WO2013024707A1 - 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 PDF

Info

Publication number
WO2013024707A1
WO2013024707A1 PCT/JP2012/069732 JP2012069732W WO2013024707A1 WO 2013024707 A1 WO2013024707 A1 WO 2013024707A1 JP 2012069732 W JP2012069732 W JP 2012069732W WO 2013024707 A1 WO2013024707 A1 WO 2013024707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
organic
base material
layer
shadow mask
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/069732
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸和 根岸
成紀 森田
純一 長瀬
孝洋 中井
良平 垣内
細川　和人
Original Assignee
日東電工株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
Priority to KR1020137029160A priority Critical patent/KR20140045353A/ko
Priority to EP20120823700 priority patent/EP2744305A4/en
Priority to CN201280034342.4A priority patent/CN103650641A/zh
Publication of WO2013024707A1 publication Critical patent/WO2013024707A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • 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
    • 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
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • 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
    • 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
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • 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
    • H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an organic EL element configured such that an organic EL film having an electrode layer and an organic layer is formed on a substrate, and light is emitted from the organic layer.
  • organic EL (electroluminescence) elements have attracted attention as elements used in next-generation low-power-consumption light-emitting display devices.
  • the organic EL element basically has an organic layer including a light emitting layer made of an organic light emitting material, and a pair of electrodes.
  • Such an organic EL element is derived from an organic light emitting material, and can emit light of various colors. Further, since it is a self-luminous element, it has been attracting attention as a display application such as a television (TV).
  • the organic EL element has a base material and an organic EL film formed on the base material, and the organic EL film has two electrode layers in which an organic layer including a light emitting layer has electrodes opposite to each other. (Sandwich structure).
  • the organic layer sandwiched between the electrode layers is supported on a base material, and an anode layer, an organic layer, and a cathode layer, which are constituent layers of the organic EL film, are laminated on the base material in this order.
  • an organic EL element is formed.
  • a vacuum deposition method or a coating method is generally known as a method for forming (forming) a constituent layer of an organic EL film on a substrate.
  • the vacuum evaporation method is mainly used because the purity of the organic layer forming material can be increased and a long life can be easily obtained.
  • the constituent layers of the organic EL film are formed by performing vapor deposition using a vapor deposition source provided at a position facing the substrate in the vacuum chamber of the vapor deposition apparatus. Specifically, the constituent layer forming material of the organic EL film is heated and vaporized by a heating unit arranged in each evaporation source, and the vaporized constituent layer forming material (vaporizing material) is discharged from the evaporation source. The constituent layer of the organic EL film is deposited on the substrate.
  • a batch process is a process in which a constituent layer of an organic EL film is deposited on a base material for each base material.
  • the roll process is a continuous feeding of a belt-shaped base material wound up in a roll shape, while supporting the fed base material, for example, on the surface of a can roll that is rotationally driven, and moving with the rotation,
  • This is a process in which a constituent layer of an organic EL film is continuously deposited on a base material, and the base material on which the constituent layer of the organic EL film is deposited is wound up in a roll shape.
  • a constituent layer of an organic EL film having a desired pattern is formed.
  • a so-called shadow mask is used. Specifically, a strip-shaped shadow mask that has a plurality of openings in the longitudinal direction and is wound up in a roll is continuously fed out, and the fed-out shadow mask is interposed between the deposition source and the substrate.
  • a constituent layer of the organic EL film having a desired pattern is formed on the moving base material as described above by moving the shadow mask so as to follow the movement of the base material and winding up the moved shadow mask.
  • the belt-like shadow mask as described above can be used after the shadow mask is unwound and wound up. In the meantime, it is spanned across a plurality of rollers with a predetermined tension. For this reason, if slippage occurs between the shadow mask and the roller, or if the roller is eccentric, the distance between the shadow mask and the substrate changes, or the shadow mask follows the movement of the substrate. Will greatly shift.
  • the constituent layer of the organic EL film is deposited at a position shifted from the desired position, or the organic EL film is deposited with the organic EL film protruding beyond the outer edge of the desired pattern, There is a possibility that an organic EL element having a quality lower than the desired quality may be formed.
  • a lower quality organic EL element may be formed.
  • an object of the present invention is to provide an organic EL element manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing an organic EL element having relatively high quality.
  • the method for producing an organic EL device includes: Supply the belt-shaped base material to the transport section, The substrate is conveyed by bringing one surface of the substrate into contact with the surface of the conveying unit, A shadow mask having a plate-like rotator that is driven to rotate about a rotation axis and having an opening formed in the rotator is opposed to the substrate that is in contact with the transport unit, the transport unit, and Intervene in the vicinity of the substrate between the vapor deposition source nozzle arranged in a position close to the substrate, The constituent layer forming material of the organic EL film vaporized from the nozzle is discharged while rotating the shadow mask so as to follow the movement of the base material, and the constituent layer forming material vaporized through the opening is By supplying to the base material side, the constituent layer of the organic EL film is formed on the surface side of the base material opposite to the transport unit.
  • the “close position” refers to a position where the distance between the nozzle and the substrate is 15 mm or less, and the “near the substrate” refers to the shadow mask and the substrate. It means that the distance between is 1 mm or less.
  • the constituent layer of the organic EL film is preferably any one or more of an organic layer including a light emitting layer, an anode layer, and a cathode layer. .
  • the constituent layer of the organic EL film is a cathode layer
  • the base material is formed from a metal material
  • the transport unit is a can roll that is driven to rotate about a rotation axis.
  • the shadow mask is configured to rotate about a rotation axis perpendicular to the rotation axis of the transport unit.
  • the constituent layer forming material of the organic EL film adhered to the shadow mask is further removed while forming the constituent layer of the organic EL film on the base material. It is preferable.
  • an organic EL element it is preferable to remove the constituent layer forming material of the organic EL film attached to the shadow mask by dry etching or heating.
  • the opening is formed in an arc shape centered on the rotation axis of the shadow mask, and the virtual axis centered on the rotation axis of the shadow mask. It is preferable that a plurality of elements are arranged along concentric circles.
  • the opening of the nozzle when viewed along the vertical direction of the shadow mask, is disposed along the radial direction of the virtual concentric circle, and the rotation
  • the distance from the contact point between the two virtual tangents passing through the center of the axis and the nozzle opening and the nozzle opening to the center is r (mm), and the angle formed by the two virtual tangents is ⁇ (° ),
  • the nozzle opening length in the transport direction of the substrate is W (mm)
  • An apparatus for manufacturing an organic EL element includes: A base material supply section for supplying a belt-shaped base material; A transport unit that transports the base material while abutting on one surface side and the surface of the supplied base material; It has a nozzle arranged at a position facing the transport unit and close to the base material, and the constituent layer forming material of the vaporized organic EL film is discharged from the nozzle to A vapor deposition source for forming a constituent layer of the organic EL film on the side opposite to the transport unit; It has a plate-like rotator that rotates around a rotation axis, and an opening is formed in the rotator, and the substrate is in contact with the transport unit between the nozzle and the nozzle. With a shadow mask intervened in the vicinity of the base material, By rotating the shadow mask so as to follow the movement of the base material, the constituent layer forming material vaporized through the opening is supplied to the base material side.
  • FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view schematically showing an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the schematic top view which shows typically the arrangement
  • the schematic side view which shows typically the arrangement
  • FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view schematically showing the layer configuration of an organic EL element, and shows a case where the organic layer is a single layer
  • FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view schematically showing the layer configuration of an organic EL element, and shows a case where the organic layer is a single layer
  • FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view schematically showing the layer configuration of an organic EL element, and shows a case where the organic layer has three layers
  • FIG. 2 is a schematic side cross-sectional view schematically showing the layer configuration of an organic EL element, and shows a case where there are five organic layers
  • Schematic sectional view schematically showing the layer structure of the organic EL element formed in the comparative example Schematic side cross-sectional view schematically showing a manufacturing apparatus of an organic EL element having a strip-shaped shadow mask used in a comparative example
  • the organic EL element manufacturing apparatus 1 includes a base material supply device 5 that is a base material supply unit that supplies a band-shaped base material 21, and a base material 21 that is supplied from the base material supply device 5. It has a can roll 7 that is a conveyance unit that conveys the base material 21 while being in contact with the one surface side and the surface, and nozzles 10a and 10b that are disposed at positions facing the can roll 7 and close to the base material 21.
  • the vaporized constituent layer forming material of the organic EL film 19 is discharged from the nozzles 10a and 10b, and the constituent layer of the organic EL film 19 is formed on the surface of the substrate 21 opposite to the can roll 7.
  • a first vapor deposition source 9a and a second vapor deposition source 9b as a plurality of vapor deposition sources, and shadow masks 30a and 30b as a plurality of shadow masks are provided.
  • the shadow masks 30a and 30b are provided corresponding to the first vapor deposition sources 9a and 9b, respectively, and have plate-like rotating bodies that rotate around the rotation shafts 32a and 32b, respectively.
  • Openings 31a and 31b, which are a plurality of openings, are formed in the body, and are interposed in the vicinity of the base 21 between the base 21 in contact with the can roll 7 and the nozzles 10a and 10b.
  • the manufacturing apparatus 1 further includes a vacuum chamber 3, in which the above-described base material supply device 5, can roll 7, first and second evaporation sources 9 a and 9 b, A base material recovery device 6 as a base material recovery part and shadow masks 30a and 30b are arranged.
  • the inside of the vacuum chamber 3 is decompressed by a vacuum generator (not shown), and a vacuum region is formed therein.
  • the base material supply device 5 feeds the belt-like base material 21 wound up in a roll shape and supplies it to the can roll 7.
  • the base material 21 fed out from the base material supply device 5 is supplied to the can roll 7 and then taken up by the base material recovery device 6. That is, the base material 21 is fed out and taken up.
  • the can roll 7 is made of stainless steel, and is driven to rotate around the rotation shaft 7a.
  • the can roll 7 is brought into contact with one surface of the base material 21 to convey the base material 21. It is supposed to be.
  • the rotating shaft 7a of the can roll 7 is mechanically connected to a first driving unit 41 having a motor or the like, and the rotational driving generated by the first driving unit 41 is applied to the rotating shaft 7a.
  • the first drive unit 41 is electrically connected to a control unit 45 to be described later, and the rotation speed of the rotary shaft 7a is adjusted by the control unit 45 via the first drive unit 41.
  • the moving speed of 21 is adjusted.
  • the can roll 7 preferably has a temperature adjusting mechanism such as a cooling mechanism inside. Thereby, when the organic layer is formed (formed) on the base material 21 described later, the temperature of the base material 21 can be stabilized.
  • the outer diameter of the can roll 7 can be set to 300 to 2000 mm, for example.
  • a flexible material that does not damage even when wound around the can roll 7 can be used.
  • examples of such materials include metal materials, non-metallic inorganic materials, and resin materials.
  • the cathode layer 27 whose end portion extends outside the desired pattern is formed. Can be prevented. Thereby, after forming the organic EL element 20 on the base material 21, it can prevent that the cathode layer 27 is cut
  • metal materials include alloys such as stainless steel and iron-nickel alloys, copper, nickel, iron, aluminum, titanium, and the like.
  • iron-nickel alloy described above include 36 alloy and 42 alloy.
  • the metal material is preferably stainless steel, copper, aluminum, or titanium from the viewpoint of easy application to a roll process.
  • the thickness of the base material formed from such a metal material is preferably 5 to 200 ⁇ m from the viewpoints of handleability and base material winding property.
  • non-metallic inorganic material examples include glass.
  • a thin film glass having flexibility can be used as a substrate formed of a nonmetallic inorganic material.
  • the thickness of the base material formed from such a non-metallic material is preferably 5 to 500 ⁇ m from the viewpoint of sufficient mechanical strength and appropriate plasticity.
  • the resin material examples include synthetic resins such as thermosetting resins and thermoplastic resins.
  • synthetic resins include polyimide resins, polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, polystyrene resins, polyethylene resins, polyamide resins, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) copolymer resins, polycarbonate resins, silicone resins, and fluorine resins.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • the base material formed from such a resin material for example, the synthetic resin film can be used.
  • the thickness of the substrate formed from such a resin material is preferably 5 to 500 ⁇ m from the viewpoint of sufficient mechanical strength and appropriate plasticity.
  • An anode layer 23 (see FIGS. 8 and 9) is formed in advance on the surface of the base material 21 by sputtering or the like.
  • various transparent conductive materials such as indium-zinc oxide (IZO) and indium-tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, platinum, and aluminum, and alloy materials Can be used.
  • IZO indium-zinc oxide
  • ITO indium-tin oxide
  • gold, silver, platinum, and aluminum and alloy materials
  • alloy materials can be used as a material that can be deposited by a deposition source is used as the material of the anode layer 23, a deposition source for the anode layer 23 is disposed in the vacuum chamber 3, and the deposition source and base for the anode layer 23 are arranged.
  • anode layer 23 it is also possible to form the anode layer 23 by interposing a shadow mask similar to the shadow masks 30 a and 30 b between the materials and depositing the anode layer 23 on the substrate 21.
  • materials that can be deposited include gold, silver, and aluminum.
  • the first vapor deposition sources 9a and 9b are for forming the constituent layers of the organic EL film 19.
  • the first vapor deposition source 9a is an organic layer including the light emitting layer 25a (see FIG. 8).
  • the second evaporation source 9b is configured to form the cathode layer 27.
  • One or more first vapor deposition sources 9a are provided according to the organic layer to be formed, and in this embodiment, the light emitting layer 25a (see FIGS. 8 and 9A) which is an organic layer is formed. For this purpose, one first vapor deposition source 9a is provided.
  • the organic layer is composed of one or more organic constituent layers.
  • the organic constituent layer is the light emitting layer 25a described above.
  • the organic layer includes a plurality of organic constituent layers, the plurality of organic constituent layers includes a light emitting layer 25a and organic constituent layers other than the light emitting layer 25a.
  • organic constituent layers other than the light emitting layer 25a include a hole injection layer 25b, a hole transport layer 25d, an electron injection layer 25c, and an electron transport layer 25e.
  • the organic layer is a three-layer laminate as shown in FIG. 9B
  • three first vapor deposition sources 9a are provided along the rotation direction of the can roll 7 as shown in FIG.
  • the several 1st vapor deposition source 9a is provided along the rotation direction of the can roll 7, it is one layer on the anode layer 23 by the 1st vapor deposition source 9a arrange
  • the second and subsequent organic constituent layers are sequentially deposited and stacked on the first organic constituent layer by the first deposition source 9a on the downstream side. Can do.
  • first and second vapor deposition sources 9a and 9b can accommodate the organic layer forming material 22 and the cathode layer forming material 28, respectively, and include nozzles 10a and 10b, a heating unit (not shown), and the like. have.
  • the nozzles 10 a and 10 b are arranged at positions that face the support region of the base material 21 in the can roll 7 and are close to the base material 21. That is, the nozzles 10a and 10b are disposed at positions where the distance (shortest distance) between the nozzles 10a and 10b and the base material 21 is 15 mm or less.
  • the heating units of the first and second vapor deposition sources 9a and 9b are configured to heat and vaporize the organic layer forming material 22 and the cathode layer forming material 28, respectively.
  • the forming material 28 is discharged from the nozzles 10a and 10b to the outside.
  • the organic layer material 22 and the cathode layer forming material 28 that are vaporized by the heating unit and discharged from the nozzles 10a and 10b pass through pattern forming openings 31a and 31b of shadow masks 30a and 30b, which will be described later, respectively.
  • the material is deposited on the base material 21. Details of the nozzles 10a and 10b will be described later.
  • the shadow masks 30a and 30b include pattern-forming openings 31a and 31b, and are configured to include a plate-like rotating body that is driven to rotate about the rotation shafts 32a and 32b. ing.
  • the shadow mask 30a corresponding to the first vapor deposition source 9a and the shadow mask 30b corresponding to the second vapor deposition source 9b have exactly the same configuration, hereinafter, as shown in FIG. 2 and FIG.
  • the configuration of the shadow mask 30a corresponding to the first vapor deposition source 9a will be described, and the description of the configuration of the shadow mask 30b corresponding to the second vapor deposition source 9b will not be repeated.
  • the shadow mask 30a is formed in a disk shape that rotates about the rotation shaft 32a (that is, the center S of the rotation shaft 32a). Further, the pattern forming openings 31a are formed in an arc shape centered on the rotation shaft 32a, and a plurality of pattern formation openings 31a are formed along a virtual concentric circle R centered on the rotation shaft 32a in the shadow mask 30a.
  • the pattern forming opening 31a Since the shape of the pattern forming opening 31a is arcuate as described above, the pattern forming opening 31a can be more easily formed by simply rotating the shadow mask 30a about the single rotation shaft 32a. Therefore, the organic layer constituting layer can be formed more efficiently.
  • a plurality of pattern forming openings 31a are formed along the virtual concentric circle R as described above, the degree of freedom of pattern design in the film formation pattern can be increased.
  • three pattern forming openings 31a are formed at equal intervals along the virtual concentric circle R described above.
  • the rotation shaft 32a of the shadow mask 30a is mechanically connected to a second drive unit 43 provided with a motor or the like, and the rotation drive generated by the second drive unit 43 is transmitted to the rotation shaft 32a.
  • the shadow mask 30a is rotated.
  • the second drive unit 43 is electrically connected to a control unit 45 described later, and the control unit 45 adjusts the rotational speed of the shadow mask 30a via the second drive unit 43, thereby forming a pattern.
  • the moving speed of the opening 31a for use is adjusted.
  • Such a shadow mask 30 a is interposed between the first vapor deposition source 9 a and the substrate 21. Specifically, the shadow mask 30a is interposed in the vicinity of the base material 21 between the base material 21 in contact with the can roll 7 and the nozzle 10a of the first vapor deposition source 9a. That is, the shadow mask 30a is disposed at a position where the distance between the shadow mask 30a and the base material 21 is 1 mm or less.
  • the shadow mask 30a is rotated so that the pattern forming opening 31a is discharged from the nozzle 10a while it overlaps the opening of the nozzle 10a of the first vapor deposition source 9a.
  • a vaporized material is deposited on the substrate 21.
  • the vaporized material discharged from the nozzle 10a is attached to a region of the shadow mask 30a where the pattern forming opening 31a is not formed,
  • the base material 21 is not vapor-deposited. That is, the organic layer forming material 22 vaporized through the opening 31a is supplied to the substrate 21 side while rotating the shadow mask 30a so as to follow the movement of the substrate 21.
  • the length L of the pattern forming opening 31 a in the radial direction D of the virtual concentric circle is configured to be smaller than the opening length of the nozzle 10 a in the width direction of the base material 21.
  • the length L of the pattern forming opening 31a can be appropriately designed according to the pattern of the organic layer to be formed. Further, as the curvature of the pattern forming opening 31a increases, the size of the apparatus can be reduced. On the other hand, a rectangular pattern tends to be difficult to form. As the curvature decreases, a rectangular pattern is formed. On the other hand, there is a risk of increasing the size of the apparatus. Therefore, the curvature can be appropriately designed in consideration of such a viewpoint, for example.
  • Examples of the material for forming the shadow mask 30a include metal materials and non-metal materials.
  • the metal material examples include stainless steel, aluminum, titanium, and tungsten.
  • the metal material is preferably stainless steel.
  • the shadow mask 30a made of such a metal material can have a thickness of 0.01 mm to 2 mm, for example.
  • non-metallic material examples include glass and ceramic.
  • the shadow mask 30a made of such a non-metallic material can have a thickness of 0.01 to 2 mm, for example.
  • the opening length of the nozzle 10a in the conveyance direction of the base material 21 and the size of the shadow mask 30a will be described.
  • the opening of the nozzle 10a is arranged along the radial direction D of the virtual concentric circle R (see FIG. 2).
  • the distance from the contact point P to the center S between the two virtual tangents M passing through the center S of the rotating shaft 32a and in contact with the opening of the nozzle 10a and the opening of the nozzle 10a is defined as r (mm).
  • the opening length W of the nozzle 10a in the conveyance direction of the base material 21 is preferably 0.5 mm or more and 0.174 rmm or less when ⁇ ⁇ 10 °, and is 1 mm or more and 10 mm or less. Preferably there is.
  • the length W is less than 0.5 mm, the discharge amount is reduced and it is difficult to sufficiently form a film.
  • the length W is not less than 0.5 mm and not more than 0.174 rmm, when the opening 31a of the shadow mask 30a overlaps with the opening of the nozzle 10a, the base in the opening 31a of the shadow mask 30a is determined. Since both end edges in the material width direction (left and right direction in FIG.
  • the size of the shadow mask 30a can be designed so that r and ⁇ satisfy the above relational expression.
  • the vaporized organic layer forming material 22 is discharged from the first vapor deposition source 9a, passed through the pattern forming opening 31a of the shadow mask 30a, and vapor deposited on the anode layer 23 on the substrate 21.
  • a light emitting layer 25 a (see FIGS. 8 and 9) is formed on the anode layer 23.
  • the vaporized cathode layer forming material 28 is discharged from the second vapor deposition source 9b, passes through the pattern forming opening 31b of the shadow mask 30b, and vapor-deposited on the light emitting layer 25a.
  • a cathode layer 27 is formed.
  • the organic EL film 19 is formed on the base material 21 by sequentially depositing the light emitting layer 25a and the cathode layer 27 on the anode layer 23 formed on the base material 21.
  • the organic EL element 20 is formed.
  • the organic layer formed by the first vapor deposition source 9a is not particularly limited as long as it includes the light emitting layer 25a.
  • the hole injection layer 25b, the light emitting layer 25a, and the electrons are formed.
  • the injection layer 25c can be laminated in this order to form three layers.
  • the hole transport layer 25d (see FIG. 9C) is sandwiched between the light emitting layer 25a and the hole injection layer 25b shown in FIG. 9B, or the light emitting layer 25a and the electron injection layer 25c
  • the organic layer can be made into a four-layer laminate.
  • the hole transport layer 25d is sandwiched between the hole injection layer 25b and the light-emitting layer 25a, and the electron transport layer 25e is sandwiched between the light-emitting layer 25a and the electron-injection layer 25c.
  • the thickness of each layer is usually designed to be about several nm to several tens of nm, but such thickness is appropriately designed according to the organic layer forming material 22, light emission characteristics, There is no particular limitation.
  • Examples of the material for forming the light emitting layer 25a include 4,4′-N, N′-dicarba doped with tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) and iridium complex (Ir (ppy) 3). Zonylbiphenyl (CBP) or the like can be used.
  • Examples of the material for forming the hole injection layer 25b include copper phthalocyanine (CuPc), 4,4′-bis [N-4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl] -N-phenyl. Amino] biphenyl (DNTPD) and the like can be used.
  • CuPc copper phthalocyanine
  • DNTPD Amino] biphenyl
  • Examples of the material for forming the hole transport layer 25d include 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl ( ⁇ -NPD), N, N′-diphenyl. -N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'biphenyl-4,4'diamine (TPD) or the like can be used.
  • lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), lithium oxide (Li 2 O), or the like can be used.
  • Examples of the material for forming the electron transport layer 25e include tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (BAlq), and OXD. -7 (1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl]) benzene or the like can be used.
  • aluminum (Al), silver (Ag), ITO, an alkali metal, an alloy containing an alkaline earth metal, or the like can be used as a material for forming the cathode layer 27.
  • the manufacturing apparatus 1 further forms a shadow mask while forming an organic layer including the light emitting layer 25 a and a cathode layer 27 (a constituent layer of the organic EL film 19) on the base material 21.
  • the removal part 51 which can remove the organic layer forming material 22 and the cathode layer forming material 28 (the constituent layer forming material of the organic EL film 19) attached to 30a and 30b, respectively, is provided.
  • the partition plate 53 for separating each removal part 51 from the 1st vapor deposition source 9a and the 2nd vapor deposition source 9b is arrange
  • the organic layer forming material 22 and the cathode layer forming material 28 are removed by the respective removal portions 51, it is possible to prevent the materials from being scattered.
  • the removal unit 51 that removes the constituent layer forming material attached to the shadow masks 30a and 30b has the same configuration, and therefore the illustration of the removal unit 51 for the shadow mask 30b is not repeated.
  • the removing unit 51 is not particularly limited, but is preferably an apparatus that removes the constituent material of the organic EL film 19 attached to the shadow masks 30a and 30b by dry etching or heating. This makes it possible to more efficiently avoid problems such as contamination of the base material 21 and the formed component layer, which are assumed during mass production.
  • the manufacturing apparatus 1 further includes the first detection unit 55 that detects the moving speed of the base material 21 and the rotational speeds (namely, patterns) of the shadow masks 30 a and 30 b. And a second detector 57 for detecting the rotation speeds of the forming openings 31a and 31b.
  • the first detection unit 55 and the second detection unit 57 are electrically connected to the control unit 45.
  • the control unit 45 is electrically connected to the first drive unit 41 and the second drive unit 43. Based on the detection result of the first detection unit 55 and the detection result of the second detection unit, the control unit 45 causes the shadow masks 30a and 30b to follow the rotation of the shadow masks 30a and 30b as the substrate 21 moves. The rotation of can be adjusted.
  • the rotation adjustment using the first detection unit 55, the second detection unit 57, and the control unit 45 is the same for the shadow mask 30a and the shadow mask 30b. Only the case for the shadow mask 30b will be specifically described, and the description for the case for the shadow mask 30b will not be repeated.
  • the first detection unit 55 detects the moving speed of the base material 21 when the first detection unit 55 detects the first alignment mark 61 provided on the base material body in the base material 21. Yes.
  • the second detection unit 57 detects the rotational speed of the shadow mask 30a by detecting the second alignment mark 63 provided on the shadow mask body in the shadow mask 30a. It has become.
  • the adjustment of the rotation of the shadow mask 30 a by the control unit 45 is performed by the control unit 45 when the first alignment mark 61 is detected by the first detection unit 55 and the second alignment mark 63 is detected by the second detection unit 57.
  • a deviation from the detected timing is calculated as a deviation amount between the moving speed of the base material 21 and the rotational speed of the shadow mask 30a, and the first alignment mark 61 and the second alignment mark 63 are calculated based on the calculation result. Is adjusted by adjusting the rotational speed of the shadow mask 30a so that it overlaps in the region facing the nozzle 10a of the first vapor deposition source 9a.
  • the rotation of the shadow mask 30a so that the movement of the shadow mask follows the movement of the mask 21, for example, the pattern of the constituent layer previously formed on the mask 21 (for example, the anode)
  • the pattern of the next constituent layer for example, the light emitting layer 25a
  • the degree of freedom in forming the organic EL film 19 can be increased.
  • first alignment mark 61 and the second alignment mark 63 are not particularly limited as long as they can be detected by the first detection unit 55 and the second detection unit 57.
  • end portions of the pattern forming openings 31a and 31b may be used as alignment marks.
  • a belt-like base material 21 is supplied to a can roll (conveying unit) 7, and one surface side of the base material is brought into contact with the surface of the can roll 7.
  • the shadow masks 30a and 30b have a plate-like rotating body that conveys the rotating shaft 21 and is driven to rotate about the rotating shafts 32a and 32b, and are formed with pattern forming openings (openings) 31a and 31b.
  • the nozzles of the first and second vapor deposition sources 9a and 9b disposed at positions facing the can roll 7 and in close proximity to the base material 21.
  • the organic layer forming material 22 and the cathode layer forming material 28 vaporized through the openings 31a and 31b are discharged by discharging the material 22 and the cathode layer forming material 28 (the constituent layer forming material of the organic EL film).
  • the light emitting layer 25 a and the cathode layer 27 are formed on the surface of the substrate 21 opposite to the can roll 7.
  • the anode layer 23 is formed in advance on one surface side by sputtering or the like, and the base material 21 wound up in a roll shape is fed out from the base material supply roll 5.
  • the shadow masks 30 a and 30 b are rotated so as to follow the movement of the substrate 21, and the first deposition source By passing the organic layer forming material 22 discharged from 9a through the pattern forming opening 31a, the light emitting layer 25a is formed on the anode layer 23 on the substrate 21 supported by the can roll 7, and the second By passing the cathode layer forming material 28 discharged from the vapor deposition source 9b through the pattern forming opening 31b, the cathode layer 27 is formed on the light emitting layer 25a. Thereby, the organic EL film 19 is formed on the substrate 21. In addition, while the organic EL film 19 is formed on the base material 21, the base material 21 on which the organic EL film 19 is formed is wound up by the base material collection device 6.
  • the shadow masks 30a and 30b are supported by the single rotating shafts 32a and 32b, the shadow masks 30a and 30b are not affected by fluctuations in the distance between the shadow masks 30a and 30b and the base material 21 and the movement of the base material 21. It is possible to prevent the follow-up of 30a and 30b.
  • the shadow masks 30a and 30b are disposed in the vicinity of the base material 21, it is possible to prevent the end portions of the light emitting layer 25a and the cathode layer 27 from spreading outside the desired pattern. Therefore, the organic EL element 20 in which deterioration in quality is suppressed can be manufactured.
  • the manufacturing method of the organic EL element supplies the belt-like base material 21 to the transport unit 7 and abuts one surface side of the base material 21 on the surface of the transport unit 7.
  • the shadow masks 30a and 30b having a plate-like rotating body that transports the material 21 and that is driven to rotate about the rotation shafts 32a and 32b, and in which the opening portions 31a and 31b are formed, are transferred to the conveying section 7.
  • the constituent layer forming materials 22, 28 vaporized from the nozzles 10 a, 10 b are discharged while rotating the shadow masks 30 a, 30 b so as to follow the movement of the base material 21,
  • the openings 31a, 3 By supplying the constituent layer forming materials 22 and 28 vaporized through b to the base material 21 side, the constituent layer of the organic EL film 19 is formed on the surface side of the base material 21 opposite to the transport unit 7. .
  • the shadow masks 30a and 30b are supported by the single rotation shafts 32a and 32b, fluctuations in the distance between the shadow masks 30a and 30b and the base material 21 can be suppressed.
  • the shift in the tracking of the shadow masks 30a and 30b with respect to the movement of 21 can be suppressed.
  • the shadow masks 30a and 30b are arranged in the vicinity of the base material 21, the end portions of the light emitting layer 25a and the cathode layer 27 (the constituent layers of the organic EL film) are formed so as to spread outside the desired pattern. Can be prevented. Therefore, the organic EL element 20 having relatively high quality can be manufactured.
  • the constituent layers of the organic EL film 19 are any one or more of the organic layer including the light emitting layer 25a, the anode layer 23, or the cathode layer 27. It is preferable that
  • the constituent layer of the organic EL film 19 is an organic layer, it is possible to prevent the end portion of the organic layer in the transport direction of the base material 21 from being spread outside the desired pattern. After the organic layer is formed on the organic layer, it is possible to prevent the organic layer from being cut and adversely affecting the life of the organic layer when being separated for each film formation pattern. Further, when the constituent layer is the anode layer 23 or the cathode layer 27, it is possible to prevent the end portions of the constituent layer from being spread outside the desired pattern, so that the anode layer 23 is formed on the substrate 21. Alternatively, when the cathode layer 27 is formed and then separated for each film formation pattern, the anode layer 23 or the cathode layer 27 can be prevented from being cut to cause a short circuit. Further, by forming the organic layer, the anode layer 23 and the cathode layer 27 by the above-described vapor deposition, it is not necessary to use a complicated process such as a photolithography process in order to form these layers. Can be prevented.
  • membrane 19 is the cathode layer 27
  • the said base material 21 shall be formed from the metal material.
  • the cathode layer 27 whose end portion spreads outside the desired pattern is formed. Therefore, the cathode layer 27 can be prevented from being cut when the organic EL element 20 is formed on the substrate 21 and then separated for each film formation pattern. Therefore, it is possible to prevent a short circuit from occurring due to the burrs or the like of the cut cathode layer 27 being electrically connected to the base material 21 formed of a metal material.
  • the transport unit 7 is a can roll that is driven to rotate about the rotation shaft 7a.
  • the shadow masks 30a and 30b are configured to rotate around rotation axes 32a and 32b perpendicular to the rotation axis 7a of the transport unit 7. Preferably it is.
  • the constituent layers of the organic EL film 19 are formed on the base material 21 and the organic EL film 19 attached to the shadow masks 30a and 30b is further formed. It is preferable to remove the constituent layer forming material.
  • the constituent layer forming material of the organic EL film 19 attached to the shadow masks 30a and 30b it is preferable to remove the constituent layer forming material of the organic EL film 19 attached to the shadow masks 30a and 30b by dry etching or heating.
  • the openings 31a and 31b are formed in an arc shape centering on the rotation axes 32a and 32b of the shadow mask, and the shadow mask 30a, In 30b, it is preferable that a plurality are arranged along a virtual concentric circle R centering on the rotation shafts 32a and 32b.
  • the openings 31a and 31b are formed in an arc shape and are arranged along the virtual concentric circle R, so that the shadow masks 30a and 30b are only rotated about the single rotation shafts 32a and 32b.
  • the openings 31a and 31b can more easily pass through desired positions with respect to the nozzles 10a and 10b.
  • the constituent layers of the organic EL film 19 can be formed more efficiently.
  • the degree of freedom of pattern design in the film formation pattern can be increased.
  • the openings of the nozzles 10a and 10b are in the radial direction D of the virtual concentric circle R when viewed along the vertical direction of the shadow masks 30a and 30b.
  • the two virtual tangents M that pass through the center S of the rotating shafts 32a and 32b and contact the openings of the nozzles 10a and 10b, and the contact point P between the openings of the nozzles 10a and 10b, and the center.
  • the distance to S is r (mm)
  • the angle formed by the two virtual tangents M is ⁇ (°)
  • the opening length of the nozzles 10a and 10b in the transport direction of the base material 21 is W (mm).
  • the lengths of the openings of the nozzles 10a and 10b and the sizes of the shadow masks 30a and 30b can be more appropriately designed. .
  • both end edges in the width direction of the base material 21 at the openings 31a and 31b of the shadow mask are Since it approaches parallel with the conveyance direction of the base material 21, it can prevent that the pattern where the outline of the width direction both ends of the said base material 21 blurred was formed.
  • the organic EL device manufacturing apparatus 1 transports the base material 21 while abutting on the surface of the base material supply unit 5 that supplies the belt-shaped base material 21 and one surface of the supplied base material 21. And a nozzle 10a, 10b disposed at a position facing the substrate 7 and in the vicinity of the substrate 21, and from the nozzles 10a, 10b, the vaporized organic EL film The material for forming the constituent layer is discharged, and the evaporation source 9a, 9b for forming the constituent layer of the organic EL film on the surface of the base material 21 opposite to the transport unit 7 is rotated around the rotary shafts 32a, 32b.
  • a plate-like rotator is formed, and openings 31a and 31b are formed in the rotator, and between the substrate 21 and the nozzles 10a and 10b in contact with the transport unit 7
  • a shadow mask 30a intervened in the vicinity of the substrate 21; 0b, and the shadow masks 30a and 30b are rotated so as to follow the movement of the base material 21, whereby the constituent layer forming material vaporized through the openings 32a and 32b is moved to the base material 21 side.
  • the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the organic EL element of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the design can be changed as appropriate within the intended scope of the present invention.
  • the shape and size of the shadow masks 30a and 30b and the shape and size of the pattern forming openings 31a and 31b shown in the above embodiment are not particularly limited.
  • this conveyance part is not specifically limited to this can roll 7, In addition, this conveyance part is a belt conveyor. It can also be set as such a structure.
  • the base material supply apparatus 5 was arrange
  • finished was wound up, it can also use for processes, such as cutting, without winding up this base material 21.
  • the operation effect of the method and apparatus for manufacturing the organic EL element of the present invention is not limited to the above-described operation effect.
  • Example 1 A manufacturing apparatus similar to the manufacturing apparatus 1 as shown in FIGS. 4 and 7 was used. Further, in Example 1, the rotation of the shadow mask using the alignment mark, the detection unit, and the control unit as described above was not adjusted. Three organic layer deposition sources for forming an organic layer that is a three-layer laminate and one cathode layer deposition source for forming a cathode layer in a vacuum chamber of the manufacturing apparatus, And the distance between the nozzles of the vapor deposition sources and the nozzles of the respective vapor deposition sources were 2 mm.
  • deposition sources for the CuPb layer (hole injection layer), ⁇ -NPD layer (light emitting layer) and Alq3 layer (electron injection layer) are provided from the upstream side to the downstream side in the substrate transport direction. Arranged in this order.
  • three organic layer shadow masks are interposed between the substrate and each organic layer deposition source, and one cathode layer shadow mask is interposed between the substrate and the cathode layer deposition source.
  • the distance between the substrate and each shadow mask was set to be 0.1 mm.
  • the shadow mask for the organic layer has a disc shape centered on the rotation axis, and has the arc shape as described above centering on the rotation axis, the rotation direction length is 300 mm, and the radial direction (the radial direction).
  • a pattern forming opening having a length of 45 mm and having three openings at a pitch of 20 mm along a virtual concentric circle centered on the rotation axis was used.
  • the shadow mask for the cathode layer has a disc shape with the rotation axis as the center, and the arc shape with the rotation axis as the center, the rotation direction length is 300 mm, and the radial direction (the radial direction).
  • a pattern forming opening having a length of 40 mm and having three openings at a pitch of 10 mm along a virtual concentric circle centered on the rotation axis was used.
  • the substrate transport direction length is 300 mm and the substrate width direction length is determined by each organic layer deposition source.
  • a rectangular organic layer pattern of 45 mm is formed at a pitch of 20 mm, and a rectangular cathode having a length of 300 mm in the substrate transport direction and a length of 40 mm in the substrate width direction is formed on the organic layer pattern by a cathode layer deposition source.
  • the layer pattern was formed with a pitch of 10 mm.
  • the substrate transport speed was 0.96 m / s, and the shadow mask rotation speed was 60 rpm.
  • each of the organic EL elements has a region having a length of 300 mm in the substrate conveyance direction and a length of 40 mm in the substrate width direction. Green light emission was observed. The light emission state in the region was uniform. Moreover, when the obtained organic EL layer is cut along the substrate width direction at the center portion between the organic EL films adjacent to each other in the longitudinal direction of the substrate using scissors, thereby separating each organic EL element. The occurrence of defects such as short circuit was not observed.
  • Example 2 Using the manufacturing apparatus used in Example 1, as in the above embodiment, the substrate body and each shadow mask body are provided with alignment marks similar to those in FIG. 6, and the detection unit detects the rotation speed of the substrate and shadows. Example 1 except that the rotation speed of the mask is detected, and the evaporation is performed while the rotation of each shadow mask is adjusted by the control unit so as to follow the movement of the base material whose movement speed is 3 m / s. Similarly, an organic EL device was manufactured. As in Example 1 above, the voltage was applied to the anode layer and the cathode layer without separating the obtained organic EL element. As a result, the length of the substrate conveyance direction was 300 mm ⁇ the substrate for any organic EL.
  • Green light emission having a region with a length in the width direction of 40 mm was observed.
  • the light emission state in the region was uniform.
  • no occurrence of defects such as a short circuit was observed.
  • Example 1 Example except that SUS with an insulating layer formed on the surface by coating JEM-433 (manufactured by JSR) with a thickness of 3 mm was used as the base material, and the distance between the shadow mask and the base material was set to 10 mm
  • the organic EL device was produced in the same manner as in Example 1, the obtained organic EL device was as shown in FIG.
  • the end portions of the organic layer and cathode layer patterns spread outward from the desired pattern, and adjacent organic layers and cathode layers were connected to each other.
  • Example 1 the voltage was applied to the anode layer and the cathode layer without separating the obtained organic EL device, and as a result, the substrate transport direction length 300 mm ⁇ the substrate width for any organic EL device.
  • green light emission having a region with a length of 40 mm was recognized, the light emission state was not uniform in each region because the film thickness at both ends in the longitudinal direction of the organic EL film was small.
  • the obtained organic EL element was cut off in the same manner as in Example 1, in some organic EL elements, a short circuit occurred between the base material and the cathode layer, and no light emission was observed.
  • Comparative Example 2 An organic EL device was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the organic layer shadow mask and the cathode layer shadow mask were fixed and arranged without rotating. As in Example 1 above, the voltage was applied to the anode layer and the cathode layer without separating the obtained organic EL device, and as a result, the substrate transport direction length 300 mm ⁇ the substrate width for any organic EL device. Green light emission having a region with a direction length of 40 mm was observed. However, when the obtained organic EL element was cut off in the same manner as in Comparative Example 1, in some organic EL elements, a short circuit occurred between the base material and the cathode layer, and no light emission was observed. More than Comparative Example 1.
  • FIG. 11 an organic EL element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that vapor deposition was performed using a strip-shaped shadow mask instead of using the rotary shadow mask as described above.
  • the strip-shaped shadow masks 33a and 33b are respectively wound around the shadow mask feed rollers 35a and 35b, and the strip-shaped shadow masks 33a and 33b fed from the shadow mask feed rollers 35a and 35b are respectively wound.
  • the shadow mask take-up rollers 37a and 37b are supplied between the can roll 7 and the nozzles 10a and 10b of the vapor deposition sources 9a and 9b, respectively, and then taken up by the shadow mask take-up rollers 37a and 37b, respectively.
  • openings were formed in the strip-shaped shadow masks 33a and 33b with the same size and pitch as in the first embodiment. Further, the distance between the fed strip-shaped shadow masks 33a and 33b and the substrate 21 was set to 0.1 mm.
  • the manufacturing apparatus equipped with such a strip-shaped shadow mask the light emitting layer and the cathode layer were formed on the anode layer formed on the substrate in the same manner as in Example 1, and as a result, the shadow mask and the base layer were formed.
  • the anode layer formed on the material was rubbed and the anode layer was scratched.
  • an organic EL element that satisfies the desired quality can be manufactured thereafter. There wasn't.

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)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

　回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されたシャドーマスクを、搬送部に当接した基材と、前記搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配された蒸着源のノズルとの間にて前記基材の近傍に介入させ、前記基材の移動に追従するように前記シャドーマスクを回転させつつ前記ノズルから気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法。

Description

有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置
　本発明は、電極層及び有機層を有する有機ＥＬ膜が基材上に形成され、前記有機層から光が放出されるように構成された有機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、基材と、該基材上に形成された有機ＥＬ膜とを有しており、有機ＥＬ膜は、発光層を含む有機層が、互いに反対の電極を有する２つの電極層に挟持されている（サンドイッチ構造）。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、有機ＥＬ膜の構成層たる、陽極層、有機層及び陰極層がこ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。
　このような有機ＥＬ素子の製造方法において、基材上に有機ＥＬ膜の構成層を成膜（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。これらのうち、特に有機層形成材料の純度が高められることができ、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により、有機ＥＬ膜の構成層を形成する。具体的には、各蒸着源に配置された加熱部で有機ＥＬ膜の構成層形成材料を加熱してこれを気化させ、気化された構成層形成材料（気化材料）を蒸着源から吐出して、基材上に有機ＥＬ膜の構成層を蒸着して形成する。
　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、基材１枚ごとに基材上に有機ＥＬ膜の構成層を蒸着するプロセスである。また、ロールプロセスとは、ロール状に巻き取られた帯状の基材を連続的に繰り出し、繰り出された基材を、例えば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、基材上に連続的に有機ＥＬ膜の構成層を蒸着し、該有機ＥＬ膜の構成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。
　このように真空蒸着法においてロールプロセスを用いて有機ＥＬ素子を製造する場合において、基材上に有機ＥＬ膜の構成層を蒸着する場合には、所望のパターンの有機ＥＬ膜の構成層を形成するために、いわゆるシャドーマスクが用いられている。具体的には、長手方向に複数の開口部を有しロール状に巻き取られた帯状のシャドーマスクを連続的に繰り出し、繰り出したシャドーマスクを、蒸着源と基材との間に介入させて基材の移動に追従するように移動させ、移動させたシャドーマスクをロール状に巻き取ることによって、上記のように移動する基材上に所望のパターンの有機ＥＬ膜の構成層を形成する。
　また、シャドーマスクと基材との間隔や、該シャドーマスクの基材への追従を一定に維持するために、上記のような帯状のシャドーマスクは、該シャドーマスクを繰り出してから巻き取るまでの間で、複数のローラに所定の張力で架け渡されている。このため、シャドーマスクと上記ローラとの間ですべりが発生したり、上記ローラに偏心が発生したりすると、シャドーマスクと基材との間隔が変動したり、基材の移動に対するシャドーマスクの追従が大きくずれたりすることとなる。その結果、所望の位置からずれた位置に有機ＥＬ膜の構成層が蒸着されたり、所望のパターンの外縁よりも有機ＥＬ膜の方がはみ出した状態で該有機ＥＬ膜が蒸着されたりして、所望の品質よりも低品質の有機ＥＬ素子が形成されるおそれがある。
　加えて、複数のローラとの間で同時にシャドーマスクのすべりが発生したり、複数のローラに同時に偏心が発生したりする場合には、一層低品質の有機ＥＬ素子が形成されるおそれがある。
　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るために、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（特許文献１参照）。しかし、このように基材に対して蒸着源を近接させて蒸着を行う近接蒸着においては、上記したようなシャドーマスクと基材との間隔の僅かな変動や、基材の移動に対するシャドーマスクの追従における僅かなずれが、有機ＥＬ膜の構成層の形成状態に大きな影響を及ぼすため、更に一層、所望の品質よりも品質の低い有機ＥＬ素子が、形成され易くなる。
　そこで、帯状のシャドーマスクを用いる代わりに、蒸着源と基材との間にシャッター機構を配置し、シャッターの開閉によって基材上に成膜パターンを形成する技術が提案されている（特許文献２参照）。
日本国特開２００３－１７３８７０号公報 日本国特許第４３３６８６９号公報
　しかし、特許文献２の技術では、基材から比較的離れた位置にシャッターが配置されているため、蒸着源から吐出された気化材料がシャッターによって所定のパターンに制御された後、該気化材料が基材に到達するまでの間に所定のパターンよりも外側に広がり、その結果、有機ＥＬ膜の構成層の端部が所望のパターンからはみ出すおそれがある。また、該端部が広がりすぎると、隣接するパターン同士がつながるおそれもある。
　本発明は、上記問題点に鑑み、比較的品質の優れた有機ＥＬ素子を製造し得る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、
　帯状の基材を搬送部に供給し、
　前記搬送部表面に前記基材の一面側を当接させて前記基材を搬送し、
　回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されたシャドーマスクを、前記搬送部に当接した前記基材と、前記搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配された蒸着源のノズルとの間にて前記基材の近傍に介入させ、
　前記基材の移動に追従するように前記シャドーマスクを回転させつつ前記ノズルから気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給することによって、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する。
　ここで、「近接する位置」とは、前記ノズルと前記基材との間の距離が１５ｍｍ以下であるような位置をいい、「基材の近傍」とは、前記シャドーマスクと前記基材との間の距離が１ｍｍ以下であることをいう。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記有機ＥＬ膜の構成層は、発光層を含む有機層、陽極層、または、陰極層のうちいずれか１つ以上であることが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記有機ＥＬ膜の構成層は、陰極層であり、前記基材は、金属材料から形成されたものとすることができる。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記搬送部は、回転軸を中心として回転駆動するキャンロールであることが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記シャドーマスクは、前記搬送部の回転軸と垂直な回転軸を中心として回転するように構成されていることが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記基材に前記有機ＥＬ膜の構成層を形成しつつ、さらに前記シャドーマスクに付着した前記有機ＥＬ膜の構成層形成材料を除去することが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、ドライエッチングまたは加熱により前記シャドーマスクに付着した前記有機ＥＬ膜の構成層形成材料を除去することが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記開口部は、前記シャドーマスクの回転軸を中心とする円弧状に形成され、且つ、前記シャドーマスクにおいて前記回転軸を中心とする仮想同心円に沿って複数配置されたことが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記シャドーマスクの垂直方向に沿って見たとき、前記ノズルの開口部は前記仮想同心円の径方向に沿って配置されており、前記回転軸の中心を通り前記ノズルの開口部と接する２つの仮想接線と前記ノズルの開口部との接点から前記中心までの距離をｒ（ｍｍ）とし、前記２つの仮想接線がなす角度をθ（°）とし、前記基材の搬送方向におけるノズルの開口長さをＷ（ｍｍ）としたとき、ｒ、θ及びＷは、式Ｗ＝２×ｒ×ｓｉｎ（θ／２）の関係を満たすことが好ましい。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記基材の搬送方向における前記ノズルの開口長さＷが、θ≦１０°としたとき、０．５ｍｍ以上０．１７４ｒｍｍ以下であることが好ましい。
　本発明に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、
　帯状の基材を供給する基材供給部と、
　供給された基材の一面側と表面で当接しつつ該基材を搬送する搬送部と、
　該搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配されたノズルを有し、該ノズルから、気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する蒸着源と、
　回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し、且つ、該回転体に開口部が形成されており、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間にて前記基材の近傍に介入されたシャドーマスクとを備え、
　該シャドーマスクが前記基材の移動に追従するように回転することにより、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給する。
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置を模式的に示す概略側面断面図 本実施形態の基材、ノズル及びシャドーマスクとの配置関係を模式的に示す概略上面図 本実施形態の基材、ノズル及びシャドーマスクとの配置関係を模式的に示す概略側面図 シャドーマスクの垂直方向に沿って見たときの、ノズルの開口長さとシャドーマスクの大きさとの関係を模式的に示す概略上面図 除去部及びその周辺を模式的に示す概略側面断面図 第１アライメントマーク、第２アライメントマーク、第１検知部及び第２検知部及びその周辺を模式的に示す概略上面図 真空チャンバー内に有機層形成用の蒸着源が複数設けられた状態を模式的に示す概略側面断面図 基材上に形成された有機ＥＬ膜を模式的に示す概略上面図 有機ＥＬ素子の層構成を模式的に示す概略側面断面図であって、有機層が１層の場合を示す図 有機ＥＬ素子の層構成を模式的に示す概略側面断面図であって、有機層が３層の場合を示す図 有機ＥＬ素子の層構成を模式的に示す概略側面断面図であって、有機層が５層の場合を示す図 比較例で形成された有機ＥＬ素子の層構成を模式的に示す概略断面図 比較例で用いた、帯状のシャドーマスクを備えた有機ＥＬ素子の製造装置を模式的に示す概略側面断面図
　以下に本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び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、帯状の基材２１を供給する基材供給部たる基材供給装置５と、該基材供給装置５から供給された基材２１の一面側と表面で当接しつつ該基材２１を搬送する搬送部たるキャンロール７と、該キャンロール７と対向し且つ基材２１に対して近接する位置に配されたノズル１０ａ、１０ｂを有し、該ノズル１０ａ、１０ｂから、気化された、有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料を吐出させて、基材２１におけるキャンロール７と反対の面側に有機ＥＬ膜１９の構成層を形成する複数の蒸着源たる第１蒸着源９ａ及び第２蒸着源９ｂと、複数のシャドーマスクたるシャドーマスク３０ａ、３０ｂとを備えている。また、シャドーマスク３０ａ、３０ｂは、第１蒸着源９ａ、９ｂに対応して備えられており、且つ、それぞれ回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に複数の開口部たる開口部３１ａ、３１ｂが形成されており、キャンロール７に当接した基材２１とノズル１０ａ、１０ｂとの間に基材２１の近傍に介入されている。
　また、該製造装置１は、さらに真空チャンバー３を備えており、真空チャンバー３内には、上記した基材供給装置５と、キャンロール７と、第１及び第２蒸着源９ａ、９ｂと、基材回収部たる基材回収装置６と、シャドーマスク３０ａ、３０ｂとが配置されている。不図示の真空発生装置によって、該真空チャンバー３の内部が減圧状態にされ、また、その内部に真空領域が形成される。
　基材供給装置５は、ロール状に巻き取られた帯状の基材２１を繰り出してキャンロール７に供給するようになっている。また、基材供給装置５から繰り出された基材２１はキャンロール７に供給された後、基材回収装置６によって巻き取られるようになっている。すなわち、基材２１を繰り出し且つ巻き取れるようになっている。
　キャンロール７は、ステンレスから形成されており、回転軸７ａを中心として回転駆動するようになっており、該キャンロール７表面に基材２１の一面側を当接させて該基材２１を搬送するようになっている。図３に示すように、キャンロール７の回転軸７ａは、モータ等を備えた第１駆動部４１と機械的に接続されており、第１駆動部４１で発生した回転駆動が回転軸７ａに伝達されることによって、上記のようにキャンロール７が回転するようになっている。また、第１駆動部４１は、後述する制御部４５と電気的に接続されており、制御部４５によって第１駆動部４１を介して回転軸７ａの回転速度が調整されることにより、基材２１の移動速度が調整され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い。これにより、後述する基材２１上で有機層を成膜（形成）しているとき、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に設定されることができる。
　基材２１の形成材料としては、キャンロール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得る。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。
　基材２１として金属材料を用いた場合には、通常、ショート（短絡）が発生し易くなるが、本実施形態によれば、端部が所望のパターンよりも外側に広がった陰極層２７が形成されることを防止することができる。これにより、基材２１上に有機ＥＬ素子２０を形成した後、成膜パターンごとに切り離す際に、陰極層２７が切断されることを防止できる。従って、切断された陰極層２７のバリ等が金属材料から形成された基材２１と電気的に接続されてショートが発生することを防止できる。
　かかる金属材料としては、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。
　前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る。この場合、非金属無機材料から形成された基材として、フレキシブル性を持たせた薄膜ガラスを用いることができる。また、かかる非金属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
　前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る。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、かかる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、かかる樹脂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。
　基材２１表面には、スパッタリング等によって予め陽極層２３（図８、９参照）が形成されている。
　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、アルミニウムなどの金属や合金材料を用いることができる。
　なお、その他、陽極層２３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用の蒸着源を配置し、陽極層２３用の蒸着源と基材との間にシャドーマスク３０ａ、３０ｂと同様のシャドーマスクを介入させて、基材２１上に陽極層２３を蒸着することによって、陽極層２３を形成するように構成することもできる。このような蒸着可能な材料として、金、銀、アルミニウムなどを挙げることができる。
　第１蒸着源９ａ、９ｂは、有機ＥＬ膜１９の構成層を形成するためのものであり、本実施形態では、第１蒸着源９ａは、発光層２５ａを含む有機層（図８参照）を形成するように構成され、第２蒸着源９ｂは、陰極層２７を形成するように構成されている。なお、第１蒸着源９ａは、形成すべき有機層に応じて１つ以上設けられるようになっており、本実施形態では、有機層たる発光層２５ａ（図８、図９Ａ参照）を形成するために第１蒸着源９ａが１つ設けられている。
　有機層は、１以上の有機構成層から構成されている。有機層が１つの有機構成層から構成される場合には、該有機構成層は、上記した発光層２５ａである。有機層が複数の有機構成層から構成される場合には、該複数の有機構成層は、発光層２５ａと、発光層２５ａ以外の有機構成層とから構成される。また、発光層２５ａ以外の有機構成層としては、例えば、正孔注入層２５ｂ、正孔輸送層２５ｄ、電子注入層２５ｃ、電子輸送層２５ｅが挙げられる。
　なお、第１蒸着源９ａは、例えば、図９Ｂに示すように有機層を３層積層体とする場合には、図７に示すように、キャンロール７の回転方向に沿って３つ設けられた構成とすることもできる。このようにキャンロール７の回転方向に沿って複数の第１蒸着源９ａ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第１蒸着源９ａによって陽極層２３上に１層目の有機構成層が蒸着された後、順次下流側の第１蒸着源９ａによって１層目の有機構成層上に２層目以降の有機構成層が蒸着されて、積層されるようにすることができる。
　また、図１に示すように、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おいて、基材２１の搬送方向（移動方向）上流側に第１蒸着源９ａ、下流側に第２蒸着源９ｂが配置されている。これら第１及び第２蒸着源９ａ、９ｂはそれぞれ、有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８を収容することができるようになっており、ノズル１０ａ、１０ｂと、加熱部（不図示）とを有している。
　また、ノズル１０ａ、１０ｂは、キャンロール７において基材２１の支持領域と対向し且つ基材２１に対して近接する位置に配置されている。すなわち、ノズル１０ａ、１０ｂは、該ノズル１０ａ、１０ｂと基材２１との間の距離（最短距離）が１５ｍｍ以下であるような位置に配置されている。
　第１及び第２蒸着源９ａ、９ｂの加熱部はそれぞれ、有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８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及び陰極層形成材料２８は、ノズル１０ａ、１０ｂから外部に吐出されているようになっている。かかる加熱部で気化され、ノズル１０ａ、１０ｂから吐出された有機層形材料２２及び陰極層形成材料２８はそれぞれ、後述するシャドーマスク３０ａ、３０ｂのパターン形成用開口部３１ａ、３１ｂを通過することにより、基材２１に蒸着されるようになっている。なお、ノズル１０ａ、１０ｂの詳細については後述する。
　図１及び図２に示すように、シャドーマスク３０ａ、３０ｂは、パターン形成用開口部３１ａ、３１ｂを有し、回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転駆動する板状の回転体を備えて構成されている。ここで、第１蒸着源９ａに対応したシャドーマスク３０ａと、第２の蒸着源９ｂに対応したシャドーマスク３０ｂとは、全く同様の構成であるため、以下、図２及び図３に示すように、第１蒸着源９ａに対応したシャドーマスク３０ａの構成について説明し、第２蒸着源９ｂに対応したシャドーマスク３０ｂの構成については説明を繰り返さない。
　本実施形態では、シャドーマスク３０ａは、回転軸３２ａ（すなわち回転軸３２ａの中心Ｓ）を中心として回転する円盤状に形成されている。また、パターン形成用開口部３１ａは、回転軸３２ａを中心とした円弧状に形成されており、且つ、シャドーマスク３０ａにおいて回転軸３２ａを中心とした仮想同心円Ｒに沿って複数形成されている。
　パターン形成用開口部３１ａの形状が、上記したように円弧状であることにより、シャドーマスク３０ａを１つの回転軸３２ａを中心として回転させるだけで、より容易にパターン形成用開口部３１ａがノズル１０ａに対する所望の位置を通過することを可能とし得るため、より効率的に有機層構成層を形成することが可能となる。また、パターン形成用開口部３１ａが、上記したように仮想同心円Ｒに沿って複数形成されていることにより、成膜パターンにおけるパターン設計の自由度を増加させることができる。なお、本実施形態では、パターン形成用開口部３１ａは、上記した仮想同心円Ｒに沿って等間隔に３つ形成されている。
　また、シャドーマスク３０ａの回転軸３２ａは、モータ等を備えた第２駆動部４３と機械的に接続されており、第２駆動部４３で発生した回転駆動が回転軸３２ａに伝達されることによって、シャドーマスク３０ａが回転するようになっている。また、第２駆動部４３は、後述する制御部４５と電気的に接続されており、制御部４５によって第２駆動部４３を介してシャドーマスク３０ａの回転速度が調整されることにより、パターン形成用開口部３１ａの移動速度が調整されるようになっている。
　このようなシャドーマスク３０ａは、第１蒸着源９ａと基材２１との間に介入されている。具体的には、シャドーマスク３０ａは、キャンロール７に当接した基材２１と第１蒸着源９ａのノズル１０ａとの間において、基材２１の近傍に介入されている。すなわち、シャドーマスク３０ａは、該シャドーマスク３０ａと基材２１との間隔が１ｍｍ以下となるような位置に配置されている。
　また、図２に示すように、シャドーマスク３０ａが回転することにより、パターン形成用開口部３１ａが第１蒸着源９ａのノズル１０ａの開口部と重っている間は、ノズル１０ａから吐出された気化材料が基材２１に蒸着されるようになっている。一方、パターン形成用開口部３１ａがノズル１０ａの開口部と重なっていない間は、ノズル１０ａから吐出された気化材料がシャドーマスク３０ａにおけるパターン形成用開口部３１ａが形成されていない領域に付着され、基材２１には蒸着されないようになっている。すなわち、基材２１の移動に追従するようにシャドーマスク３０ａを回転させつつ、前記開口部３１ａを通して気化された有機層形成材料２２を基材２１側に供給するようになっている。
　また、上記仮想同心円の径方向Ｄにおけるパターン形成用開口部３１ａの長さＬは、基材２１の幅方向におけるノズル１０ａの開口長さよりも小さいように構成されている。かかるパターン形成用開口部３１ａの上記長さＬは、形成される有機層のパターンに応じて適宜設計することができる。また、パターン形成用開口部３１ａの曲率が大きくなる程、装置の小型化が図れる一方、矩形状のパターンが形成され難くなる傾向にあり、該曲率が小さくなる程、矩形状のパターンを形成し易くなる一方、装置の大型化を招くおそれがある。従って、該曲率は、例えばかかる観点を考慮して適宜設計することができる。
　シャドーマスク３０ａの形成材料としては、例えば、金属材料、非金属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、アルミニウム、チタン、タングステンを挙げることができる。これらのうち、耐熱性、剛性、加工性等の観点から、上記金属材料は、ステンレスであることが好ましい。かかる金属材料からなるシャドーマスク３０ａの厚みは、例えば０．０１ｍｍ～２ｍｍとすることができる。
　上記非金属材料としては、例えば、ガラス、セラミックを挙げることができる。かかる非金属材料からなるシャドーマスク３０ａの厚みは、例えば０．０１～２ｍｍとすることができる。
　続いて、基材２１の搬送方向におけるノズル１０ａの開口長さと、シャドーマスク３０ａの大きさとの関係について説明する。図４に示すように、シャドーマスク３０ａの垂直方向に沿って見たとき、ノズル１０ａの開口部は上記仮想同心円Ｒの径方向Ｄ（図２参照）に沿って配置されている。また、回転軸３２ａの中心Ｓを通りノズル１０ａの開口部と接する２つの仮想接線Ｍと、ノズル１０ａの開口部との接点Ｐから中心Ｓまでの距離をｒ（ｍｍ）とし、上記２つの仮想接線Ｍがなす角度をθ（°）とし、基材２１の搬送方向（図４の上下方向）におけるノズル１０ａの開口長さをＷ（ｍｍ）としたとき、ｒ、θ及びＷは、式Ｗ＝２×ｒ×ｓｉｎ（θ／２）を満たしている。
　ここで、上記角度θ≦１０°であることが好ましい。また、θ＝１０°としたとき、上記式は、Ｗ＝２×ｒ×ｓｉｎ（１０°／２）＝０．１７４ｒとなることから、θ≦１０°としたとき、上記開口長さＷは、０．１７４ｒｍｍ以下であることが好ましい。また、ｒは、１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましい。
　このことを考慮して、基材２１の搬送方向におけるノズル１０ａの開口長さＷは、θ≦１０°としたとき、０．５ｍｍ以上０．１７４ｒｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。かかる長さＷが０．５ｍｍ未満であると、吐出量が少なくなり、十分に成膜を行うことが困難となる。一方、かかる長さＷが０．５ｍｍ以上０．１７４ｒｍｍ以下であることによって、シャドーマスク３０ａの開口部３１ａがノズル１０ａの開口部と重なっている際の、該シャドーマスク３０ａの開口部３１ａにおける基材幅方向（図４の左右方向）両端縁が基材２１の搬送方向に対して平行に近づくため、基材幅方向両端縁の輪郭がぼやけたパターンが形成されることを、防止することができる。これにより、矩形状のパターンがより形成され易くなる。
　さらに、このようにＷを設定した後、ｒ、θが上記した関係式を満たすように、シャドーマスク３０ａの大きさを設計することができる。
　そして、第１蒸着源９ａから気化された有機層形成材料２２を吐出し、シャドーマスク３０ａのパターン形成用開口部３１ａを通過させて、基材２１上の陽極層２３上に蒸着させることにより、該陽極層２３上に発光層２５ａ（図８、図９参照）を形成するようになっている。また、第２蒸着源９ｂから気化された陰極層形成材料２８を吐出し、シャドーマスク３０ｂのパターン形成用開口部３１ｂを通過させて、発光層２５ａ上に蒸着させることにより、発光層２５ａ上に陰極層２７を形成するようになっている。
　このように、基材２１上に形成された陽極層２３上に、発光層２５ａ、陰極層２７を順次連続して蒸着することによって、基材２１上に有機ＥＬ膜１９を形成し、これにより、有機ＥＬ素子２０を形成するようになっている。
　上記した第１蒸着源９ａによって形成される有機層は、発光層２５ａを含んでいれば特に限定されるものではなく、例えば図９Ｂに示すように、正孔注入層２５ｂ、発光層２５ａ及び電子注入層２５ｃをこの順に積層して３層とすることができる。その他、必要に応じて、上記図９Ｂに示す発光層２５ａと正孔注入層２５ｂの間に正孔輸送層２５ｄ（図９Ｃ参照）を挟むことによって、または、発光層２５ａと電子注入層２５ｃとの間に電子輸送層２５ｅ（図９Ｃ参照）を挟むことによって、有機層を４層積層体とすることもできる。
　さらに、図９Ｃに示すように、正孔注入層２５ｂと発光層２５ａとの間に正孔輸送層２５ｄ、発光層２５ａと電子注入層２５ｃとの間に電子輸送層２５ｅを挟むことによって、有機層を５層とすることもできる。また、各層の厚みは、通常、数ｎｍ～数十ｎｍ程度になるように設計されるが、かかる厚みは、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。
　発光層２５ａ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。
　正孔輸送層２５ｄ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。
　電子注入層２５ｃ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。
　電子輸送層２５ｅ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。
　陰極層２７を形成するための材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、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。
　本実施形態では、図５に示すように、製造装置１は、さらに、基材２１に発光層２５ａを含む有機層及び陰極層２７（有機ＥＬ膜１９の構成層）を形成しつつ、シャドーマスク３０ａ、３０ｂにそれぞれ付着した有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８（有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料）を除去することが可能な除去部５１を備えている。また、真空チャンバー３内には、各除去部５１を第１蒸着源９ａ及び第２蒸着源９ｂから隔てるための仕切り板５３が配置されており、かかる仕切り板５３が配置されていることにより、各除去部５１によって有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８が除去される際、これら材料の飛散を防ぐことが可能となっている。なお、シャドマスク３０ａ、３０ｂに付着した構成層形成材料を除去する除去部５１は、同様の構成であるため、シャドーマスク３０ｂ用の除去部５１については、図示を繰り返さない。
　このように、基材２１に有機ＥＬ膜１９の構成層を形成しつつ、シャドーマスク３０ａ、３０ｂにそれぞれ付着した有機ＥＬ膜１９の構成材料を除去することによって、シャドーマスク３０ａ、３０ｂに付着した有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料に起因した有機ＥＬ膜の構成層の蒸着に及ぼす悪影響の発生を、防止することができる。
　また、かかる除去部５１は、特に限定されるものではないが、ドライエッチングまたは加熱によりシャドーマスク３０ａ、３０ｂに付着した有機ＥＬ膜１９の構成材料を除去する装置であることが好ましい。これにより量産時に想定されるような、基材２１や形成された構成層に汚染が発生する等の問題を、より効率的に回避することができる。
　また、本実施形態では、図６に示すように、製造装置１は、さらに、基材２１の移動速度を検知する第１検知部５５と、シャドーマスク３０ａ、３０ｂのそれぞれの回転速度（すなわちパターン形成用開口部３１ａ、３１ｂの回転速度）を検知する第２検知部５７とを備えている。これら第１検知部５５及び第２検知部５７は、制御部４５と電気的に接続されている。また、上述したように制御部４５は、第１駆動部４１及び第２駆動部４３と電気的に接続されている。かかる制御部４５は、第１検知部５５の検知結果及び第２検知部の検知結果に基づいて、基材２１の移動にシャドーマスク３０ａ、３０ｂの回転を追従させるように該シャドーマスク３０ａ、３０ｂの回転を調整することができるようになっている。
　なお、第１検知部５５、第２検知部５７、及び制御部４５を用いた上記回転の調整は、シャドーマスク３０ａに対する場合とシャドーマスク３０ｂに対する場合とで同様であるため、以下、シャドーマスク３０ａに対する場合のみについて具体的に説明し、シャドーマスク３０ｂに対する場合については説明を繰り返さない。
　第１検知部５５による基材２１の移動速度の検知は、第１検知部５５が、基材２１において基材本体上に設けられた第１アライメントマーク６１を検知することによって行うようになっている。また、第２検知部５７によるシャドーマスク３０ａの回転速度の検知は、第２検知部５７が、シャドーマスク３０ａにおいてシャドーマスク本体上に設けられた第２アライメントマーク６３を検知することによって行うようになっている。
　また、制御部４５によるシャドーマスク３０ａの回転の調整は、制御部４５が、第１検知部５５によって第１アライメントマーク６１が検知されたタイミングと、第２検知部５７によって第２アライメントマーク６３が検知されたタイミングとのずれを、上記基材２１の移動速度とシャドーマスク３０ａの回転速度とのずれ量として算出し、かかる算出結果に基づいて、第１アライメントマーク６１と第２アライメントマーク６３とが第１蒸着源９ａのノズル１０ａと対向する領域において重なるように、シャドーマスク３０ａの回転速度を調整することによって行うようになっている。
　このように、基材２１の移動にシャドーマスクの回転を追従させるように該シャドーマスク３０ａの回転を調整することによって、例えば、基材２１上に先に形成された構成層のパターン（例えば陽極層２３）の移動に合わせて、次の構成層（例えば発光層２５ａ）のパターンをより確実に形成することができる。これにより、先に形成された構成層のパターンと次に形成されるパターンとが等ピッチでなくても、先に形成された構成層の上に次の構成層を適切な位置により確実に形成することができるため、有機ＥＬ膜１９の形成の自由度を増加させることができる。
　なお、第１アライメントマーク６１や第２アライメントマーク６３の形状や大きさ、配置等は、第１検知部５５及び第２検知部５７によって検知されることが可能であれば、特に限定されない。また、その他、パターン形成用開口部３１ａ、３１ｂの端部をアライメントマークとして用いてもよい。
　本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、帯状の基材２１をキャンロール（搬送部）７に供給し、前記キャンロール７表面に前記基材の一面側を当接させて前記基材２１を搬送し、回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体にパターン形成用開口部（開口部）３１ａ、３１ｂが形成されたシャドーマスク３０ａ、３０ｂを、前記キャンロール７に当接した前記基材２１と、前記キャンロール７と対向し且つ前記基材２１に対して近接する位置に配された第１及び第２蒸着源９ａ、９ｂのノズル１０ａ、１０ｂとの間にて前記基材２１の近傍に介入させ、前記基材２１の移動に追従するように前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂを回転させつつ前記ノズル１０ａ、１０ｂから気化された有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８（有機ＥＬ膜の構成層形成材料）を吐出させて、前記開口部３１ａ、３１ｂを通して気化された有機層形成材料２２及び陰極層形成材料２８を前記基材２１側に供給することによって、前記基材２１における前記キャンロール７と反対の面側に発光層２５ａ及び陰極層２７（有機ＥＬ膜の構成層）を形成する。
　本実施形態においては、具体的には例えば、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、且つ、ロール状に巻き取られた基材２１を基材供給ロール５から繰り出す。
　次いで、繰り出された基材２１の一面側をキャンロール７の表面に当接させて移動させつつ、該基材２１の移動に追従するようにシャドーマスク３０ａ、３０ｂを回転させ、第１蒸着源９ａから吐出された有機層形成材料２２を、パターン形成用開口部３１ａを通過させることによって、キャンロール７に支持された基材２１上の陽極層２３上に発光層２５ａを形成し、第２蒸着源９ｂから吐出された陰極層形成材料２８を、パターン形成用開口部３１ｂを通過させることによって、該発光層２５ａ上に陰極層２７を形成する。これにより、基材２１上に有機ＥＬ膜１９を形成する。また、基材２１上に有機ＥＬ膜１９を形成しつつ、該有機ＥＬ膜１９が形成された基材２１を基材回収装置６によって巻き取る。
　かかる製造方法によれば、シャドーマスク３０ａ、３０ｂが１つの回転軸３２ａ、３２ｂによって支持されるため、シャドーマスク３０ａ、３０ｂと基材２１との間隔の変動や、基材２１の移動に対するシャドーマスク３０ａ、３０ｂの追従のずれを防止することができる。また、シャドーマスク３０ａ、３０ｂが基材２１の近傍に配置されていることにより、発光層２５ａ及び陰極層２７の端部が所望のパターンよりも外側に広がることを防止することができる。従って、品質の低下が抑制された有機ＥＬ素子２０を製造することができる。
　上記した通り、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、帯状の基材２１を搬送部７に供給し、前記搬送部７表面に前記基材２１の一面側を当接させて前記基材２１を搬送し、回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部３１ａ、３１ｂが形成されたシャドーマスク３０ａ、３０ｂを、前記搬送部７に当接した前記基材２１と、前記搬送部７と対向し且つ前記基材２１に対して近接する位置に配された蒸着源９ａ、９ｂのノズル１０ａ、１０ｂとの間にて前記基材２１の近傍に介入させ、前記基材２１の移動に追従するように前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂを回転させつつ前記ノズル１０ａ、１０ｂから気化された前記構成層形成材料２２、２８を吐出させて、前記開口部３１ａ、３１ｂを通して気化された前記構成層形成材料２２、２８を前記基材２１側に供給することによって、前記基材２１における前記搬送部７と反対の面側に有機ＥＬ膜１９の構成層を形成する。
　上記構成によれば、シャドーマスク３０ａ、３０ｂが１つの回転軸３２ａ、３２ｂにおいて支持されるため、シャドーマスク３０ａ、３０ｂと基材２１との間隔の変動を抑制することができ、また、基材２１の移動に対するシャドーマスク３０ａ、３０ｂの追従におけるずれを抑制することができる。また、シャドーマスク３０ａ、３０ｂが基材２１の近傍に配置されていることにより、発光層２５ａ及び陰極層２７（有機ＥＬ膜の構成層）の端部が所望のパターンよりも外側に広がって形成されることを防止することができる。従って、比較的品質の優れた有機ＥＬ素子２０を製造し得る。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記有機ＥＬ膜１９の構成層は、発光層２５ａを含む有機層、陽極層２３、または、陰極層２７のうちいずれか１つ以上であることが好ましい。
　有機ＥＬ膜１９の構成層が有機層であることにより、前記基材２１の搬送方向における有機層の端部が所望のパターンよりも外側に広がって形成されることを防止できるため、基材２１上に有機層を形成した後、成膜パターンごとに切り離す際に、有機層が切断されて該有機層の寿命に悪影響を及ぼすことを防止することができる。また、上記構成層が陽極層２３または陰極層２７である場合には、それぞれの端部が所望のパターンよりも外側に広がって形成されることを防止できるため、基材２１上に陽極層２３または陰極層２７を形成した後、成膜パターンごとに切り離す際に、陽極層２３または陰極層２７が切断されてショート（短絡）が発生することを防止することができる。さらに、有機層、陽極層２３及び陰極層２７を上記蒸着によって形成することにより、これらの層を形成するために、例えばフォトリソ工程のような複雑な工程を用いる必要がないため、コストの増加を防止することができる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記有機ＥＬ膜１９の構成層は、陰極層２７であり、前記基材２１は、金属材料から形成されたものとすることができる。
　このような基材２１を用いた場合には、通常、ショートが発生し易くなるが、本実施形態によれば、端部が所望のパターンよりも外側に広がった陰極層２７が形成されることを防止することができるため、基材２１上に有機ＥＬ素子２０を形成した後、成膜パターンごとに切り離す際に、陰極層２７が切断されることを防止できる。従って、切断された陰極層２７のバリ等が、金属材料から形成された基材２１と電気的に接続されてショートが発生することを防止できる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記搬送部７は、回転軸７ａを中心として回転駆動するキャンロールであることが好ましい。
　これにより、１つの回転軸７ａで搬送部７が支持されることから、搬送部７による基材２１の搬送を安定させることができるため、シャドーマスク３０ａ、３０ｂと基材２１との間隔の変動を、より抑制することができる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂは、前記搬送部７の回転軸７ａと垂直な回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転するように構成されていることが好ましい。
　これにより、より確実にシャドーマスク３０ａ、３０ｂと基材２１との間隔の変動や、基材２１の移動に対するシャドーマスク３０ａ、３０ｂの追従におけるずれを防止することができる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記基材２１に前記有機ＥＬ膜１９の構成層を形成しつつ、さらに前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂに付着した前記有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料を除去することが好ましい。
　これにより、シャドーマスク３０ａ、３０ｂに付着した有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料が有機ＥＬ膜１９の構成層の蒸着に悪影響を及ぼすことを、防止できる。また、このようにインライン洗浄を行うことによって、常にフレッシュなシャドーマスクを用いて蒸着を行うことができるため、良好な成膜パターンを形成し易くすることができる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、ドライエッチングまたは加熱により前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂに付着した前記有機ＥＬ膜１９の構成層形成材料を除去することが好ましい。
　このように、ドライエッチングまたは加熱により上記付着した構成層形成材料を除去することによって、真空中で上記付着した構成層形成材料を除去することが可能となる。そして、このように真空中で上記付着した構成層形成材料を除去する場合には、かかる除去を行うに際して外部からの異物の混入を防止することが可能となるため、上記付着した構成層形成材料の除去が、より効果的となる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記開口部３１ａ、３１ｂは、前記シャドーマスクの回転軸３２ａ、３２ｂを中心とする円弧状に形成され、且つ、前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂにおいて前記回転軸３２ａ、３２ｂを中心とする仮想同心円Ｒに沿って複数配置されたことが好ましい。
　このように、上記開口部３１ａ、３１ｂが円弧状に形成され、且つ上記仮想同心円Ｒに沿って配置されることにより、シャドーマスク３０ａ、３０ｂを１つの回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転させるだけで、より容易に上記開口部３１ａ、３１ｂがノズル１０ａ、１０ｂに対する所望の位置を通過することを可能とし得る。これにより、より効率的に有機ＥＬ膜１９の構成層を形成することが可能となる。また、上記開口部３１ａ、３１ｂが、上記仮想同心円Ｒに沿って複数形成されていることにより、成膜パターンにおけるパターン設計の自由度を増加させることができる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記シャドーマスク３０ａ、３０ｂの垂直方向に沿って見たとき、前記ノズル１０ａ、１０ｂの開口部は前記仮想同心円Ｒの径方向Ｄに沿って配置されており、前記回転軸３２ａ、３２ｂの中心Ｓを通り前記ノズル１０ａ、１０ｂの開口部と接する２つの仮想接線Ｍと、前記ノズル１０ａ、１０ｂの開口部との接点Ｐから前記中心Ｓまでの距離をｒ（ｍｍ）とし、前記２つの仮想接線Ｍがなす角度をθ（°）とし、前記基材２１の搬送方向におけるノズル１０ａ、１０ｂの開口長さをＷ（ｍｍ）としたとき、ｒ、θ及びＷは、式Ｗ＝２×ｒ×ｓｉｎ（θ／２）の関係を満たすことが好ましい。
　このように、上記ｒ、θ及びＷが、上記式を満たすことによって、ノズル１０ａ、１０ｂの開口部の長さ及びシャドーマスク３０ａ、３０ｂの大きさを、より適切に設計することが可能となる。
　また、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法においては、前記基材２１の搬送方向における前記ノズル１０ａ、１０ｂの開口長さＷが、θ≦１０°としたとき、０．５ｍｍ以上０．１７４ｒｍｍ以下であることが好ましい。
　これにより、シャドーマスク３０ａ、３０ｂの開口部３１ａ、３１ｂがノズル１０ａ、１０ｂの開口部と重なっている際、該シャドーマスクの開口部開口部３１ａ、３１ｂにおける基材２１の幅方向両端縁が、基材２１の搬送方向に対して平行に近づくため、上記基材２１の幅方向両端縁の輪郭がぼやけたパターンが形成されることを、防止できる。
　本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置１は、帯状の基材２１を供給する基材供給部５と、供給された基材２１の一面側と表面で当接しつつ該基材２１を搬送する搬送部７と、該搬送部７と対向し且つ前記基材２１に対して近接する位置に配されたノズル１０ａ、１０ｂを有し、該ノズル１０ａ、１０ｂから、気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材２１における前記搬送部７と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する蒸着源９ａ、９ｂと、回転軸３２ａ、３２ｂを中心として回転駆動する板状の回転体を有し、且つ、該回転体に開口部３１ａ、３１ｂが形成されており、前記搬送部７に当接した前記基材２１と前記ノズル１０ａ、１０ｂとの間にて前記基材２１の近傍に介入されたシャドーマスク３０ａ、３０ｂとを備え、該シャドーマスク３０ａ、３０ｂが前記基材２１の移動に追従するように回転することにより、前記開口部３２ａ、３２ｂを通して気化された前記構成層形成材料を前記基材２１側に供給する。
　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、上記実施形態に示すシャドーマスク３０ａ、３０ｂの形状や大きさ、パターン形成用開口部３１ａ、３１ｂの形状や大きさ等は、特に限定されるものではない。
　また、上記実施形態では、搬送部がキャンロール７であるような構成を示したが、該搬送部は該キャンロール７に特に限定されるものではなく、その他、該搬送部がベルトコンベアであるような構成とすることもできる。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をキャンロール７へと繰り出すことが可能であれば、キャンロール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、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置の作用効果は、上記した作用効果に限定されるものでもない。
　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）
　図４、図７に示すような製造装置１と同様の製造装置を用いた。また、本実施例１では、上記したようなアライメントマーク、検知部及び制御部を用いたシャドーマスクの回転の調整を行わなかった。該製造装置の真空チャンバー内に、３層積層体である有機層を形成するための３つの有機層用蒸着源と、陰極層を形成するための１つの陰極層用蒸着源とを、基材と各蒸着源のノズルとの距離がいずれも２ｍｍとなるように配置した。これら有機層用蒸着源として、ＣｕＰｂ層（正孔注入層）、α－ＮＰＤ層（発光層）及びＡｌｑ３層（電子注入層）用の蒸着源を、基材の搬送方向上流側から下流側に向かってこの順に配置した。
　また、基材と各有機層用蒸着源との間にそれぞれ３つの有機層用シャドーマスクを介入させ、基材と陰極層用蒸着源との間に１つの陰極層用シャドーマスクを介入させ、基材と各シャドーマスクとの間隔を、いずれも０．１ｍｍとなるように設定した。
　有機層用シャドーマスクとして、回転軸を中心とした円盤状であり、且つ、該回転軸を中心とした上記したような円弧状であって回転方向長さが３００ｍｍ、放射方向（上記径方向）長さが４５ｍｍのパターン形成用開口部を、該回転軸を中心とした仮想同心円に沿って２０ｍｍピッチで３つ有するように構成されたものを用いた。また、陰極層用シャドーマスクとして、回転軸を中心とした円盤状であり、且つ、該回転軸を中心として上記したような円弧状であって回転方向長さが３００ｍｍ、放射方向（上記径方向）長さが４０ｍｍのパターン形成用開口部を、該回転軸を中心とした仮想同心円に沿って、１０ｍｍピッチで３つ有するように構成されたものを用いた。
　そして、真空チャンバー内を真空度が１×１０－４Ｐａとなるまで排気した後、陽極層が形成された基材を繰り出し、繰り出された基材をキャンロールにより搬送しつつ、該キャンロール表面上の基材の移動に追従するように各シャドーマスクを回転させ、基材に形成された陽極層上に、各有機層用蒸着源によって基材搬送方向長さ３００ｍｍ、基材幅方向長さ４５ｍｍの矩形状の有機層のパターンをピッチ２０ｍｍで形成し、該有機層のパターン上に、陰極層用蒸着源によって基材搬送方向長さ３００ｍｍ、基材幅方向長さ４０ｍｍの矩形状の陰極層のパターンをピッチ１０ｍｍで形成した。なお、基材の搬送速度は、０．９６ｍ／ｓ、シャドーマスクの回転速度は、６０ｒｐｍとした。
　得られた有機ＥＬ素子における陽極層、有機層及び陰極層のパターンを図８に示す。得られた有機ＥＬ素子を切り離すことなく、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、基材搬送方向長さ３００ｍｍ×基材幅方向長さ４０ｍｍ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状態は均一であった。また、得られた有機ＥＬ層を、はさみを用い、基材における長手方向に隣接した有機ＥＬ膜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素子を切り離したところ、ショート等の不具合の発生は認められなかった。
（実施例２）
　実施例１で用いた製造装置を用い、上記実施形態と同様に、基材本体及び各シャドーマスク本体に図６と同様のアライメントマークを設け、検知部によって、基材の回転速度の検知とシャドーマスクの回転速度の検知とを行い、制御部によって、移動速度が３ｍ／ｓである基材の移動に追従するように各シャドーマスクの回転を調整しつつ蒸着を行うこと以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子の製造を行った。
　そして、上記実施例１と同様に、得られた有機ＥＬ素子を切り離すことなく、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についても、基材搬送方向長さ３００ｍｍ×基材幅方向長さ４０ｍｍ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状態は均一であった。
　また、上記実施例１と同様にして、得られた有機ＥＬ素子を切り離したところ、ショート等の不具合の発生は認められなかった。
（比較例１）
　基材として、ＪＥＭ－４３３（ＪＳＲ社製）を３ｍｍの厚みでコーティングすることにより表面に絶縁層を形成したＳＵＳを用い、シャドーマスクと基材との距離を１０ｍｍに設定したこと以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子の製造を行ったところ、得られた有機ＥＬ素子は、図１０に示す通りであった。この結果、有機層及び陰極層のパターンは、図１０に示すように、その端部が所望のパターンよりも外側に広がっており、隣接した有機層及び陰極層同士がつながっていた。
　上記実施例１と同様に、得られた有機ＥＬ素子を切り離すことなく、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、基材搬送方向長さ３００ｍｍ×基材幅方向長さ４０ｍｍの領域を有する緑色の発光は認められたものの、有機ＥＬ膜の長手方向両端部の膜厚が小さいことから、各領域内において発光状態が均一ではなかった。
　また、実施例１と同様にして、得られた有機ＥＬ素子を切り離したところ、一部の有機ＥＬ素子において、基材と陰極層との間でショートが発生し、発光が認められなかった。
（比較例２）
　有機層用シャドーマスクと陰極層シャドーマスクを回転させることなく固定して配置したこと以外は比較例１と同様にして、有機ＥＬ素子を製造した。
　上記実施例１と同様に、得られた有機ＥＬ素子を切り離すことなく、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、基材搬送方向長さ３００ｍｍ×基材幅方向長さ４０ｍｍの領域を有する緑色の発光は認められた。
　しかしながら、比較例１と同様にして、得られた有機ＥＬ素子を切り離したところ、一部の有機ＥＬ素子において、基材と陰極層との間でショートが発生し、発光が認められないものが、比較例１よりも多かった。
（比較例３）
　図１１に示すように、上記したような回転式のシャドーマスクを用いる代わりに帯状のシャドーマスクを用いて蒸着を行うこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。図１１において図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、帯状のシャドーマスク３３ａ、３３ｂは、シャドーマスク繰り出しローラ３５ａ、３５ｂにそれぞれ巻き架けられており、該シャドーマスク繰り出しローラ３５ａ、３５ｂから繰り出された帯状のシャドーマスク３３ａ、３３ｂが、キャンロール７と蒸着源９ａ、９ｂのノズル１０ａ、１０ｂとの間にそれぞれ供給された後、シャドーマスク巻き取りローラ３７ａ、３７ｂによってそれぞれ巻き取られるようになっていた。また、かかる帯状のシャドーマスク３３ａ、３３ｂには、実施例１と同様の大きさ、ピッチで開口部が形成されていた。さらに、繰り出された帯状のシャドーマスク３３ａ、３３ｂと基材２１との間隔を０．１ｍｍとなるように設定した。
　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と同様にして、基材上に形成された陽極層に発光層及び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。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。
　以上の結果、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法及び製造装置により、比較的品質の優れた有機ＥＬ素子を製造し得ることがわかった。
　以上のように本発明の実施形態及び実施例について説明を行なったが、各実施の形態及び実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施形態及び実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１：有機ＥＬ素子の製造装置、３：真空チャンバー、５：基材供給装置、７：キャンロール（搬送部）、９：蒸着源、２１：基材、２３：陽極層（電極層）、２５ａ：発光層（有機構成層、有機層）、２７：陰極層（電極層）、３０ａ、３０ｂ：シャドーマスク、３１ａ（３１ｂ）：パターン形成用開口部（開口部）、３２ａ（３２ｂ）：回転軸、４１：第１駆動部、４３：第２駆動部、４５：制御部、５１：除去部、５３：仕切り板、５５：第１検知部、５７：第２検知部、６１：第１アライメントマーク、６３：第２アライメントマーク。

Claims (11)

  1. 　帯状の基材を搬送部に供給し、
    　前記搬送部表面に前記基材の一面側を当接させて前記基材を搬送し、
    　回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されたシャドーマスクを、前記搬送部に当接した前記基材と、前記搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配された蒸着源のノズルとの間にて前記基材の近傍に介入させ、
    　前記基材の移動に追従するように前記シャドーマスクを回転させつつ前記ノズルから気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給することによって、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法。
  2. 　前記有機ＥＬ膜の構成層が、発光層を含む有機層、陽極層または、陰極層のうちいずれか１つ以上であ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。
  3. 　前記有機ＥＬ膜の構成層は、陰極層であり、
    　前記基材は、金属材料から形成されたことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
  4. 　前記搬送部は、回転軸を中心として回転駆動するキャンロールであ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。
  5. 　前記シャドーマスクは、前記搬送部の回転軸に対して垂直に配置された回転軸を中心として回転するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
  6. 　前記基材に前記有機ＥＬ膜の構成層を形成しつつ、さらに前記シャドーマスクに付着した前記有機ＥＬ膜の構成層形成材料を除去す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。
  7. 　ドライエッチングまたは加熱により前記シャドーマスクに付着した前記有機ＥＬ膜の構成層形成材料を除去することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
  8. 　前記開口部は、前記シャドーマスクの回転軸を中心とする円弧状に形成され、且つ、前記シャドーマスクにおいて前記回転軸を中心とする仮想同心円に沿って複数配置された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。
  9. 　前記シャドーマスクの垂直方向に沿って見たとき、
    　前記ノズルの開口部は前記仮想同心円の径方向に沿って配置されており、
    　前記回転軸の中心を通り前記ノズルの開口部と接する２つの仮想接線と前記ノズルの開口部との接点から前記中心までの距離をｒ（ｍｍ）とし、前記２つの仮想接線がなす角度をθ（°）とし、前記基材の搬送方向におけるノズルの開口長さをＷ（ｍｍ）としたとき、ｒ、θ及びＷは、式Ｗ＝２×ｒ×ｓｉｎ（θ／２）の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
  10. 　前記基材の搬送方向における前記ノズルの開口長さＷは、θ≦１０°としたとき、０．５ｍｍ以上０．１７４ｒｍｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
  11. 　帯状の基材を供給する基材供給部と、
    　供給された基材の一面側と表面で当接しつつ該基材を搬送する搬送部と、
    　該搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配されたノズルを有し、該ノズルから、気化された有機ＥＬ膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機ＥＬ膜の構成層を形成する蒸着源と、
    　回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し、且つ、該回転体に開口部が形成されており、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間にて前記基材の近傍に介入されたシャドーマスクとを備え、
    　該シャドーマスクが前記基材の移動に追従するように回転することにより、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給する有機ＥＬ素子の製造装置。
PCT/JP2012/069732 2011-08-12 2012-08-02 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置 WO2013024707A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020137029160A KR20140045353A (ko) 2011-08-12 2012-08-02 유기 el 소자의 제조 방법 및 제조 장치
EP20120823700 EP2744305A4 (en) 2011-08-12 2012-08-02 METHOD AND DEVICE FOR PREPARING AN ORGANIC ELECTROLUMINESCENT TELEPHONE
CN201280034342.4A CN103650641A (zh) 2011-08-12 2012-08-02 有机el元件的制造方法和制造装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-177030 2011-08-12
JP2011177030A JP5740244B2 (ja) 2011-08-12 2011-08-12 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013024707A1 true WO2013024707A1 (ja) 2013-02-21

Family

ID=47715029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/069732 WO2013024707A1 (ja) 2011-08-12 2012-08-02 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2744305A4 (ja)
JP (1) JP5740244B2 (ja)
KR (1) KR20140045353A (ja)
CN (1) CN103650641A (ja)
WO (1) WO2013024707A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129564A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 日東電工株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ素子
DE102013111591A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Osram Oled Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur und optoelektronisches Bauelement

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014154315A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Hitachi High-Technologies Corp 有機ｅｌデバイス製造装置及び有機ｅｌデバイス製造方法
JP6111822B2 (ja) * 2013-04-25 2017-04-12 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び製造装置
JP6070530B2 (ja) * 2013-12-19 2017-02-01 住友金属鉱山株式会社 部材内に設けた空洞部への微細孔の貫通方法およびこれを用いたガス放出金属ロールの製造方法
JP6781568B2 (ja) * 2016-04-07 2020-11-04 住友化学株式会社 有機電子デバイスの製造方法
TWI574443B (zh) * 2016-05-27 2017-03-11 瑩耀科技股份有限公司 多重圖樣化裝置及其運作方法
EP3272901A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Deposition arrangement and method for depositing
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
JP7381238B2 (ja) * 2019-07-29 2023-11-15 日東電工株式会社 ガラス基材の搬送装置、積層ガラスの製造装置および製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001005194A1 (fr) * 1999-07-07 2001-01-18 Sony Corporation Procede et appareil de fabrication d'afficheur electroluminescent organique souple
JP2003041361A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Sony Corp 成膜装置
JP2003173870A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Sony Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法
JP2008226689A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Konica Minolta Holdings Inc 可撓性基板への透明導電膜の形成装置、マスク部材、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用透明導電膜樹脂基板
JP4336869B2 (ja) 2001-11-27 2009-09-30 日本電気株式会社 真空成膜装置、真空成膜方法および電池用電極の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6547939B2 (en) * 2001-03-29 2003-04-15 Super Light Wave Corp. Adjustable shadow mask for improving uniformity of film deposition using multiple monitoring points along radius of substrate
US7253533B2 (en) * 2004-05-06 2007-08-07 Au Optronics Corporation Divided shadow mask for fabricating organic light emitting diode displays
KR101553942B1 (ko) * 2009-04-24 2015-09-17 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 제조장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001005194A1 (fr) * 1999-07-07 2001-01-18 Sony Corporation Procede et appareil de fabrication d'afficheur electroluminescent organique souple
JP2003041361A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Sony Corp 成膜装置
JP4336869B2 (ja) 2001-11-27 2009-09-30 日本電気株式会社 真空成膜装置、真空成膜方法および電池用電極の製造方法
JP2003173870A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Sony Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法
JP2008226689A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Konica Minolta Holdings Inc 可撓性基板への透明導電膜の形成装置、マスク部材、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用透明導電膜樹脂基板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2744305A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129564A1 (ja) * 2012-02-28 2013-09-06 日東電工株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ素子
JP2013211258A (ja) * 2012-02-28 2013-10-10 Nitto Denko Corp 有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ素子
US9331307B2 (en) 2012-02-28 2016-05-03 Nitto Denko Corporation Method for manufacturing organic EL device and organic EL device
DE102013111591A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Osram Oled Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur und optoelektronisches Bauelement

Also Published As

Publication number Publication date
EP2744305A4 (en) 2015-05-13
JP2013041721A (ja) 2013-02-28
EP2744305A1 (en) 2014-06-18
JP5740244B2 (ja) 2015-06-24
CN103650641A (zh) 2014-03-19
KR20140045353A (ko) 2014-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5740244B2 (ja) 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置
US8859032B2 (en) Organic el device manufacturing method and apparatus
WO2012090587A1 (ja) 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置
US8921142B2 (en) Method and apparatus for manufacturing organic EL device
JP2008287996A (ja) 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
US9224953B2 (en) Method and apparatus for manufacturing organic el device
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
WO2013133252A1 (ja) 蒸着データ処理装置、有機ｅｌデバイス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
WO2013099578A1 (ja) 有機ｅｌ素子の製造方法及び製造装置
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
JP5856871B2 (ja) 有機ｅｌデバイスの製造装置及び製造方法
TW201322524A (zh) 有機ｅｌ元件之製造方法及製造裝置
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

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12823700

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137029160

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012823700

Country of ref document: EP