與第二板部76之間之1片以上之第三板部388。第三板部388係設置有複數個開口之平板狀之構件,於相鄰之板部之間設置有間隙。第三板部388配置為與XY平面大致平行,板部75、76及388配置為相互大致平行。於第三板部388,與第一板部75之開口77及第二板部76之開口78對應而形成有m個開口377。
開口377以與射出口61之X軸方向之間距大致相同之間距而形成,各開口377與所對應之開口77及78對向。即,於沿著Z軸方向觀察時,各開口377之至少一部分與所對應之開口77之至少一部分重疊,且與所對應之開口78之至少一部分重疊。
所有開口377以大致相同尺寸形成為大致相同之平面形狀,各開口377之平面形狀為矩形或正方形。於沿著Z軸方向觀察時,各開口377形成於與所對應之開口77及78大致相同之位置,於沿著Z軸方向觀察時,各開口377之輪廓與所對應之開口77及78之各者之輪廓大致一致。
但是,於沿著Z軸方向觀察時,各開口377亦可形成於與所對應之開口77及78不同之位置,於沿著Z軸方向觀察時,各開口377之輪廓亦可存在於自所對應之開口77及78之各者之輪廓偏移之位置。
又,各開口377之平面形狀並不特別限定於矩形或正方形,開口377之平面形狀可相互獨立地適當設定。各開口377之平面形狀通常係包含相互平行之2邊之形狀,該2邊通常與Y軸方向平行。又,開口377之尺寸並不特別限定,可相互獨立地適當設定。例如,各開口377亦可為與先前之掃描蒸鍍法所利用之限制板上所設置之開口相同程度之尺寸。
然後,將第一壁部81之開口72分割為複數個區域,將第二壁部82之開口73分割為複數個區域,將第三壁部83之開口74分割為複數個區域。
如此,於本實施形態中,各第一壁部81之開口72設置有複數個,各第二壁部82之開口73設置有複數個。因此,與實施形態1相比,可使各個開口72、73之大小變小。因此,可有效地提高限制構件370之冷卻效果,從而可有效地抑制附著於限制構件370之蒸鍍粒子再蒸發。其結果,與實施形態1相比,可使不需要之模糊及重影產生之可能性更低。
(實施形態5)
本實施形態除了限制構件不同以外,與實施形態1實質上相同。因此,本實施形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對 於與實施形態1重複之內容省略說明。又,於本實施形態與實施形態1中,對於具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本實施形態中,省略該構件之說明。
圖21係模式性地表示實施形態5之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。圖22係實施形態5之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右側視圖。
如圖21及22所示,本實施形態之蒸鍍裝置具備限制構件470來代替限制構件70。限制構件470除了包含複數個第五壁部489來代替第一、第二、第三及第四壁部81、82、83及84作為連接部以外,與限制構件70實質上相同。
各第五壁部489係未設置開口之平板狀之構件,配置為與YZ平面大致平行。於沿著Z軸方向觀察時,各開口77、78配置於相鄰之2個第五壁部489之間,第五壁部489與開口77、78以大致相同間隔而配置。因此,本實施形態中,於第一空間53與第二空間54之間、及第二空間54與第三空間55之間,不存在任何遮蔽之構件。
根據本實施形態,可發揮與實施形態1相同之效果。但是,關於限制構件之冷卻與第一板部及第二板部之對準精度之方面,實施形態1較本實施形態更佳。
(實施形態6)
本實施形態除了限制構件不同以外,與實施形態1實質上相同。因此,本實施形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對於與實施形態1重複之內容省略說明。又,於本實施形態與實施形態1中,對於具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本實施形態中省略該構件之說明。
圖23係模式性地表示實施形態6之蒸鍍裝置之限制構件之立體圖。圖24係實施形態6之蒸鍍裝置之限制構件之俯視圖、前視圖及右 側視圖。
如圖23及24所示,本實施形態之蒸鍍裝置具備限制構件570來代替限制構件70。限制構件570除了包含複數個柱部567來代替第一、第二、第三及第四壁部81、82、83及84作為連接部以外,與限制構件70實質上相同。
各柱部567係圓柱或四稜柱狀之構件,其長度方向與Z軸方向大致平行。柱部567沿著第一板部75及76之端部而配置。因此,本實施形態中,於第一空間53與第二空間54之間、及第二空間54與第三空間55之間,不存在任何遮蔽之構件。
根據本實施形態,發揮與實施形態1相同之效果。但是,關於限制構件之冷卻與第一板部及第二板部之對準精度之方面,實施形態1較本實施形態更佳。
以下,對實施形態1~6中之其他變化例進行說明。
實施形態1~6中所說明之平板狀之構件亦可為平板以外之形狀,例如亦可折曲及/或彎曲,亦可為波紋板狀。
於實施形態1~6中,限制構件之各部之材料並不特別限定,可適當選擇。又,限制構件之製作方法亦並不特別限定,例如亦可於製作各部之後,藉由將該等相互焊接而結合。
又,設置於限制構件之複數個貫通口之配置並不特別限定,例如,複數個貫通口亦可配置為鋸齒狀,包含排列於X軸方向之複數個貫通口之行亦可於Y軸方向配置有複數行。
又,蒸鍍源、限制構件、遮罩及基板只要按照該順序配置,則其方向並不特別限定。例如,亦可使上述蒸鍍單元上下反轉,將蒸鍍源、限制板、遮罩及基板自上方起按照該順序配置。又,亦可使上述蒸鍍單元以Y軸為中心旋轉90°,將蒸鍍源、限制板、遮罩及基板橫向排列而配置。
又,有機EL顯示裝置亦可為單色顯示之顯示裝置,各像素亦可不分割為複數個子像素。於該情形時,發光層蒸鍍步驟中,亦可僅進行1次蒸鍍而僅形成1色之發光層。
又,於發光層蒸鍍步驟以外之蒸鍍步驟中,亦可與發光層蒸鍍步驟相同地,形成薄膜之圖案。例如,亦可針對各色子像素之每一個而形成電子傳輸層。
進而,實施形態1~6中,以形成有機EL元件之發光層之情形為例進行了說明,但本發明之蒸鍍裝置之用途並不特別限定於有機EL元件之製造,可利用於各種薄膜之圖案之形成。
上述實施形態於不脫離本發明之主旨之範圍內,亦可適當組合。又,各實施形態之變化例亦可與其他之實施形態組合。
(比較形態2)
本比較形態除了具備限制板來代替限制構件以外,與實施形態1實質上相同。因此,本比較形態中,主要對本實施形態所特有之特徵進行說明,對於與實施形態1重複之內容省略說明。又,於本比較形態與實施形態1中,對於具有相同或同樣之功能之構件標註相同之符號,於本比較形態中省略該構件之說明。
圖25係比較形態2之蒸鍍裝置之剖面模式圖,表示與基板之掃描方向垂直之剖面。
如圖25所示,本比較形態之蒸鍍裝置具備限制板1170來代替限制構件70。限制板1170係由1片厚板形成之構件,且對應於射出口61而設置有複數個開口1177。
本比較形態中,於蒸鍍流56通過限制板1170之開口1177時,產生蒸鍍粒子彼此之碰撞及蒸鍍粒子之散射之可能性變高。又,亦有無法通過開口1177而附著於限制板1170之側面部1181之蒸鍍粒子因限制板1170之溫度上升而再蒸發之可能性。由於無法對再蒸發之蒸鍍粒子與 剛自射出口61噴出後之蒸鍍粒子加以區別而控制,故而存在向未預期之方向飛去之可能性。該等結果,應由限制板1170控制之蒸鍍流56通過開口1177之後過分地擴散,其一部分到達應藉由鄰近之蒸鍍流56而成膜之區域。而且,會產生不需要之模糊及/或重影。

Claims (7)

  1. 一種蒸鍍裝置,其係於基板上形成薄膜之圖案者,且上述蒸鍍裝置包括:蒸鍍單元,其包含蒸鍍源、限制構件及遮罩;及移動機構,其於使上述基板自上述遮罩分離之狀態下,沿著與上述基板之法線方向正交之第一方向使上述基板及上述蒸鍍單元之一者相對於另一者而相對性地移動;且上述蒸鍍源、上述限制構件、上述遮罩及上述基板按照該順序配置,上述限制構件包含:第一板部;第二板部,其於與上述第一板部之間隔開間隔而設置;及連接部,其將上述第一板部連接於上述第二板部;且於上述第一板部設置有開口,於上述第二板部,設置有與上述第一板部之上述開口對向之開口,於上述第一板部之上述開口與上述第二板部之上述開口之間存在第一空間,於與上述基板之上述法線方向及上述第一方向正交之第二方向上,於上述第一空間旁邊,於上述第一板部與上述第二板部之間存在第二空間,上述第一空間與上述第二空間連接,於上述第一方向上,於上述第二空間旁邊,於上述限制構件之外存在第三空間,上述第二空間與上述第三空間連接,上述限制構件包含分別設置有開口之第一壁部及第二壁部作 為上述連接部,上述第一壁部設置於上述第一空間與上述第二空間之間,上述第二壁部設置於上述第二空間與上述第三空間之間,上述第一空間於上述第一壁部之上述開口與上述第二空間連接,上述第二空間於上述第二壁部之上述開口與上述第三空間連接。
  2. 如請求項1之蒸鍍裝置,其中上述第一壁部之上述開口設置有複數個,且上述第二壁部之上述開口設置有複數個。
  3. 一種蒸鍍裝置,其係於基板上形成薄膜之圖案者,且上述蒸鍍裝置包括:蒸鍍單元,其包含蒸鍍源、限制構件及遮罩;及移動機構,其於使上述基板自上述遮罩分離之狀態下,沿著與上述基板之法線方向正交之第一方向使上述基板及上述蒸鍍單元之一者相對於另一者而相對性地移動;且上述蒸鍍源、上述限制構件、上述遮罩及上述基板按照該順序配置,上述限制構件包含:第一板部;第二板部,其於與上述第一板部之間隔開間隔而設置;及連接部,其將上述第一板部連接於上述第二板部;且於上述第一板部設置有開口,於上述第二板部,設置有與上述第一板部之上述開口對向之開口,於上述第一板部之上述開口與上述第二板部之上述開口之間存在第一空間, 於與上述基板之上述法線方向及上述第一方向正交之第二方向上,於上述第一空間旁邊,於上述第一板部與上述第二板部之間存在第二空間,上述第一空間與上述第二空間連接,於上述第一方向上,於上述第二空間旁邊,於上述限制構件之外存在第三空間,上述第二空間與上述第三空間連接,於上述第二板部設置有第二開口,上述第二板部之上述第二開口於上述第一板部之除上述開口以外之區域中與上述第一板部對向。
  4. 一種蒸鍍裝置,其係於基板上形成薄膜之圖案者,且上述蒸鍍裝置包括:蒸鍍單元,其包含蒸鍍源、限制構件及遮罩;及移動機構,其於使上述基板自上述遮罩分離之狀態下,沿著與上述基板之法線方向正交之第一方向使上述基板及上述蒸鍍單元之一者相對於另一者而相對性地移動;且上述蒸鍍源、上述限制構件、上述遮罩及上述基板按照該順序配置,上述限制構件包含:第一板部;第二板部,其於與上述第一板部之間隔開間隔而設置;及連接部,其將上述第一板部連接於上述第二板部;且於上述第一板部設置有開口,於上述第二板部,設置有與上述第一板部之上述開口對向之開口,於上述第一板部之上述開口與上述第二板部之上述開口之間存在第一空間, 於與上述基板之上述法線方向及上述第一方向正交之第二方向上,於上述第一空間旁邊,於上述第一板部與上述第二板部之間存在第二空間,上述第一空間與上述第二空間連接,於上述第一方向上,於上述第二空間旁邊,於上述限制構件之外存在第三空間,上述第二空間與上述第三空間連接,於上述第一板部設置有第二開口,上述第一板部之上述第二開口於上述第二板部之除上述開口以外之區域中與上述第二板部對向,上述蒸鍍裝置進而包括板材,該板材於上述第一板部與上述遮罩之間,於與上述第一板部之間隔開間隔而設置,上述板材較上述第一板部之上述第二開口大,且於沿著上述基板之上述法線方向觀察時重疊於上述第二開口之全部。
  5. 如請求項4之蒸鍍裝置,其中上述限制構件進而包含將上述板材連接於上述第一板部之連接部。
  6. 一種蒸鍍方法,其係包含於基板上形成薄膜之圖案之蒸鍍步驟之蒸鍍方法,且上述蒸鍍步驟係使用如請求項1至5中任一項之蒸鍍裝置而進行。
  7. 一種有機電致發光元件之製造方法,其包含使用如請求項1至5中任一項之蒸鍍裝置而形成薄膜之圖案之蒸鍍步驟。
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