WO2013061845A1 - 有機ｅｌデバイスの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Definitions
- organic EL (electroluminescence) devices have attracted attention as devices used in next-generation low power consumption light-emitting display devices.
- the organic EL device basically includes a base material, an organic EL element having an organic EL layer and a pair of electrode layers provided thereon.
- the organic EL layer is composed of at least one layer including a light emitting layer made of an organic light emitting material.
- Such organic EL devices can emit light of various colors derived from organic light emitting materials.
- an organic EL device is a self-luminous device, it has attracted attention as a display application such as a television (TV).
- a roll process is adopted from the viewpoint of cost reduction.
- a strip-shaped base material wound up in a roll is continuously fed out, and a constituent layer is continuously vapor-deposited on the base material while moving the base material, and the constituent layer is vapor-deposited.
- This is a process of winding the formed substrate into a roll (see Patent Document 1).
- the organic EL device is formed by laminating a plurality of constituent layers, when all the constituent layers are formed sequentially by vapor deposition from below, the vapor deposition sources are sequentially arranged below the base material. It is necessary to move the substrate so that it passes over all the vapor deposition sources.
- an object of the present invention is to provide an organic EL device manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing an organic EL device in which deterioration in quality is suppressed.
- the method for producing an organic EL device according to the present invention is a method for producing an organic EL device in which a constituent layer of an organic EL element is formed on the substrate by vapor deposition while moving the belt-like substrate in the longitudinal direction, While moving the base material in the longitudinal direction, at least the upward vapor deposition section and the lateral vapor deposition section arranged along the movement direction of the base material, sequentially discharge vaporized material from one vapor deposition source onto one surface of the base material.
- a horizontal deposition process for performing deposition By means of a guide mechanism provided between the upward vapor deposition section and the lateral vapor deposition section, the base material sent from the upward vapor deposition section is subjected to the non-vapor deposition so that the non-vapor deposition surface of the base material becomes the inner peripheral surface.
- the manufacturing method of the organic EL device according to the present invention is a manufacturing method of an organic EL device in which a constituent layer of the organic EL element is formed on the base material by vapor deposition while moving the belt-like base material in the longitudinal direction, While moving the base material in the longitudinal direction, the vaporization material is sequentially discharged onto one surface of the base material at at least the laterally oriented vapor deposition section and the upward vapor deposition section arranged along the movement direction of the base material.
- the component layer forming step includes The vapor deposition material is discharged from the vapor deposition source disposed on the side of the base material to the vapor deposition surface while moving the base material in a state where the vapor deposition surface faces sideways in the laterally oriented vapor deposition section.
- a horizontal deposition process for performing deposition In the upward vapor deposition section, vapor deposition is performed by discharging the vaporized material from the vapor deposition source disposed below the base material to the vapor deposition surface while moving the base material with the vapor deposition surface facing downward.
- An upward deposition process to be performed By means of a guide mechanism provided between the laterally deposited portion and the upwardly deposited portion, the non-deposited surface of the substrate sent from the laterally deposited portion is placed so that the non-deposited surface of the substrate becomes the inner peripheral surface.
- At least one of the roller members is disposed along a direction inclined by 45 ° with respect to the width direction.
- An organic EL device manufacturing apparatus is an organic EL device manufacturing apparatus that forms a constituent layer of an organic EL element on a base material by vapor deposition while moving the belt-like base material in the longitudinal direction,
- a vapor deposition source is provided below the moving substrate, and the vapor deposition material is discharged from the vapor deposition source onto the vapor deposition surface while performing vapor deposition while moving the substrate with the vapor deposition surface facing downward.
- a vapor deposition source is provided on the side of the moving base material, and vapor deposition is performed by discharging the vaporized material from the vapor deposition source onto the vapor deposition surface while moving the base material with the vapor deposition surface facing sideways.
- a vapor deposition section Provided between the horizontal vapor deposition section and the upward vapor deposition section, the base material sent from the horizontal vapor deposition section is placed on the non-vapor deposition surface side so that the non-vapor deposition surface of the base material becomes an inner peripheral surface.
- the direction changing part provided with a guide mechanism that converts the direction of the vapor deposition surface from the side downward while supporting it, and guides it to the upward vapor deposition part, It is characterized by having.
- FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic top view schematically showing an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- 3 is a schematic plan view of the upper periphery of the right guide mechanism of FIG. 1 as viewed from the right side of FIG.
- FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing a contact position with the roller member on the non-deposition surface of the base material moving the left guide mechanism in FIG.
- FIG. 5 is a schematic plan view schematically showing a contact position with the roller member on the non-deposition surface of the base material that moves the guide mechanism on the right side of FIG. 1.
- FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic top view schematically showing an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- 3 is a schematic plan view of the upper perip
- FIG. 6A is a schematic cross-sectional view schematically showing the layer configuration of the organic EL element.
- FIG. 6B is a schematic cross-sectional view schematically showing the layer configuration of the organic EL element.
- FIG. 6C is a schematic cross-sectional view schematically showing the layer configuration of the organic EL element.
- FIG. 7 is a schematic side view schematically showing the manufacturing apparatus used in the comparative example.
- FIG. 8 is a graph showing the relationship between applied voltage and light emission luminance in the test samples of Examples and Comparative Examples.
- FIG. 9 is a photograph of the test samples of Examples and Comparative Examples as viewed from the organic EL element side.
- FIG. 10 is a schematic side view showing an embodiment of the roller member.
- FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
- FIG. 12 is a schematic side view showing an embodiment of a roller member.
- FIG. 13 is a schematic side view showing an embodiment of a roller member.
- 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
- FIG. 15 is a schematic side view showing an embodiment of a guide mechanism.
- FIG. 16 is a schematic bottom view of the guide mechanism of FIG.
- FIG. 17 is a schematic side view for explaining the operation of the guide mechanism of FIG.
- FIG. 18 is an overall perspective view of an organic EL device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 19 is an overall view of the guide member according to the embodiment, and is a front view of a state in which the base material is hung.
- FIG. 20 is an overall front view of the guide member according to the embodiment.
- FIG. 21 is a cross-sectional view of the guide member according to the same embodiment taken along line
- the organic EL device manufacturing apparatus 1 is configured to form the organic EL element 19 on the base material 21 by vapor deposition while moving the belt-like base material 21 in the longitudinal direction.
- the manufacturing apparatus 1 includes vapor deposition units A and C that are upward vapor deposition units, a vapor deposition unit B that is a horizontal vapor deposition unit, and direction changing units 30 a and 30 b having guide mechanisms 31 a and 31 b. .
- the vapor deposition units A and C include vapor deposition sources 9a, 9b, 9l, and 9h to 9k below the moving base material 21.
- the vapor deposition units A and C constitute an upward vapor deposition unit that performs vapor deposition by discharging the vaporized material from the vapor deposition source to the vapor deposition surface 21a while moving the base material 21 with the vapor deposition surface 21a facing downward. Yes.
- the vapor deposition section B includes vapor deposition sources 9c to 9g on the side of the moving base material 21.
- the vapor deposition part B constitutes a horizontal vapor deposition part that moves the base material 21 so that the vapor deposition surface 21a faces sideways and discharges a vaporized material from the vapor deposition source onto the vapor deposition surface 21a to perform vapor deposition.
- the vapor deposition sections A to C are arranged along the moving direction of the base material 21 (see the white arrow).
- the vapor deposition sections A to C are arranged in the order of the vapor deposition sections A, B, and C from the upstream side toward the downstream side in the movement direction of the base material 21.
- the manufacturing apparatus 1 includes a base material supply unit 5 including a base material supply device that supplies the base material 21.
- the base material 21 supplied from the base material supply unit 5 is sequentially supplied to the vapor deposition units A to C, and moves through them.
- the manufacturing apparatus 1 includes a base material recovery unit 6 including a base material recovery device that recovers the base material 21.
- the base material 21 that has passed through the vapor deposition part C is recovered by the base material recovery part 6.
- the manufacturing apparatus 1 includes a plurality of vacuum chambers 3.
- a substrate supply unit 5 a deposition unit A, a deposition unit B, a deposition unit C, a direction changing unit 30a, a direction changing unit 30b, and a substrate collecting unit 6 are arranged (FIG. 1).
- the manufacturing apparatus 1 is shown without the vacuum chamber 3.
- a flexible material that is not damaged when guided by the guide mechanisms 31a and 31b as described later is used.
- examples of such materials include metal materials, non-metallic inorganic materials, and resin materials.
- 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 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 copolymer resins
- polycarbonate resins silicone resins
- fluorine resins fluorine resins.
- the base material formed from such a resin material for example, the synthetic resin film can be used.
- the vapor deposition sources 9 a, 9 b, 9 l and 9 h to 9 k provided in the vapor deposition sections A and C are arranged below the base material 21. More specifically, in the vapor deposition sections A and C, the base material 21 moves in a substantially horizontal direction with its vapor deposition surface 21a facing downward.
- the vapor deposition sources arranged in the vapor deposition sections A and C are arranged so that the openings of the respective vapor deposition sources are opposed to the vapor deposition surface 21 a of the substrate 21 in the vacuum chamber 3.
- each of the vapor deposition sources 9a to 9l has a heating unit (not shown), and each heating unit heats and vaporizes the material contained in each vapor deposition source, and each vaporized material (vaporization). Material) is discharged upward from the opening.
- vapor deposition sources 9a, 9b, and 9l are disposed in the vapor deposition section A
- vapor deposition sources 9c to 9g are disposed in the vapor deposition section B
- vapor deposition sources 9h to 9k are disposed in the vapor deposition section C.
- the vapor deposition sources 9 a to 9 l are arranged at positions close to the base material 21. In other words, the distance between the open ends (nozzles) of the vapor deposition sources 9a to 9l and the substrate 21 (the shortest distance) is 10 mm or less.
- the vapor deposition sources 9c to 9g arranged in the vapor deposition part B form five organic EL layer constituting layers (see FIGS. 6A to 6C) constituting the organic EL layer 25.
- the vapor deposition source 9l arrange
- the anode layer 23 only needs to be formed of one or more anode layer constituent layers, and examples of the material for forming the anode layer constituent layer include gold, silver, and aluminum. In the device configuration shown in FIG. 1, for example, the anode layer 23 is formed as one Al layer.
- the organic EL layer 25 only needs to be composed of one or more organic EL layer constituent layers.
- the organic EL layer 25 is formed as a five-layer stack composed of five organic EL layer constituent layers.
- these organic EL layer constituting layers for example, as shown in FIG. 6A, a hole injection layer 25a, a hole transport layer 25b, a light emitting layer 25c, an electron transport layer 25d, and an electron injection layer 25e are sequentially stacked from the anode layer 23 side. Is mentioned.
- the organic EL layer 25 has at least the light emitting layer 25c as an organic EL layer constituent layer, the layer constitution is not particularly limited. In addition, for example, as illustrated in FIG.
- the hole injection layer 25a for example, copper phthalocyanine (CuPc), 4,4′-bis [N-4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl] -N-phenyl Amino] biphenyl (DNTPD), HAT-CN and the like can be used.
- CuPc copper phthalocyanine
- DNTPD 4,4′-bis [N-4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl] -N-phenyl Amino] biphenyl
- HAT-CN HAT-CN
- the light emitting layer 25c for example, 4,4′-N, N′-dicarba doped with tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) or iridium complex (Ir (ppy) 3) is used. Zonylbiphenyl (CBP) 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, lithium fluoride (LiF), or the like can be used.
- the cathode layer 27 may be formed of one or more cathode layer constituent layers.
- a material for forming the cathode layer constituting layer lithium fluoride (LiF), an alloy containing magnesium (Mg), silver (Ag), or the like can be used.
- the cathode layer 27 is formed on the organic EL layer as a three-layer laminate of a LiF layer, a Mg layer, an Ag layer, a Mg—Ag alloy layer, and the like. ing.
- Examples of the material for forming the edge cover 24 include silicon oxide (SiO x ), molybdenum trioxide (MoO 3 ), and vanadium pentoxide (V 2 O 5 ).
- Examples of the material for forming the sealing layer 29 include molybdenum trioxide (MoO 3 ), silicon oxynitride (SiNO x ), oxygen-containing silicon carbide (SiOC), and the like.
- Examples of SiO x include SiO 2
- examples of SiNO x include SiNO.
- each layer constituting the anode layer 23, the organic EL layer 25, the cathode layer 27, etc. is usually designed to be about several nm to several tens of nm. It is appropriately designed according to the material, light emission characteristics, etc., and is not particularly limited. Further, the thicknesses of the edge cover 24 and the sealing layer 29 are not particularly limited, and these purposes can be achieved. Formation of the anode layer 23, the organic EL layer 25, and the cathode layer 27 And may be set as appropriate so as not to prevent light emission of the organic EL device.
- the direction changing units 30a and 30b include guide mechanisms 31a and 31b.
- the guide mechanism 31a lowers the direction of the vapor deposition surface 21a while supporting the base material 21 sent from the vapor deposition section A from the non-vapor deposition surface 21b side so that the non-vapor deposition surface 21b of the base material 21 becomes the inner peripheral surface. It is comprised so that it may convert into the side and guide to the vapor deposition part B.
- the guide mechanism 31b supports the base material 21 sent from the vapor deposition part B from the non-deposition surface 21b side so that the non-deposition surface 21b of the base material 21 becomes an inner peripheral surface. Is converted from the side to the bottom and guided to the vapor deposition section C.
- roller member 33a is disposed below the guide mechanism 31a.
- the roller member 33b is disposed above the roller member 33a and inclined upward by 45 ° with respect to the horizontal direction.
- the guide mechanism 31a supports the base material 21 from the non-deposition surface 21b side so that the non-deposition surface 21b of the base material 21 becomes the inner peripheral surface, while the orientation of the deposition surface 21a is lateral from below. Bent to be converted to The base material 21 is sent to the vapor deposition part B in the state in which the direction of the vapor deposition surface 21a is converted.
- the base material 21 sent from the vapor deposition section B is guided downstream while the non-deposition surface 21b is supported by the roller member 33c and the roller member 33d from the non-deposition surface 21b side.
- the roller members 33b and 33c support the base material 21 while being rotatably supported by a cylindrical roller member main body 36 and an outer surface portion of the roller member main body 36. And a plurality of rotating members 37 protruding outward from the roller member main body 36. That is, it is preferable to have a bearing structure having a roller member main body 36 and a rotating member 37.
- the rotating member 37 is arranged in a spiral with respect to the roller member main body 36.
- Each guide mechanism 31a (31b) detects a position of the base material 21 that detects the position of the base material 21 that is hung on the outer periphery of the guide member 33b (33c) in the spiral direction, as shown in FIGS. Center portion 43, a rotation mechanism 44 that rotates guide member 33b (33c) around the direction intersecting the axial direction of guide member 33b (33c), and the position of substrate 21 detected by substrate position detection unit 43 And a control unit 45 for controlling the rotation mechanism 44.
- the rotating mechanism 44 includes a main body fixing portion 49 that fixes the rotating mechanism main body 46 to the vacuum chamber 3 in a rotatable manner, and a driving fixing portion 50 that fixes the driving mechanism 47 to the vacuum chamber 3 in a rotatable manner.
- the main body fixing portion 49 is provided on the guide member 33b (33c) with respect to the base member 21 that is hung on the guide member 33b (33c) along the spiral direction from one side in the axial direction (right side in FIG. 15).
- One side of the rotation mechanism body 46 is fixed to the vacuum chamber 3 so that 33b (33c) can rotate around one side in the axial direction (right side in FIG. 15).
- a rolling member which is parallel to the outer peripheral portion so as to be in contact with the base material and can be rolled is provided.
- Each rolling member is a spherical body that can rotate with three degrees of freedom. Therefore, since each rolling member can rotate in any direction, the rolling member can rotate in the conveyance direction of the base material even if the base material is hung on the outer periphery of the guide member in any direction.
- the contact area between the guide member and the base material hung on the outer peripheral portion of the guide member can be reduced, so that the frictional force generated between the guide member and the base material can be suppressed.
- the guide mechanism includes a guide member, a base material position detection unit that detects a position in the width direction of the base material that is hung on the outer periphery of the guide member along a spiral direction, and a direction that intersects the axial direction of the guide member And a control unit that controls the rotation mechanism based on the position of the base material detected by the base material position detection unit.
- a lateral vapor deposition process in which vapor deposition is performed by discharging the vaporized material from the vapor deposition sources 9c to 9g arranged on the side of the substrate 21 to the vapor deposition surface 21a.
- the orientation of the vapor deposition surface 21a is supported by the guide mechanism 30a while supporting the base material 21 sent from the vapor deposition section A from the non-vapor deposition surface 21b side so that the non-vapor deposition surface 21b of the base material 21 becomes the inner peripheral surface.
- Direction to convert from below to the side and guide to the vapor deposition part B It comprises a conversion step.
- the organic EL device 20 can be manufactured.
- the organic EL device 20 includes a base material 21, an organic EL element 19, an edge cover 24, and a sealing layer 29.
- the organic EL element 19 includes an anode layer 23, an organic EL layer 25, and a cathode layer 27.
- the vaporized material is discharged from the vapor deposition sources 9a to 9k (or 9a to 9l, the same applies hereinafter) downward and laterally, thereby dropping from the vapor deposition sources 9a to 9j. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of light emission failure due to the mixing of foreign matter. Further, by supporting the base material 21 between the vapor deposition portions A to C (between the upward vapor deposition portion and the lateral vapor deposition portion), it becomes possible to apply a desired tension to the base material 21, and the base material 21 is bent. And vibration can be suppressed.
- guide mechanisms 31a and 31b are disposed between the respective vapor deposition sections A to C.
- the guide mechanisms 31a and 31b are viewed from above before and after being guided by the guide mechanisms 31a and 31b.
- the moving direction of the base material 21 can be changed.
- the respective vapor deposition sections A to C can be arranged at desired positions. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in the layout of the vapor deposition portions A to C. It is also possible to effectively use the space at the manufacturing site.
- the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the organic EL device of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope intended by the present invention.
- the configuration of the guide mechanism is not particularly limited to the above-described embodiment, and the non-deposited surface of the base material sent from the upstream vapor deposition section is set so that the non-deposition surface of the base material becomes the inner peripheral surface. While supporting from the surface side, the orientation of the deposition surface is changed from the bottom to the side, or from the side to the bottom, and the substrate is guided to the downstream deposition section with the orientation of the deposition surface changed. If possible, other roller member arrangements, quantities, and combinations thereof may be employed.
- the base material after the vapor deposition process was wound up, it can also use for processes, such as cutting, without winding up this base material.
- the obtained organic EL device was cut into 30 cm (base material movement direction) ⁇ 3.8 cm (base material width direction) to prepare a test sample, and voltage was applied to the anode layer and the cathode layer of the obtained test sample.
- the relationship between the applied voltage (V) and the light emission luminance (cd / m 2 ) was examined.
- the light emission luminance was measured by an organic EL light emission efficiency measuring device (EL-1003, manufactured by Precise Gauge).
- EL-1003 organic EL light emission efficiency measuring device
- a photograph of the test sample after voltage application as seen from the organic EL element side was taken with a digital microscope (VHX-1000, manufactured by Keyence Corporation).
- FIG. 8 shows the relationship between the obtained applied voltage and light emission luminance
- FIG. 9 shows a photograph of the test sample after voltage application.
- FIG. 7 A manufacturing apparatus similar to the manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 7 was used. In other words, the same manufacturing apparatus as in FIG. 1 was used except that vapor deposition sections A to C arranged in a straight line were provided and no guide mechanism was provided between the vapor deposition sections A to C. In FIG. 7, the manufacturing apparatus is shown with the vacuum chamber omitted.
- the guide member main body 36 is fixed to the shaft 39, and the structure that does not rotate with respect to the shaft 39 even when the base material 21 is conveyed has been described.
- the configuration is not limited to this.
- the guide member main body 36 may be configured to rotate with respect to the shaft 39, and may be configured to rotate with respect to the shaft 39 as the base material 21 is conveyed.
- the configuration in which the plurality of rolling members 37 are arranged in parallel over the entire region in the circumferential direction and the entire region in the axial direction (longitudinal direction) of the guide member main body 36 has been described. However, it is not limited to such a configuration.
- the rolling member 37 should just be parallel at least to the area
- the organic EL device manufacturing apparatus (hereinafter also simply referred to as “manufacturing apparatus”) 1 according to the present embodiment includes a transport device 2 that transports a strip-shaped base material 81 in the longitudinal direction, and a base material.
- the heating device 3 that heats 81 and the vapor deposition device 4 that vapor-deposits a vaporized material on the vapor deposition surface 81a that is one surface of the substrate 81 to be conveyed are provided.
- the manufacturing apparatus 1 also includes a vacuum chamber 5 that accommodates the devices 2 to 4 in a vacuum state.
- the transport device 2 includes a base material supply unit 21 that feeds and supplies a strip-shaped base material 81 wound in a roll shape, and outer peripheries of the guide members (hereinafter also referred to as “spiral guide members”) 221 and 231. And a pair of spiral conveyance units 22 and 23 wound around the spiral portion by one or more rotations (two rotations in the present embodiment) along the spiral direction.
- the conveying apparatus 2 rotates by a rotating shaft along a pair of direction conversion parts 24 and 25 which change the direction of the vapor deposition surface 81a of the base material 81, and a vertical direction, and wraps the base material 81 around an outer peripheral part and supports it.
- the first spiral transport unit 22 has a first spiral guide member 221 disposed in the horizontal direction. Then, the first spiral guide member 221 contacts the base material 81 conveyed from the base material supply unit 21 from the lower side of the outer peripheral portion, and winds the outer peripheral portion twice (twice), and the lower side of the outer peripheral portion. It is transported toward the first direction changing unit 24 apart from the first direction changing unit 24. Therefore, the base material 81 passes the lower side of the first spiral guide member 221 three times.
- Each spiral guide member 221 (231) includes a cylindrical guide member main body 221a (231a) constituting an outer peripheral portion, as shown in FIGS. And each spiral guide member 221 (231) is arrange
- Support member 221c (231c) supports each rolling member 221b (231b) at the outer periphery. As a result, each rolling member 221b (231b) receives a force from the contacting base material 81 toward the radially inner side of the guide member main body 221a (231a), but separates from the guide member main body 221a (231a). Can be prevented from being displaced radially inward with respect to the guide member main body 221a (231a).
- the substrate 81 is bent and conveyed to the inclined guide member 242 so as to be conveyed upward from the side with the horizontal guide member 241 as a support shaft. Thereafter, the base material 81 is bent so as to be transported sideways from above with the inclined guide member 242 as a support shaft, and is transported to the can roller 26.
- the horizontal guide member 241 is arranged in the horizontal direction and along the width direction of the base material 81 (perpendicular to the longitudinal direction).
- the horizontal guide member 241 is a roller member that is formed in a columnar shape and is rotatable about the axial direction.
- the horizontal guide member 241 rotates as a whole as the base material 81 is conveyed.
- the horizontal guide member 241 is formed so that the outer peripheral surface is smooth.
- the second direction conversion unit 25 includes a guide member (hereinafter, also referred to as an “inclined guide member”) 251 disposed along a direction inclined with respect to the horizontal direction and the vertical direction.
- the second direction changing unit 25 includes a guide member (hereinafter, also referred to as “horizontal guide member”) 252 disposed along the horizontal direction on the downstream side of the inclined guide member 251.
- the horizontal guide member 252 is disposed below the inclined guide member 251.
- the horizontal guide member 252 is disposed in the horizontal direction and along the width direction of the base material 81 (perpendicular to the longitudinal direction). Further, the horizontal guide member 252 is a roller member that is formed in a columnar shape and is rotatable about the axial direction, and rotates as the substrate 81 is conveyed.
- the horizontal guide member 252 is formed so that the outer peripheral surface is smooth.
- the heated substrate 81 is conveyed to the first vapor deposition section 41 with the vapor deposition surface 81a facing downward.
- the anode layer deposition source 41a discharges the vaporized material upward, whereby an anode layer is formed on the lower surface (deposition surface 81a) of the substrate 81 being conveyed.
- the edge cover is formed so as to cover the periphery of the anode layer by discharging the vaporized material upward by the edge cover vapor deposition source 41b (first vapor deposition step).
- the guide member main body 221a (231a) is fixed to the shaft 221d (231d), and even if the base material 81 is transported, the shaft 221d (231d)
- the guide member main body 221a (231a) is configured to be rotatable with respect to the shaft 221d (231d), and may be rotated with respect to the shaft 221d (231d) as the base material 81 is conveyed. .
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Abstract
品質の低下が抑制された有機ＥＬデバイスを製造し得る有機ＥＬデバイスの製造方法及び製造装置を提供する。有機ＥＬデバイスの製造方法は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って設けられた上向き蒸着部及び横向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、該構成層形成工程は、上向き蒸着工程と、横向き蒸着工程と、方向変換工程と、を備える。
Description
本願は、日本国特願２０１１－２３３０６６号、特願２０１１－２４５８３６号、特願２０１２－０２０８８４号、特願２０１２－１１３２９０号、特願２０１２－０２０８８７号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
本発明は、有機ＥＬデバイス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デバイスとして有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイスが注目されている。有機ＥＬデバイスは、基本的には、基材と、その上に設けられた有機ＥＬ層と一対の電極層とを有する有機ＥＬ素子とによって構成されている。有機ＥＬ層は、有機発光材料から成る発光層を含む少なくとも１層から構成されている。かかる有機ＥＬデバイスは、有機発光材料に由来して多彩な色の発光が得られる。また、有機ＥＬデバイスは、自発光デバイスであるため、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デバイスは、より具体的には、基材上に、有機ＥＬ素子の構成層たる陽極層、有機ＥＬ層及び陰極層がこの順に積層されることによって、形成されるようになっている。
このような有機ＥＬデバイスの製造方法において、基材上に有機ＥＬ素子の構成層（以下、単に構成層という場合がある。）を形成（成膜）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、特に構成層形成材料の純度を高めることができ、高寿命が得られ易いことから、真空蒸着法が主として用いられている。
上記した真空蒸着法では、真空チャンバ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、構成層を形成している。具体的には、各蒸着源に配置された加熱部で構成層形成材料を加熱してこれを気化させる。そして、気化された構成層形成材料（気化材料）が蒸着源から吐出される。この構成層形成材料が基材上に構成層を蒸着されることにより該構成層が形成される。
かかる真空蒸着法においては、低コスト化等の観点から、ロールプロセスが採用されている。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移動させつつ、基材上に連続的に構成層を蒸着し、該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（特許文献１参照）。
しかし、上記ロールプロセスにおいて、基材よりも上方に蒸着源を配置し、該蒸着源から下方に基材へと向かって気化材料を吐出して構成層を形成すると、蒸着源からゴミ等の異物が落下して基材に付着し、有機ＥＬ素子中に混入する場合がある。かかる有機ＥＬ素子への異物の混入が生じると、その発光に悪影響が及ぼされることになる。
そこで、かかる異物の混入を抑制すべく、基材よりも下方に蒸着源を配置し、該蒸着源から上方に基材へと向かって上記気化材料を吐出して構成層を形成することが考えられる。
しかし、上記の通り、有機ＥＬデバイスは複数の構成層が積層されて形成されているため、全ての構成層を順次下方からの蒸着によって形成しようとすると、蒸着源を基材の下方に順次並べ、基材を全ての蒸着源の上方を通過するように移動させる必要がある。
この場合、基材における蒸着源を通過する領域が長くなるため、基材に十分な張力を付与することが困難となり、基材が撓んだり振動したりし易くなる。そして、基材の撓みや振動により、基材の蒸着面と蒸着源とが接触すると、基材や基材上に形成された構成層が損傷するおそれがある。また、基材と蒸着源との距離が変化すると、構成層の厚みを適切に制御することが困難となり、所望の発光特性を有する構成層が得られなくなるおそれがある。
一方、基材の撓みや振動を防止すべく基材を下方からローラ部材等で支持すると、ローラ部材と基材の蒸着面とが接触し、形成された構成層が損傷するおそれがある。
このように、異物の混入や厚みの制御困難による発光不良や、蒸着源やローラ部材等との接触による基材の蒸着面の損傷が生じると、有機ＥＬデバイスの品質が低下することになる。
本発明は、上記問題点に鑑み、品質の低下が抑制された有機ＥＬデバイスを製造し得る有機ＥＬデバイスの製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。
本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造方法は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも上向き蒸着部及び横向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする。
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも上向き蒸着部及び横向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造方法は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも横向き蒸着部及び上向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする。
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも横向き蒸着部及び上向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする。
また、上記製造方法においては、前記ガイド機構が、前記非蒸着面を支持する複数のローラ部材を有しており、該ローラ部材の少なくとも１つが、前記基材の幅方向に対し傾斜した方向に沿って配置されていることが好ましい。
また、上記製造方法においては、前記ローラ部材の少なくとも１つが、前記幅方向に対し４５°傾斜した方向に沿って配置されていることが好ましい。
本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造装置は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造装置であって、
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられており、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする。
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられており、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造装置は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造装置であって、
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられており、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする。
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられており、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする。
以下に本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造方法及び製造装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造装置の実施形態について説明する。
有機ＥＬデバイスの製造装置１は、帯状の基材２１を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材２１に有機ＥＬ素子１９を形成するようになっている。図１に示すように、製造装置１は、上向き蒸着部たる蒸着部Ａ、Ｃと、横向き蒸着部たる蒸着部Ｂと、ガイド機構３１ａ、３１ｂを有する方向変換部３０ａ、３０ｂとを備えている。
上記蒸着部Ａ、Ｃは、移動する基材２１の下方に蒸着源９ａ、９ｂ、９ｌ、９ｈ～９ｋを備える。蒸着部Ａ、Ｃは、基材２１を蒸着面２１ａが下方を向いた状態で移動させつつ、上記蒸着源から蒸着面２１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う上向きの蒸着部を構成している。
また、上記蒸着部Ｂは、移動する基材２１の側方に蒸着源９ｃ～９ｇを備える。蒸着部Ｂは、基材２１を蒸着面２１ａが側方を向くように移動させ、上記蒸着源から蒸着面２１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う横向きの蒸着部を構成している。
蒸着部Ａ～Ｃは、基材２１の移動方向（白抜き矢印参照）に沿って配置されている。かかる蒸着部Ａ～Ｃは、基材２１の移動方向上流側から下流側に向かって、蒸着部Ａ、Ｂ、Ｃの順に配置されている。
また、図１及び図２に示すように、方向変換部３０ａは、蒸着部Ａ（上向き蒸着部）と蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）との間に配置される。方向変換部３０ｂは、蒸着部Ｂと蒸着部Ｃ（上向き蒸着部）との間に配置されている。方向変換部３０ａ、３０ｂの詳細については後述する。
また、製造装置１は、基材２１を供給する基材供給装置を備えた基材供給部５を備える。基材供給部５から供給された基材２１は、蒸着部Ａ～Ｃに順次供給され、これらを通って移動するようになっている。また、製造装置１は、基材２１を回収する基材回収装置を備えた基材回収部６を備える。蒸着部Ｃを通過した基材２１は、基材回収部６によって回収されるようになっている。
また、図２に示すように、製造装置１は、複数の真空チャンバ３を備える。各真空チャンバ３内にはそれぞれ、基材供給部５、蒸着部Ａ、蒸着部Ｂ、蒸着部Ｃ、方向変換部３０ａ、方向変換部３０ｂ、及び基材回収部６が配置されている（図１参照）。なお、上記図１では、真空チャンバ３を省略して製造装置１を示している。
各真空チャンバ３は、不図示の真空発生装置により、その内部が減圧状態にされ、その内部に真空領域を形成するようになっている。また、隣接する真空チャンバ３同士は、真空状態が保たれながら不図示の開口部を介して連通されている。さらに、これら開口部を介して、基材２１が基材供給部５から基材回収部６まで順次下流側へと移動できる。具体的には、基材供給部５から繰り出された基材２１は、蒸着部Ａ、方向変換部３０ａ、蒸着部Ｂ、方向変換部３０ｂ、蒸着部Ｃを移動した後、基材回収部６で回収されるようになっている。
基材供給部５は、ロール状に巻き取られた帯状の基材２１を繰り出して蒸着部Ａ～Ｃに供給するようになっている。また、基材回収部６は、基材供給部５から繰り出され、蒸着部Ａ～Ｃを移動した基材２１を、ロール状に巻き取って回収するようになっている。すなわち、基材供給部５及び基材回収部６によって、基材２１が繰り出され且つ巻き取られるようになっている。
基材２１の形成材料としては、後述するようにガイド機構３１ａ、３１ｂで案内されたとき損傷しないような可撓性を有する材料が用いられる。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。
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。
上記非金属無機材料としては、例えば、ガラスを挙げることができる。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。
上記樹脂材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などの合成樹脂を挙げることができる。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。
基材２１の幅、厚みや長さは、該基材２１に形成される有機ＥＬ素子１９の大きさ、ガイド機構３１ａ、３１ｂのローラ部材構成等に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。なお、後述するように基材２１の幅方向に対して後述するローラ部材を傾斜させたとき、ローラ部材の長尺化を抑制し得るという観点から、基材２１の幅は狭い方が好ましい。
蒸着部Ａ、Ｃに備えられた蒸着源９ａ、９ｂ、９ｌ、９ｈ～９ｋは、基材２１の下方に配置されている。より詳細には、蒸着部Ａ、Ｃでは、基材２１がその蒸着面２１ａを下方に向けて略水平方向に移動するようになっている。また、蒸着部Ａ、Ｃに配置された上記蒸着源は、各蒸着源の開口が真空チャンバ３内において基材２１の蒸着面２１ａと対向するように配置されている。
蒸着部Ｂに備えられた蒸着源９ｃ～９ｇは、基材２１の側方に配置されている。より詳細には、蒸着部Ｂでは、基材２１は、鉛直方向に回転軸（不図示）を有するキャンローラ７に巻き架けられてこれに支持されている。基材２１は、キャンローラ７の移動に伴って、蒸着面２１ａを側方に向けて移動する。蒸着部Ｂに配置された上記蒸着源は、各蒸着源の開口が真空チャンバ３内において基材２１の蒸着面２１ａと対向するように配置されている。
さらに、各蒸着源９ａ～９ｌは、それぞれ加熱部（不図示）を有しており、各加熱部は各蒸着源に収容された上記材料を加熱して気化させ、各気化された材料（気化材料）を開口から上方に向かって吐出するようになっている。
各蒸着部Ａ～Ｃにおいて蒸着源は、形成すべき層に応じて１つ以上設けられていればよい。本実施形態では、蒸着部Ａに蒸着源９ａ、９ｂ、９ｌが配置され、蒸着部Ｂに蒸着源９ｃ～９ｇが配置され、蒸着部Ｃに蒸着源９ｈ～９ｋが配置されている。また、蒸着源９ａ～９ｌは、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、蒸着源９ａ～９ｌの開口端（ノズル）と基材２１との間の距離（最短距離）が１０ｍｍ以下であるような位置に配置されている。
蒸着部Ａに配置された蒸着源９ａは、陽極層形成材料を気化させて吐出することにより、基材２１上の蒸着面２１ａに陽極層２３を形成するようになっている（図６Ａから図６Ｃ参照）。また、該蒸着部Ａに配置された蒸着源９ｂは、エッジカバー形成材料を気化させて吐出することにより陽極層２３の周縁を覆うエッジカバー２４を形成するようになっている（図６Ａから図６Ｃ参照）。かかるエッジカバーにより陽極層２３の周囲が覆われることによって、陽極層２３と陰極層２７とが接触することを防止できるようになっている。
また、蒸着部Ｂに配置された蒸着源９ｃ～９ｇは、有機ＥＬ層２５を構成する５層の有機ＥＬ層構成層（図６Ａから図６Ｃ参照）を形成するようになっている。
さらに、蒸着部Ｃに配置された蒸着源９ｈ～９ｊは、陰極層２７を構成する３つの陰極層構成層を形成するようになっており、該蒸着部Ｃに配置された蒸着源９ｋは、封止層２９を形成するようになっている（図６Ａから図６Ｃ参照）。かかる封止層２９により陽極層２３、有機ＥＬ層２５及び陰極層２７が覆われることによって、これら各層が空気と接触することを防止できるようになっている。
なお、本実施形態では、蒸着部Ａに配置された蒸着源９ｌは、予備として配置されているが、かかる蒸着源を用いて他の構成層を形成することも可能である。
陽極層２３は、１つ以上の陽極層構成層から形成されていればよく、かかる陽極層構成層を形成するための材料としては、金、銀、アルミニウムなどを挙げることができる。図１に示す装置構成では、例えば、陽極層２３は、１つのＡｌ層として形成されるようになっている。
有機ＥＬ層２５は、１つ以上の有機ＥＬ層構成層から構成されていればよい。図１に示す装置構成では、有機ＥＬ層２５は、５つの有機ＥＬ層構成層から構成された５層積層体として形成される。これら有機ＥＬ層構成層として、例えば図６Ａに示すように、陽極層２３側から順に積層された正孔注入層２５ａ、正孔輸送層２５ｂ、発光層２５ｃ、電子輸送層２５ｄ及び電子注入層２５ｅが挙げられる。なお、有機ＥＬ層２５は、有機ＥＬ層構成層として少なくとも発光層２５ｃを有していれば、その層構成は特に限定されるものではない。その他、例えば、図６Ｃに示すように、有機ＥＬ層は、正孔注入層２５ａ、発光層２５ｃ及び電子注入層２５ｅがこの順に積層された３層積層体であってもよい。また、その他、必要に応じて、上記図６Ａの５層から正孔輸送層２５ｂや電子輸送層２５ｄを除いた４層積層体であってもよい。さらに、図６Ｂに示すように、有機ＥＬ層は、発光層２５ｃのみの１層から構成されてもよい。
正孔注入層２５ａ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）、ＨＡＴ－ＣＮ等を用いることができる。
正孔輸送層２５ｂ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。
発光層２５ｃ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。
電子注入層２５ｄ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、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等を用いることができる。
陰極層２７は、１以上の陰極層構成層から形成されていればよい。陰極層構成層を形成するための材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いたり、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）等を含む合金等を用いたりすることができる。図１に示す装置構成では、例えば陰極層２７は、有機ＥＬ層上に、ＬｉＦ層と、Ｍｇ層と、Ａｇ層やＭｇ－Ａｇ合金層等との３層積層体として形成されるようになっている。
エッジカバー２４を形成する材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）等が挙げられる。封止層２９を形成する材料としては、三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯx）、酸素含有炭化ケイ素（ＳｉＯＣ）等が挙げられる。ＳｉＯxとしては、例えばＳｉＯ2等が挙げられ、ＳｉＮＯxとしては、例えばＳｉＮＯ等が挙げられる。
上記した陽極層２３、有機ＥＬ層２５及び陰極層２７等をそれぞれ構成する各層の厚みは、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、用いる構成層形成材料や、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。また、上記したエッジカバー２４や封止層２９の厚みも、特に限定されるものではなく、これらの目的が達成され得ることができ、上記陽極層２３、有機ＥＬ層２５及び陰極層２７の形成や有機ＥＬデバイスの発光を妨げないように適宜設定されればよい。
方向変換部３０ａ、３０ｂは、ガイド機構３１ａ、３１ｂを備えている。
ガイド機構３１ａは、蒸着部Ａから送られた基材２１を、該基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら蒸着面２１ａの向きを下方から側方に変換させて、蒸着部Ｂへと案内するように構成されている。
また、ガイド機構３１ｂは、蒸着部Ｂから送られた基材２１を、該基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら蒸着面２１ａの向きを側方から下方に変換させて、蒸着部Ｃへと案内するように構成されている。
これらガイド機構３１ａ、３１ｂのうち、まず、ガイド機構３１ａについてより詳細に説明する。
図１、図２、図４に示すように、ガイド機構３１ａは、複数のローラ部材３３ａ、３３ｂを有している。このローラ部材３３ａ、３３ｂは、基材２１を所定の方向にガイドするガイド部材である。ローラ部材３３ａは、略水平方向であって、且つ、基材２１の幅方向に（長手方向に対し垂直方向）に沿って配置される。ローラ部材３３ｂは、基材２１の移動方向に対し角度θ（ここでは４５°）傾斜して配置されている。
ここで、基材２１の幅方向に対するローラ部材の角度θは、基材２１の非蒸着面２１ｂにおける基材２１の幅方向（図４の左右方向）のうち該基材２１の上流側（図４の下方向）に向かって傾斜する角度θをいう。
ここで、基材２１の幅方向に対するローラ部材の角度θは、基材２１の非蒸着面２１ｂにおける基材２１の幅方向（図４の左右方向）のうち該基材２１の上流側（図４の下方向）に向かって傾斜する角度θをいう。
また、ローラ部材３３ａは、ガイド機構３１ａにおいて下方に配置される。ローラ部材３３ｂは、ローラ部材３３ａの上方において、水平方向に対し上方に４５°傾斜して配置されている。
蒸着部Ａから送られた基材２１は、その非蒸着面２１ｂがローラ部材３３ａ及びローラ部材３３ｂと当接するようにこれらローラ部材に架け渡されている。基材２１の非蒸着面２１ｂは、これらローラ部材に支持されながら下流側へと案内される。
具体的には、まず、基材２１は、ローラ部材３３ａを支軸として上方に略垂直に曲げられてローラ部材３３ｂへと移動する。続いて基材２１は、ローラ部材３３ｂを支軸として側方（図１の奥方）に略垂直に曲げられて蒸着部Ｂへと移動する。これらローラ部材３３ａ、３３ｂを支軸として曲げられることにより、基材２１の蒸着面２１ａの向きは、ローラ部材３３ａに支持される前の下方から、側方へと変換されることになる。
このように、ガイド機構３１ａによって、基材２１は、基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように非蒸着面２１ｂ側から支持されながら、蒸着面２１ａの向きが下方から側方に変換されるように曲げられる。基材２１は、蒸着面２１ａの向きが変換された状態で蒸着部Ｂに送られる。
次に、ガイド機構３１ｂについてより詳細に説明する。
図１～図３、図５に示すように、ガイド機構３１ｂは、ガイド機構３１ａと同様のローラ部材構成を有している。すなわち、ガイド機構３１ｂは、ローラ部材３３ｃ、３３ｄを有する。これらローラ部材３３ｃ、３３ｄはそれぞれ、ガイド機構３１ａのローラ部材３３ｂ、３３ａに対応している。また、ガイド機構３１ｂでは、ガイド機構３１ａと同様に、基材２１がローラ部材３３ｃ、３３ｄに架け渡されているが、ローラ部材３３ｃ、３３ｄを通過する基材２１の移動方向が、ガイド機構３１ａと逆方向となっている。その他の構成はガイド機構３１ａと同様であるため、説明を省略する。
かかるガイド機構３１ｂにおいては、蒸着部Ｂから送られた基材２１は、ローラ部材３３ｃ、ローラ部材３３ｄに非蒸着面２１ｂが該非蒸着面２１ｂ側から支持されながら下流側へと案内される。
具体的には、まず、基材２１は、ローラ部材３３ｃを支軸として下方に略垂直に曲げられてローラ部材３３ｄへと移動する。続いて基材２１は、ローラ部材３３ｄを支軸として側方（図１の右方）に略垂直に曲げられて蒸着部Ｃへと移動する。これらローラ部材３３ｃ、３３ｄを支軸として曲げられることにより、基材２１の蒸着面２１ａの向きは、ローラ部材３３ｃに支持される前の側方から、下方へと変換されることになる。
なお、上記ガイド機構は、上向き蒸着部から送られた基材２１を、蒸着面２１ａが下方を向いた状態から側方を向いた状態へと変換するように曲げることが可能であれば、基材２１の移動方向を逆にすることにより、上記とは逆に、横向き蒸着部から送られた基材２１の蒸着面２１ａが側方を向いた状態から下方を向いた状態へと変換するように曲げることが可能となる。すなわち、同じ構成のガイド機構を用い、基材２１の移動方向を反対とすることにより、蒸着面２１ａの向きを、側方から下方へと変換させることも、下方から側方へと変換させることも、いずれも可能となる。
なお、ローラ部材３３ｂおよび３３ｃは、図１０乃至図１７に示すように、円柱状のローラ部材本体３６と、該ローラ部材本体３６の外表面部に回転可能に支持されつつ基材２１を周面で支持できるように該ローラ部材本体３６よりも外側に突出している複数の回転部材３７とを備えていることが好ましい。すなわち、ローラ部材本体３６と回転部材３７とを有するベアリング構造を備えていることが好ましい。
ローラ部材３３ｂおよび３３ｃがこのようなベアリング構造を備えることによって、該ローラ部材を支軸として曲げられつつ基材２１が移動する際に、該ローラ部材と基材２１との間に生じる摩擦を低減することができる。これにより、該ローラ部材に対して基材２１が接触している領域（接触領域）が該ローラ部材の長手方向にズレることを防止できるため、効果的である。更に、このように接触領域のズレを防止できるため、該ローラ部材を十分に長くし、基材２１を該ローラ部材にらせん状に巻いた状態で移動させる構成を採用することも可能である。こうすることにより、該ロール部材における基材２１との接触領域が増加するため、基材の移動（搬送）がより安定して行われるという利点がある。
図１０及び図１１では、回転部材３７が円柱状のニードルローラであり、ローラ部材３３ｂおよび３３ｃは、ローラ部材本体３６とニードルローラたる回転部材３７とを有するニードルベアリング構造を備えている。
より具体的には、図１０及び図１１に示す複数の転動部材３７は、基材２１が跨って接するように、ガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の外周部に周方向に沿って並列されている。したがって、基材２１がガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の外周部に周方向に沿って掛けられると、ガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の回転方向と基材２１の搬送方向とが一致する。なお、図１６に示すように、かかるガイド部材３３ｃ（３３ｄ）は、上記実施形態（図１０参照）に係るガイド部材３３ｃ（３３ｂ）と同様の機能を有するガイド部材本体３６、支持部材３８、シャフト３９、固定部材４０及び軸受部４１を備えている。
図１２では、図１０と同様にニードルローラたる回転部材３７を有する。回転部材３７は、ローラ部材本体３６に対してらせん状に配置されている。
より具体的には、図１２に示す複数の転動部材３７は、基材２１が跨って接するように、ガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の外周部に螺旋方向に沿って並列されている。したがって、基材２１がガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の外周部に螺旋方向に沿って掛けられると、ガイド部材３３ｃ（３３ｂ）の回転方向と基材２１の搬送方向とが一致する。なお、かかるガイド部材３３ｃ（３３ｄ）は、ガイド部材本体３６を備えると共に、図示しないが、上記実施形態（図１０参照）に係るガイド部材３３ｃ（３３ｂ）と同様の機能を有する支持部材３８、シャフト３９、固定部材４０及び軸受部４１を備えている。
また、図１３から図１７では、回転部材３７が球状のボールである。ローラ部材３３ｂおよび３３ｃは、ローラ部材本体３６とボールたる回転部材３７とを有するボールベアリング構造を備えている。
より具体的には、図１３及び図１４に示すように、各転動部材３７は、ガイド部材本体３６の径方向外方において、一部がガイド部材本体３６から突出するように配置されていると共に、ガイド部材本体３６の径方向内方において、一部がガイド部材本体３６から突出するように配置されている。したがって、かかる各ガイド部材３３ｂ，３３ｃは、外周面が凹凸状となるように形成されている。
そして、複数の転動部材３７は、基材２１がガイド部材本体３６から径方向外方に突出している部位に接するように、並列されている。これにより、基材２１は、複数の転動部材３７に跨って接することになる。換言すると、基材２１は、複数の転動部材３７に当接し且つガイド部材本体３６と離間するように、ガイド部材３３ｂ、３３ｃの外周部に掛けられている。また、各転動部材３７は、ガイド部材本体３６から径方向内方に突出している部位が、支持部材３８の外周部に接するように、配置されている。本実施形態において、各転動部材３７は、３自由度で回転自在な球状体である。
支持部材３８は、外周部で各転動部材３７を支持している。これにより、各転動部材３７は、接している基材２１からガイド部材本体３６の径方向内方に向けて力を受けるが、ガイド部材本体３６から離脱したり、ガイド部材本体３６に対して径方向内方に位置ずれしたりすることを防止できる。
また、支持部材３８は、軸受部４１，４１により、軸線方向（シャフト３９）を中心に回転可能に構成されている。したがって、基材２１が搬送されることに伴って転動する各転動部材３７との摩擦力により、支持部材３８が回転することで、各転動部材３７の回転速度を安定させる（略同じ回転速度にさせる）ことができる。
また、各ガイド機構３１ａ（３１ｂ）は、図１５及び図１６に示すように、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）の外周部に螺旋方向に沿って掛けられる基材２１の位置を検出する基材位置検出部４３と、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）の軸線方向と交差する方向を中心に、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）を回転させる回転機構４４と、基材位置検出部４３が検出する基材２１の位置に基づいて、回転機構４４を制御する制御部４５とを備えている。
基材位置検出部４３は、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）よりも下流側に配置されている。そして、基材位置検出部４３は、基材２１の幅方向の位置を検出する。本実施形態においては、基材位置検出部４３は、ＣＣＤカメラとしている。なお、基材位置検出部４３は、基材２１の幅方向の両側に配置される一対の光電センサでもよい。要するに、基材位置検出部４３は、基材２１が位置を検出できる構成であればよい。
回転機構４４は、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）のシャフト３９の両端部を固定する回転機構本体４６と、回転機構本体４６を回転変位させる駆動機構４７と、駆動機構４７を回転機構本体４６に回転可能に連結させる連結部４８とを備える。本実施形態においては、駆動機構４７は、駆動することで、シリンダを伸縮するように構成されている。なお、駆動機構４７は、回転機構本体４６を回転変位できる構成であればよい。
そして、回転機構４４は、回転機構本体４６を真空チャンバ３に対して回転可能に固定する本体固定部４９と、駆動機構４７を真空チャンバ３に対して回転可能に固定する駆動固定部５０とを備える。なお、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）の軸線方向の一方側（図１５の右側）から螺旋方向に沿ってガイド部材３３ｂ（３３ｃ）に掛けられる基材２１に対して、本体固定部４９は、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）が軸線方向の一方側（図１５の右側）を中心に回転できるように、回転機構本体４６の一方側を真空チャンバ３に対して固定している。
制御部４５は、基材位置検出部４３で検出した基材２１の位置情報から、基材２１が位置ずれしているか否かを判定する。そして、制御部４５は、基材２１が所望の位置に対して位置ずれしていると判定した場合に、図１７に示すように、駆動機構４７を駆動させることで、回転機構本体４６、具体的には、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）を所定角度回転させる。
本実施形態に係る製造方法によれば、基材位置検出部４３は、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）の外周部に螺旋方向に沿って掛けられる基材２１の幅方向の位置を検出する。そして、制御部４５は、基材位置検出部４３が検出する基材２１の位置に基づいて回転機構４４を制御することで、ガイド部材３３ｂ（３３ｃ）の軸線方向と交差する方向を中心にガイド部材３３ｂ（３３ｃ）を回転させる。
これにより、基材２１の位置が所望の位置から外れた際に、制御部４５が回転機構４４によりガイド部材３３ｂ（３３ｃ）を回転することで、基材２１の位置を調整することができる。したがって、基材２１が蛇行することを防止することができる。
以上の説明によれば、本発明の特徴は、以下の通りである。
帯状の基材を支持しながらガイドすべく、該基材が外周部に掛けられるガイド部材において、前記基材が接するように外周部に並列され且つ転動自在な転動部材（回転部材）を複数備える。
帯状の基材を支持しながらガイドすべく、該基材が外周部に掛けられるガイド部材において、前記基材が接するように外周部に並列され且つ転動自在な転動部材（回転部材）を複数備える。
本発明に係るガイド部材によれば、複数の転動部材が外周部に並列されており、搬送される基材が複数の転動部材に接する。したがって、例えば、外周面が滑らかな円柱状体のローラ部材と比較して、基材と接触する面積を小さくできるため、基材との間に発生する摩擦力を抑制することができる。
さらに、転動部材が転動自在であるため、基材が搬送されるのに伴って、転動部材が転動することもできる。したがって、基材との間に発生する摩擦力をさらに効果的に抑制することができる。
各転動部材は、３自由度で回転自在な球状体である。したがって、各転動部材が何れの方向でも回転できるため、基材がガイド部材の外周部に何れの方向で掛けられたとしても、転動部材が基材の搬送方向に回転できる。
前記複数の転動部材は、それぞれ軸線方向を中心に回転自在な円柱状体であって、前記ガイド部材の外周部に螺旋方向に沿って並列される。あるいは、前記複数の転動部材は、それぞれ軸線方向を中心に回転自在な円柱状体であって、前記ガイド部材の外周部に周方向に沿って並列される。
これにより、ガイド部材の外周部に掛けられる基材と、ガイド部材との接触面積を小さくすることができるため、ガイド部材と基材との間に発生する摩擦力を抑制することができる。
ガイド機構は、ガイド部材と、前記ガイド部材の外周部に螺旋方向に沿って掛けられる前記基材の幅方向の位置を検出する基材位置検出部と、前記ガイド部材の軸線方向と交差する方向を中心に前記ガイド部材を回転させる回転機構と、前記基材位置検出部が検出する基材の位置に基づいて、前記回転機構を制御する制御部とを備える。
本発明に係るガイド機構によれば、基材位置検出部は、ガイド部材の外周部に螺旋方向に沿って掛けられる基材の幅方向の位置を検出する。そして、制御部は、基材位置検出部が検出する基材の位置に基づいて回転機構を制御することで、ガイド部材の軸線方向と交差する方向を中心にガイド部材を回転させる。これにより、基材の位置が所望の位置から外れた際に、制御部が回転機構によりガイド部材を回転させることで、基材の位置を調整することができる。したがって、基材が蛇行することを防止することができる。
搬送されている帯状の基材に気化材料を蒸着することで、該基材の一方側の面である蒸着面に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、ガイド部材により、前記基材の前記蒸着面の向きを変換させる方向変換工程を備える。
次に、上記製造装置を用いた有機ＥＬデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法は、帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材２１に有機ＥＬ素子１９の構成層を形成する。
かかる製造方法は、基材２１を長手方向に移動させつつ、該基材２１の移動方向に沿って配置された蒸着部Ａ～Ｃ（少なくとも上向き蒸着部及び横向き蒸着部）にて、基材２１の一面に蒸着源９ａ～９ｋから気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備えている。
かかる製造方法は、基材２１を長手方向に移動させつつ、該基材２１の移動方向に沿って配置された蒸着部Ａ～Ｃ（少なくとも上向き蒸着部及び横向き蒸着部）にて、基材２１の一面に蒸着源９ａ～９ｋから気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備えている。
また、上記構成層形成工程は、蒸着部Ａ（上向き蒸着部）にて、基材２１を蒸着面２１ａが下方を向いた状態で移動させつつ該基材２１の下方に配置された蒸着源９ａ、９ｂから蒸着面２１ａに上記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）にて、基材２１を蒸着面２１ａが側方を向いた状態で移動させつつ該基材２１の側方に配置された蒸着源９ｃ～９ｇから蒸着面２１ａに上記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、蒸着部Ａと蒸着部Ｂとの間に設けられたガイド機構３０ａによって、蒸着部Ａから送られた基材２１を、該基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら蒸着面２１ａの向きを下方から側方に変換させて、蒸着部Ｂへと案内する方向変換工程と、を備えている。
さらに、上記構成層形成工程は、蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）にて、基材２１を蒸着面２１ａが側方を向いた状態で移動させつつ該基材２１の側方に配置された蒸着源９ｃ～９ｇから蒸着面２１ａに上記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、蒸着部Ｃ（上向き蒸着部）にて、基材２１を蒸着面２１ａが下方を向いた状態で移動させつつ該基材２１の下方に配置された蒸着源９ｈ～９ｋから蒸着面２１ａに上記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、蒸着部Ｂと蒸着部Ｃとの間に設けられたガイド機構３０ｂによって、蒸着部Ｂから送られた基材２１を、該基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら蒸着面２１ａの向きを側方から下方に変換させて、蒸着部Ｃへと案内する方向変換工程と、を備えている。
本実施形態においては、具体的には例えば、先ず、ロール状に巻き取られた基材２１を基材供給部５から繰り出す。
続いて、蒸着部Ａにおいて、繰り出された基材２１を移動させつつ、該基材２１の下面（蒸着面）に、蒸着源９ａから上方に陽極層形成材料を吐出して陽極層２３（例えばＡｌ層）を形成し、蒸着源９ｂからエッジカバー形成材料を吐出して陽極層２３の周縁を覆うようにエッジカバー２４を形成する（上向き蒸着工程）。
続いて、ガイド機構３１ａにより、上流側の蒸着部Ａ（上向き蒸着部）から送られた蒸着面２１ａの向きが下方を向いた基材２１を、基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら、蒸着面２１ａの向きが側方に変換されるように曲げ、蒸着面２１ａが側方を向いた状態で下流側の蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）へと案内する（方向変換工程）。
蒸着部Ｂでは、ガイド機構３１ａから送られた基材２１を移動させつつ、該基材２１の蒸着面２１ａに、基材２１の側方に配置された蒸着源９ｃ～９ｇから有機ＥＬ層構成層形成材料を吐出して、５層の有機ＥＬ層構成層（例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）を形成する（横向き蒸着工程）。
続いて、ガイド機構３１ｂにより、上流側の蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）から送られた蒸着面２１ａの向きが側方を向いた基材２１を、基材２１の非蒸着面２１ｂが内周面となるように該非蒸着面２１ｂ側から支持しながら、蒸着面２１ａの向きが下方に変換されるように曲げ、蒸着面２１ａが下方を向いた状態で下流側の蒸着部Ｃ（上向き蒸着部）へと案内する（方向変換工程）。
蒸着部Ｃでは、ガイド機構３１ｂから送られた基材２１を移動させつつ、該基材２１の蒸着面２１ａに、基材２１の下方に配置された蒸着源９ｈ～９ｊから上方に陰極層形成材料を吐出して、３層の陰極層構成層から成る陰極層２７（例えばＬｉＦ層、Ｍｇ層、Ａｇ層）を形成し、蒸着源９ｋから上方に封止層形成材料を吐出して封止層（例えばＭｏＯ3層）２９を形成する（上向き蒸着工程）。
以上のようにして、基材２１上に有機ＥＬ素子１９を形成することができる。また、このように基材２１上に有機ＥＬ素子１９を形成しつつ、該有機ＥＬ素子１９が形成された基材２１を基材巻取部６によって巻き取る。
このようにして有機ＥＬデバイス２０を製造することができる。なお、本実施形態では、有機ＥＬデバイス２０は、基材２１、有機ＥＬ素子１９、エッジカバー２４及び封止層２９を備える。有機ＥＬ素子１９は、陽極層２３、有機ＥＬ層２５及び陰極層２７を備えている。
かかる製造方法によれば、上流側の蒸着部が蒸着部Ａ（上向き蒸着部）である場合には、基材２１の下方を向いた蒸着面２１ａに、蒸着源９ａ、９ｂから上方へと気化材料を吐出して構成層を形成した後、該構成層が形成された基材２１を、ガイド機構３１ａによって蒸着面２１ａの向きを下方から側方に変換させて、蒸着面２１ａが側方を向いた状態で基材２１を下流側の蒸着部Ｂに案内することができる。そして、該下流側の蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）において、基材２１の側方を向いた蒸着面２１ａに、蒸着源９ｃ～９ｇによって側方から気化材料を吐出して引き続き構成層を形成することができる。
一方、上流側の蒸着部が蒸着部Ｂ（横向き蒸着部）である場合には、基材２１の側方を向いた蒸着面２１ａに、蒸着源９ｃ～９ｇから側方へと気化材料を吐出して構成層を形成した後、該構成層が形成された基材２１を、ガイド機構３１ｂによって蒸着面２１ａの向きを側方から下方に変換させて、蒸着面２１ａが下方を向いた状態で基材２１を下流側の蒸着部Ｃ（上向き蒸着部）に案内することができる。そして、蒸着部Ｃにおいて、基材２１の下方を向いた蒸着面２１ａに、蒸着源９ｈ～９ｋによって下方から気化材料を吐出して引き続き構成層を形成することができる。
このように、各蒸着部Ａ～Ｃにおいて、蒸着源９ａ～９ｋ（または９ａ～９ｌ、以下同様。）から下方及び側方に向かって気化材料を吐出することによって、蒸着源９ａ～９ｊから落下した異物が混入することを防止することができるため、かかる異物の混入による発光不良を防止することができる。
また、蒸着部Ａ～Ｃ間（上向き蒸着部と横向き蒸着部との間）で基材２１を支持することによって、基材２１に所望の張力を付与することが可能となり、基材２１の撓みや振動を抑制することができる。これにより、蒸着源９ａ～９ｋとの接触によって基材２１の蒸着面２１ａが損傷することを抑制できる。さらに、基材２１と蒸着源９ａ～９ｋとの距離の変化を抑制して構成層の厚みを適切に制御することができる。これにより、発光特性の低下を抑制することができる。
しかも、基材２１の非蒸着面２１ｂを支持することにより、基材の蒸着面２１ａが損傷することを抑制することができる。
従って、品質の低下が抑制された有機ＥＬデバイス２０を製造することが可能となる。
また、蒸着部Ａ～Ｃ間（上向き蒸着部と横向き蒸着部との間）で基材２１を支持することによって、基材２１に所望の張力を付与することが可能となり、基材２１の撓みや振動を抑制することができる。これにより、蒸着源９ａ～９ｋとの接触によって基材２１の蒸着面２１ａが損傷することを抑制できる。さらに、基材２１と蒸着源９ａ～９ｋとの距離の変化を抑制して構成層の厚みを適切に制御することができる。これにより、発光特性の低下を抑制することができる。
しかも、基材２１の非蒸着面２１ｂを支持することにより、基材の蒸着面２１ａが損傷することを抑制することができる。
従って、品質の低下が抑制された有機ＥＬデバイス２０を製造することが可能となる。
さらに、各蒸着部Ａ～Ｃ間にガイド機構３１ａ、３１ｂが配置されており、ガイド機構３１ａ、３１ｂによって、ガイド機構３１ａ、３１ｂに案内される前と案内された後とで、上方から見たときの基材２１の移動方向を変化させることができる。これにより、各蒸着部Ａ～Ｃを所望の位置に配置することが可能となる。したがって、蒸着部Ａ～Ｃのレイアウトの自由度を高めることが可能となる。また、製造場所のスペースを有効利用することも可能となる。
また、本実施形態では、ガイド機構３１ａ、３１ｂが、非蒸着面２１ｂを支持する複数のローラ部材３３ａ～３３ｄを有する。各ガイド機構のローラ部材の少なくとも１つは、基材の幅方向に対し傾斜した方向に沿って配置されている。これにより、ローラ部材を組み合わせるといった簡単な構成で、基材２１の蒸着面２１ａの向きを上記のように変更させ易くすることができるため、より効率的となる。
また、本実施形態では、上記ローラ部材の少なくとも１つが、基材２１の幅方向に対し４５°傾斜した方向に沿って配置されている。これにより、ローラ部材の組み合わせの複雑化を防止することができ、しかも、装置の大型化を防止することができる。
本発明の有機ＥＬデバイス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、ガイド機構の構成は、上記実施形態に特に限定されるものではなく、上流側の蒸着部から送られた基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら蒸着面の向きを下方から側方に変換させ、または側方から下方に変換させて、蒸着面の向きが変換された状態で基材を下流側の蒸着部へと案内することが可能であれば、その他のローラ部材の配置、数量及びこれらの組み合わせを採用することもできる。また、上記実施形態では、蒸着工程が終了した基材を巻き取ったが、かかる基材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。
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）
図１に示すような製造装置１と同様の製造装置を用い、陽極層が１層、有機ＥＬ層が５層、陰極層が１層から構成されることとした。また、各蒸着源と基材との最短距離を２ｍｍに設定した。該製造装置を用い、基材（ＳＵＳ）２１上に、陽極層（Ａｌ）、エッジカバー（ＳｉＯ2）、正孔注入層（ＨＡＴ－ＣＮ）、正孔輸送層（α－ＮＰＤ）、発光層（Ａｌｑ３）、電子輸送層（ＬｉＦ）、電子注入層（ＬｉＦ）、陰極層（Ｍｇ－Ａｉ合金）、封止層（ＭｏＯ3）を、順に蒸着することにより、有機ＥＬデバイスを作製した。
図１に示すような製造装置１と同様の製造装置を用い、陽極層が１層、有機ＥＬ層が５層、陰極層が１層から構成されることとした。また、各蒸着源と基材との最短距離を２ｍｍに設定した。該製造装置を用い、基材（ＳＵＳ）２１上に、陽極層（Ａｌ）、エッジカバー（ＳｉＯ2）、正孔注入層（ＨＡＴ－ＣＮ）、正孔輸送層（α－ＮＰＤ）、発光層（Ａｌｑ３）、電子輸送層（ＬｉＦ）、電子注入層（ＬｉＦ）、陰極層（Ｍｇ－Ａｉ合金）、封止層（ＭｏＯ3）を、順に蒸着することにより、有機ＥＬデバイスを作製した。
得られた有機ＥＬデバイスを３０ｃｍ（基材の移動方向）×３．８ｃｍ（基材の幅方向）にカットして試験サンプルを作製し、得られた試験サンプルの陽極層及び陰極層に電圧を印加し、印加電圧（Ｖ）と発光輝度（ｃｄ／ｍ2）との関係を調べた。発光輝度は、有機ＥＬ発光効率測定装置（ＥＬ－１００３、プレサイスゲージ社製）により測定した。また、電圧印加後の試験サンプルを有機ＥＬ素子側から見た写真をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ－１０００、キーエンス社製）により撮影した。得られた印加電圧と発光輝度との関係を図８に示し、電圧印加後の試験サンプルの写真を図９に示す。
図８に示すように、得られた有機ＥＬデバイスの陽極層及び陰極層に電圧を印可しても電流のリークは認められず、図９に示すように、電圧印加後、電流リークに起因する有機ＥＬ素子の破壊は認められなかった。
（比較例）
図７に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いた。すなわち、製造装置として、直線状に配置された蒸着部Ａ～Ｃを備えており、蒸着部Ａ～Ｃ間にガイド機構が設けられていないこと以外は、図１と同様のものを用いた。なお、図７では、真空チャンバを省略して製造装置を示した。
図７に示す製造装置１００と同様の製造装置を用いた。すなわち、製造装置として、直線状に配置された蒸着部Ａ～Ｃを備えており、蒸着部Ａ～Ｃ間にガイド機構が設けられていないこと以外は、図１と同様のものを用いた。なお、図７では、真空チャンバを省略して製造装置を示した。
そして、当該製造装置を用い、実施例と同様にして有機ＥＬデバイスを作製したところ、基材が撓み、基材の蒸着面と蒸着源とが接触して、基材の蒸着面に擦れが生じた。また、実施例と同様にして得られた有機ＥＬデバイスからの試験サンプルについて評価を行った。得られた印加電圧と発光輝度との関係を図８に示し、電圧印加後の試験サンプルの写真を図９に示す。図８に示すように、比較例では、基材の蒸着面に上記擦れが生じたことに起因して、電流のリークが認められた。また、かかる電流リークが生じたため、電圧印加後、図９に示すように有機ＥＬ素子の破壊が認められた。
以上の結果、本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造方法及び製造装置により、品質の低下が抑制された有機ＥＬデバイスを製造し得ることがわかった。
本発明は、上記の通りであるが、本発明は上記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。
また、上記実施形態に係るガイド部材３３ｂ，３３ｃにおいては、支持部材３８がシャフト３９に対して回転できる構成を説明したが、かかる構成に限られない。例えば、支持部材３８は、シャフト３９に固定されており、転動部材３７が回転しても、シャフト３９に対して回転しない構成でもよい。
また、上記実施形態に係るガイド部材３３ｂ，３３ｃにおいては、ガイド部材本体３６がシャフト３９に固定されており、基材２１が搬送されても、シャフト３９に対して回転しない構成を説明したが、かかる構成に限られない。例えば、ガイド部材本体３６は、シャフト３９に対して回転できる構成であり、基材２１が搬送されることに伴って、シャフト３９に対して回転する構成でもよい。
また、上記実施形態に係るガイド部材３３ｂ，３３ｃにおいては、複数の転動部材３７がガイド部材本体３６の周方向の全域及び軸線方向（長手方向）の全域に亘って並列される構成を説明したが、かかる構成に限られない。転動部材３７は、ガイド部材３３ｂ，３３ｃにおける基材２１と接する領域に少なくとも並列されていればよい。
また、ガイド機構の構成は、ガイド部材の配置、数量及びこれらの組み合わせを変更した構成を採用することもできる。さらに、上記実施形態では、蒸着工程が終了した基材を巻き取ったが、かかる基材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。
図１８から図２１は、本発明に係る有機ＥＬデバイスの製造装置の他の実施形態を示す。
図１７に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置（以下、単に「製造装置」ともいう）１は、帯状の基材８１を長手方向に搬送する搬送装置２と、基材８１を加熱する加熱装置３と、搬送される基材８１の一方側の面である蒸着面８１ａに気化材料を蒸着させる蒸着装置４とを備える。また、製造装置１は、各装置２～４を真空状態で収容する真空室５を備える。
搬送装置２は、ロール状に巻かれた帯状の基材８１を繰り出して供給する基材供給部２１と、基材８１がガイド部材（以下、「スパイラルガイド部材」ともいう）２２１，２３１の外周部に螺旋方向に沿って一回転以上（本実施形態においては二回転）巻かれる一対のスパイラル搬送部２２，２３とを備える。
そして、搬送装置２は、基材８１の蒸着面８１ａの向きを変換させる一対の方向変換部２４，２５と、鉛直方向に沿う回転軸で回転し、外周部に基材８１を巻き掛けて支持するキャンローラ（ガイド部材）２６と、基材８１をロール状に巻き取って回収する基材回収部２７とを備える。
なお、搬送装置２は、上流側から、基材供給部２１、第１のスパイラル搬送部２２、第１の方向変換部２４、キャンローラ２６、第２の方向変換部２５、第２のスパイラル搬送部２３、基材回収部２７の順に配置されている。また、基材８１は、蒸着面８１ａを下方に向けた状態で基材供給部２１から搬送され、第１の方向変換部２４で蒸着面８１ａを側方に向けた状態に変換され、その後、第２の方向変換部２５で蒸着面８１ａを下方に向けた状態に再度変換され、基材回収部２７まで搬送されている。
第１のスパイラル搬送部２２は、第１のスパイラルガイド部材２２１を水平方向に沿って配置している。そして、第１のスパイラルガイド部材２２１は、基材供給部２１から搬送された基材８１を外周部の下方側から接して、外周部に二回（二周）巻いて、外周部の下方側から離して、第１の方向変換部２４に向けて搬送している。したがって、基材８１は、第１のスパイラルガイド部材２２１の下方側を三回通過することになる。
第２のスパイラル搬送部２３は、第２のスパイラルガイド部材２３１を水平方向に沿って配置している。そして、第２のスパイラルガイド部材２３１は、第２の方向変換部２５から搬送された基材８１を外周部の下方側から接して、外周部に二回（二周）巻いて、外周部の下方側から離して、基材回収部２７に向けて搬送している。したがって、基材８１は、第２のスパイラルガイド部材２３１の下方側を三回通過することになる。
各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、図１９から図２１に示すように、外周部を構成する円筒状のガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）を備える。そして、各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）に収容される転動自在な複数の転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）と、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）の内部に配置され、各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）を径方向内方から支持する筒状の支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）とを備えている。
また、各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、真空室５に固定されるベース部材２２２（２３２）に端部が固定されるシャフト２２１ｄ（２３１ｄ）を備える。さらに、各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、基材８１が搬送されている際にガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）が回転するのを防止すべく、シャフト２２１ｄ（２３１ｄ）にガイド部材本体３６を固定する固定部材２２１ｅ（２３１ｅ）を備える。各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）を回転可能に軸受けする軸受部材２２１ｆ（２３１ｆ）を備える。
各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）の径方向外方において、一部がガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）から突出するように配置されている。各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）の径方向内方において、一部がガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）から突出するように配置されている。したがって、各スパイラルガイド部材２２１（２３１）は、外周面が凹凸状となるように形成されている。
そして、複数の転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、基材８１がガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）から径方向外方に突出している部位に接するように、並列されている。これにより、基材８１は、複数の転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）に跨って接することになる。換言すると、基材８１は、複数の転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）に当接し且つガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）と離間するように、各スパイラルガイド部材２２１（２３１）の外周部に掛けられている。
また、各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）から径方向内方に突出している部位が、支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）の外周部に接するように、配置されている。本実施形態において、各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、３自由度で回転自在な球状体である。
支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）は、外周部で各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）を支持している。これにより、各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）は、接している基材８１からガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）の径方向内方に向けて力を受けるが、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）から離脱したり、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）に対して径方向内方に位置ずれしたりすることを防止できる。
また、支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）は、軸受部材２２１ｆ（２３１ｆ）により、軸線方向（シャフト２２１ｄ（２３１ｄ））を中心に回転可能に構成されている。したがって、基材８１が搬送されることに伴って転動する各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）との摩擦力により、支持部材２２１ｃ（２３１ｃ）が回転することで、各転動部材２２１ｂ（２３１ｂ）の回転速度を安定させる（略同じ回転速度にさせる）ことができる。
図１に戻り、第１の方向変換部２４は、水平方向に沿って配置されるガイド部材（以下、「水平ガイド部材」ともいう）２４１を備える。また、第１の方向変換部２４は、水平ガイド部材より下流側に、水平方向及び鉛直方向に対して傾斜する方向に沿って配置されるガイド部材（以下、「傾斜ガイド部材」ともいう）２４２を備える。
そして、第１の方向変換部２４は、一対のガイド部材２４１，２４２に、基材８１を掛け渡している。なお、基材８１は、水平ガイド部材２４１の外周部に周方向に沿って約１／４回転接している（掛けられている）と共に、傾斜ガイド部２４２の外周部に螺旋方向に沿って約１／２回転接している（掛けられている）。
そして、第１の方向変換部２４は、第１のスパイラル搬送部２２から送られた基材８１を、非蒸着面８１ｂが内周面となるように非蒸着面８１ｂ側から支持しながら蒸着面８１ａの向きを下方から側方に変換させて、キャンローラ２６へとガイドするように構成されている。
具体的には、まず、基材８１は、水平ガイド部材２４１を支軸として側方から上方に搬送されるように曲げられて傾斜ガイド部材２４２へと搬送される。その後、基材８１は、傾斜ガイド部材２４２を支軸として上方から側方に搬送されるように曲げられて、キャンローラ２６へと搬送される。
水平ガイド部材２４１は、水平方向であって、且つ、基材８１の幅方向（長手方向に対し垂直方向）に沿って配置されている。そして、水平ガイド部材２４１は、円柱状に形成され且つ軸線方向を中心に回転自在なローラ部材であって、基材８１が搬送されることに伴って、全体的に回転する。また、水平ガイド部材２４１は、外周面が滑らかとなるように形成されている。
傾斜ガイド部材２４２は、水平ガイド部材２４１の上方に配置されている。そして、傾斜ガイド部材２４２は、水平方向に対し上方に所定角度（本実施形態においては４５°）傾斜して配置されている。傾斜ガイド部材２４２は、基材８１の幅方向に対し所定角度（本実施形態においては４５°）傾斜して配置されている。
なお、傾斜ガイド部材２４２は、基材８１が搬送されることに伴い位置ずれすることを防止すべく、基材８１が接するように外周部に並列され且つ転動自在な複数の転動部材（図示及び採番していない）を備える。即ち、傾斜ガイド部材２４２は、スパイラルガイド部材２２１（２３１）と同じ構成である。
第２の方向変換部２５は、水平方向及び鉛直方向に対して傾斜する方向に沿って配置されるガイド部材（以下、「傾斜ガイド部材」ともいう）２５１を備える。また、第２の方向変換部２５は、傾斜ガイド部材２５１より下流側に、水平方向に沿って配置されるガイド部材（以下、「水平ガイド部材」ともいう）２５２を備える。
そして、第２の方向変換部２５は、一対のガイド部材２５１，２５２に基材８１を掛け渡している。なお、基材８１は、傾斜ガイド部２５１の外周部に螺旋方向に沿って約１／２回転接している（掛けられている）。基材８１は、水平ガイド部材２５２の外周部に周方向に沿って約１／４回転接している（掛けられている）。
そして、第２の方向変換部２５は、キャンローラ２６から送られた基材８１を、非蒸着面８１ｂが内周面となるように非蒸着面８１ｂ側から支持しながら蒸着面８１ａの向きを側方から下方に変換させて、第２のスパイラル搬送部２３へとガイドするように構成されている。
具体的には、まず、基材８１は、傾斜ガイド部材２５１を支軸として側方から下方に搬送されるように曲げられて水平ガイド部材２５２へと搬送された後、水平ガイド部材２５２を支軸として下方から側方に搬送されるように曲げられて、第２のスパイラル搬送部２３へと搬送される。
傾斜ガイド部材２５１は、水平方向に対し上方に所定角度（本実施形態においては４５°）傾斜して配置されていると共に、基材８１の幅方向に対し所定角度（本実施形態においては４５°）傾斜して配置されている。なお、傾斜ガイド部材２５１は、基材８１が搬送されることに伴い位置ずれすることを防止すべく、基材８１が接するように外周部に並列され且つ転動自在な転動部材（図示及び採番していない）を複数備える構成、即ち、スパイラルガイド部材２２１（２３１）と同じ構成としている。
水平ガイド部材２５２は、傾斜ガイド部材２５１の下方に配置されている。そして、水平ガイド部材２５２は、水平方向であって、且つ、基材８１の幅方向（長手方向に対し垂直方向）に沿って配置されている。また、水平ガイド部材２５２は、円柱状に形成され且つ軸線方向を中心に回転自在なローラ部材であって、基材８１が搬送されることに伴って、全体的に回転する。なお、水平ガイド部材２５２は、外周面が滑らかとなるように形成されている。
加熱装置３は、基材８１を加熱させるべく、第１のスパイラルガイド部材２２１の外周部に向けて熱を放出する熱源３１を備える。そして、熱源３１は、スパイラルガイド部材２２１の下方で且つスパイラルガイド部材２２１の軸線方向に沿って配置されている。具体的には、熱源３１は、基材８１との距離が３００ｍｍ以下となる位置に配置されている。本実施形態において、熱源３１は、ハロゲンヒータとしている。
蒸着装置４は、第１のスパイラル搬送部２２と第１の方向変換部２４との間に配置される上向き蒸着部たる第１の蒸着部４１と、キャンローラ２６の側方に配置される横向き蒸着部たる第２の蒸着部４２とを備える。また、蒸着装置４は、第２の方向変換部２５と第２のスパイラル搬送部２３との間に配置される上向き蒸着部たる第３の蒸着部４３と、第２のスパイラル搬送部２３の下方に配置される上向き蒸着部たる第４の蒸着部４４とを備える。
第１の蒸着部４１は、気化材料を気化させて吐出することにより、基材８１の蒸着面８１ａに陽極層を形成する陽極層蒸着源４１ａを備える。第１の蒸着部４１は、陽極層蒸着源４１ａより下流に配置され、気化材料を気化させて吐出することにより、陽極層の周縁を覆うエッジカバーを形成するエッジカバー蒸着源４１ｂを備える。
また、第１の蒸着部４１は、搬送されている基材８１の下方に各蒸着源４１ａ，４１ｂを配置している。そして、第１の蒸着部４１は、蒸着面８１ａが下方を向いた状態で搬送されている基材８１に対して、各蒸着源４１ａ，４１ｂから蒸着面８１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う上向きの蒸着部を構成している。
各蒸着源４１ａ，４１ｂは、上向きに気化材料を吐出すべく、開口が上部に配置され且つ基材８１の蒸着面８１ａと対向するように配置されている。また、各蒸着源４１ａ，４１ｂは、基材８１に対して近接する位置に配置されている。具体的には、各蒸着源４１ａ，４１ｂの開口端（ノズル）と基材８１との間の距離（最短距離）が１０ｍｍ以下となる位置に配置されている。
また、第２の蒸着部４２は、搬送されている基材８１の側方に各蒸着源４２ａ～４２ｅを配置している。そして、第２の蒸着部４２は、蒸着面８１ａが側方を向いた状態で搬送されている基材８１に対して、各蒸着源４２ａ～４２ｅから蒸着面８１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う横向きの蒸着部を構成している。
各蒸着源４２ａ～４２ｅは、横向きに気化材料を吐出すべく、開口が側部に配置され且つ基材８１の蒸着面８１ａと対向するように配置されている。また、各蒸着源４２ａ～４２ｅは、基材８１に対して近接する位置に配置されている。具体的には、各蒸着源４２ａ～４２ｅの開口端（ノズル）と基材８１との間の距離（最短距離）が１０ｍｍ以下となる位置に配置されている。
第３の蒸着部４３は、気化材料を気化させて吐出することにより、基材８１の蒸着面８１ａに陰極層を形成すべく、三つの陰極層蒸着源４３ａ，４３ｂ，４３ｃを備える。また、第３の蒸着部４３は、搬送されている基材８１の下方に各蒸着源４３ａ～４３ｃを配置している。そして、第３の蒸着部４３は、蒸着面８１ａが下方を向いた状態で搬送されている基材８１に対して、各蒸着源４３ａ～４３ｃから蒸着面８１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う上向きの蒸着部を構成している。
各蒸着源４３ａ～４３ｃは、上向きに気化材料を吐出すべく、開口が上部に配置され且つ基材８１の蒸着面８１ａと対向するように配置されている。また、各蒸着源４３ａ～４３ｃは、基材８１に対して近接する位置に配置されている。具体的には、各蒸着源４３ａ～４３ｃの開口端（ノズル）と基材８１との間の距離（最短距離）が１０ｍｍ以下となる置に配置されている。
第４の蒸着部４４は、気化材料を気化させて吐出することにより、各層が空気と接触することを防止する封止層を基材８１の蒸着面８１ａに形成すべく、封止層蒸着源４４ａを備える。また、第４の蒸着部４４は、第２のスパイラルガイド部材２３１の下方で且つ第２のスパイラルガイド部材２３１の軸線方向に沿って配置されている。
そして、第４の蒸着部４４は、第２のスパイラルガイド部材２３１の下方側を通過する基材８１の部位、即ち、蒸着面８１ａが下方を向いた状態になった基材８１の部位に対して、蒸着源４４ａから蒸着面８１ａに気化材料を吐出させて蒸着を行う上向きの蒸着部を構成している。これにより、基材８１が第２のスパイラルガイド部材２３１の下方を三回通過するため、蒸着源４４ａが第２のスパイラルガイド部材２３１の下方側の外周部に向けて気化材料を吐出することで、気化材料を基材８１に三回蒸着することができる。
蒸着源４４ａは、上向きに気化材料を吐出すべく、開口が上部に配置され且つ基材８１の蒸着面８１ａと対向するように配置されている。また、蒸着源４４ａは、基材８１に対して近接する位置に配置されている。具体的には、蒸着源４４ａの開口端（ノズル）と基材８１との間の距離（最短距離）が１０ｍｍ以下となる位置に配置されている。
なお、各蒸着部４１～４４の各蒸着源４１ａ～４１ｂ，４２ａ～４２ｅ，４３ａ～４３ｃ，４４ａは、加熱部（図示及び採番していない）により、内部に収容された材料を加熱して気化させ、そして、気化された材料（気化材料）を開口から基材８１の蒸着面８１ａに向けて吐出するように構成されている。
真空室５は、複数の真空チャンバ（図示及び採番していない）を備えている。そして、各真空チャンバには、基材供給部２１、第１のスパイラル搬送部２２及び加熱装置３、第１の蒸着部４１、第１の方向変換部２４、キャンローラ２６及び第２の蒸着部４２、第２の方向変換部２５、第３の蒸着部４３、第２のスパイラル搬送部２３及び第４の蒸着部４４、基材回収部２７がそれぞれ収容されている。
また、各真空チャンバは、真空発生装置（図示及び採番していない）により、内部が減圧され、内部が真空状態にされている。また、隣接する真空チャンバ同士は、基材８１が各真空チャンバ内を順次搬送されるための連通部を介して、連通されていると共に、各内部の真空状態が保たれるように構成されている。
次に、本実施形態に係る製造装置１を用いた有機ＥＬデバイス８の製造方法について、説明する。
ロール状に巻き取られた基材８１が基材供給部２１から繰り出される（基材供給工程）。そして、基材供給部２１から繰り出された基材８１は、第１のスパイラル搬送部２２に搬送され、第１のスパイラルガイド部材２２１の外周部に螺旋方向に沿って二回転巻かれて、搬送されている（第１のスパイラル搬送工程）。
斯かる第１のスパイラル搬送工程において、第１のスパイラルガイド部材の下方に配置されている加熱装置３の熱源３１が、スパイラルガイド部材２２１の外周部に向けて熱を放出している。これにより、基材８１は、所定の温度（例えば、２００～３００℃）となるように加熱される（基材加熱工程）。
具体的には、基材８１は、第１のスパイラルガイド部材２２１の下方側を三度通過する際に、熱源３１から放出された熱が直接的に伝わることで、加熱されていると共に、第１のスパイラルガイド部材２２１の外周部に接している（二回転する）期間に、熱源３１から放出された熱が熱伝導性を有する（例えば、金属製である）第１のスパイラルガイド部材２２１を経由して間接的に伝わることでも、加熱されている。
加熱された基材８１は、蒸着面８１ａが下を向いた状態で、第１の蒸着部４１に搬送される。そして、陽極層蒸着源４１ａが上方に向けて気化材料を吐出することで、搬送されている基材８１の下面（蒸着面８１ａ）に、陽極層が形成される。その後、エッジカバー蒸着源４１ｂが上方に向けて気化材料を吐出することで、陽極層の周縁を覆うようにエッジカバーが形成される（第１の蒸着工程）。
第１の蒸着部４１で蒸着された基材８１は、第１の方向変換部２４に搬送される。斯かる第１の方向変換部２４において、基材８１は、各ガイド部材２４１，２４２により、蒸着面８１ａの向きが下方を向いた状態から側方を向いた状態に変換されるように、キャンローラ２６へとガイドされる（第１の方向変換工程）。このとき、基材８１は、非蒸着面８１ｂが内周面となるように、非蒸着面８１ｂ側から各ガイド部材２４１，２４２に支持されている。
キャンローラ２６に搬送された基材８１は、キャンローラ２６の外周部に巻き掛けられることで、キャンローラ２６に支持され且つガイドされる（キャンローラ搬送工程）。斯かるキャンローラ搬送工程において、基材８１の側方に配置された各蒸着源４２ａ～４２ｅが側方に向けて気化材料を吐出することで、五層の有機ＥＬ層構成層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）からなる有機ＥＬ層が形成される（第２の蒸着工程）。
第２の蒸着部４２で蒸着された基材８１は、第２の方向変換部２５に搬送される。斯かる第２の方向変換部２５において、基材８１は、各ガイド部材２５１，２５２により、蒸着面８１ａの向きが側方を向いた状態から下方を向いた状態に変換されるように、第３の蒸着部４３へとガイドされる（第２の方向変換工程）。このとき、基材８１は、非蒸着面８１ｂが内周面となるように、非蒸着面８１ｂ側から各ガイド部材２５１，２５２に支持されている。
方向変換された基材８１は、蒸着面８１ａが下方を向いた状態で、第３の蒸着部４３に搬送される。そして、第３の蒸着部４３において、各陰極層蒸着源４３ａ～４３ｃが上方に向けて気化材料を吐出することで、搬送されている基材８１の下面（蒸着面８１ａ）に、三層の陰極層構成層（ＬｉＦ層、Ｍｇ層、Ａｇ層）からなる陰極層が形成される。
第３の蒸着部４３で蒸着された基材８１は、第２のスパイラル搬送部２３に搬送される。そして、第２のスパイラル搬送部２３に搬送された基材８１は、第２のスパイラルガイド部材２３１の外周部に螺旋方向に沿って二回転巻かれて、搬送されている（第２のスパイラル搬送工程）。
斯かる第２のスパイラル搬送工程において、第２のスパイラルガイド部材２３１の下方に配置された第４の蒸着部４４の封止層蒸着源４４ａが第２のスパイラルガイド部材２３１における外周部の下方側に向けて気化材料を吐出することで、封止層が形成される（第４の蒸着工程）。具体的には、基材８１は、第２のスパイラルガイド部材２３１の下方側を三度通過する際に、封止層蒸着部４４ａから吐出された気化材料で三回蒸着される。
このようにして、基材８１上に、陽極層及び有機ＥＬ層並びに陰極層を有する有機ＥＬ素子８０が形成される。そして、有機ＥＬ素子８０が形成された基材８１が基材回収部２７によりロール状に巻き取られる（基材回収工程）。
なお、基材８１は、複数のガイド部材２２１，２３１，２４１，２４２，２５１，２５２，２６の外周部に掛けられることで、支持されて且つガイドされて、搬送されている（搬送工程）。即ち、本実施形態において、搬送工程は、第１のスパイラル搬送工程と、第１の方向変換工程と、キャンローラ搬送工程と、第２の方向変換工程と、第２のスパイラル搬送工程とからなる。
以上のように、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置１及び製造方法によれば、搬送工程において、基材８１が複数のガイド部材２２１，２３１，２４１，２４２，２５１，２５２，２６の外周部に掛けられているため、ガイド部材２２１，２３１，２４１，２４２，２５１，２５２，２６が基材８１を支持してガイドする。これにより、基材８１が搬送されている。
そして、搬送工程のうち、各スパイラル搬送工程においては、基材８１がスパイラルガイド部材２２１，２３１の外周部に螺旋方向に沿って一回転以上（具体的には、二回転）巻かれることで、基材８１が搬送されている。これにより、基材８１は、各スパイラルガイド部材２２１，２３１の下方側を複数回（具体的には、三回）通過して搬送されている。したがって、従来にはないフレキシブルな設計をすることができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置１及び製造方法によれば、第２のスパイラル搬送工程において、基材８１は、第２スパイラルガイド部材２３１の下方側を（具体的には、三回）通過して搬送されている。したがって、第２のスパイラル搬送工程において、封止層蒸着源４４ａが第２のスパイラルガイド部材２３１における外周部の下方側に向けて気化材料を吐出することで、気化材料が基材８１に複数回（具体的には、三回）蒸着される。
また、基材８１の搬送速度を速くすることもできるため、生産性を向上させることができる。具体的には、一番処理速度が遅い工程である第４の蒸着工程（封止層を形成する工程）に基材８１の搬送速度を合わせる必要があった。これに対し、本実施形態に係る製造装置１及び製造方法によれば、第２のスパイラル搬送工程において第４の蒸着工程を行うことにより、基材８１の搬送速度を従来と比較して速くするができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置及び製造方法によれば、第１のスパイラル搬送工程において、基材８１は、第１スパイラルガイド部材２２１の下方側を複数回（具体的には、三回）通過して搬送されている。したがって、第１のスパイラル搬送工程において、熱源３１が第１のスパイラルガイド部材２２１の外周部における下方側に向けて熱を放出すると、基材８１が複数回（具体的には、三回）加熱される。
これにより、基材８１が第１のスパイラルガイド部材２２１における下方側を通過するたびに、放出された熱が直接的に基材８１に伝わるため、一般的な（基材との接触が１／２回転未満である）ローラ部材と比較して、直接的に加熱される回数を多くすることができる。したがって、基材８１を効率的に加熱することができる。
さらに、基材８１が第１のスパイラルガイド部材２２１に接触している間、放出された熱が第１のスパイラルガイド部材２２１を介して間接的にも基材８１に伝わる。これにより、一般的な（基材との接触が１／２回転未満である）ローラ部材と比較して、基材８１が第１のスパイラルガイド部材２２１に接触している時間を長くできるため、間接的に加熱される時間を長くすることができる。したがって、基材８１をさらに効率的に加熱することができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置１及び製造方法によれば、複数の転動部材２２１ｂ，２３１ｂが各スパイラルガイド部材２２１，２３１の外周部に並列されており、搬送される基材８１が複数の転動部材２２１ｂ，２３１ｂに跨って接する。したがって、外周面が滑らかな一般的なローラ部材と比較して、各スパイラルガイド部材２２１，２３１が基材８１と接触する面積を小さくできるため、各スパイラルガイド部材２２１，２３１と基材８１との間に発生する摩擦力を抑制することができる。
さらに、転動部材２２１ｂ，２３１ｂが転動自在であるため、基材８１が搬送されるのに伴って、転動部材２２１ｂ，２３１ｂが転動することもできる。したがって、各スパイラルガイド部材２２１，２３１と基材８１との間に発生する摩擦力をさらに効果的に抑制することができるため、基材８１が各スパイラルガイド部材２２１，２３１に対して位置ずれする（蛇行する）ことを抑制することができる。
また、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造装置１及び製造方法によれば、転動部材２２１ｂ，２３１ｂが３自由度で回転自在な球状体であるため、各転動部材２２１ｂ，２３１ｂが何れの方向でも回転できる。したがって、基材８１が各スパイラルガイド部材２２１，２３１の外周部に螺旋方向に沿って掛けられると、各転動部材２２１ｂ，２３１ｂは、基材８１の搬送方向に回転する。これにより、基材８１が各スパイラルガイド部材２２１，２３１に対して位置ずれすることを効果的に抑制することができる。
上記実施形態に係るガイド部材２２１（２３１）においては、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）がシャフト２２１ｄ（２３１ｄ）に固定されており、基材８１が搬送されても、シャフト２２１ｄ（２３１ｄ）に対して回転しない構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、ガイド部材本体２２１ａ（２３１ａ）は、シャフト２２１ｄ（２３１ｄ）に対して回転できる構成であり、基材８１が搬送されることに伴って、シャフト２２１ｄ（２３１ｄ）に対して回転してもよい。
１：有機ＥＬデバイスの製造装置、３：真空チャンバ、９ａ～９ｌ：蒸着源、１９：有機ＥＬ素子、２１：基材、２１ａ：蒸着面、２１ｂ：非蒸着面、２３：陽極層、２５：有機ＥＬ層、２７：陰極層、３０ａ、３０ｂ：方向変換部、３１ａ、３１ｂ：ガイド機構、３３ａ～３３ｄ：ローラ部材
Claims (6)
- 帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも上向き蒸着部及び横向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする有機ＥＬデバイスの製造方法。 - 帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造方法であって、
前記基材を長手方向に移動させつつ、該基材の移動方向に沿って配置された少なくとも横向き蒸着部及び上向き蒸着部にて、前記基材の一面に蒸着源から気化材料を吐出して順次蒸着を行う構成層形成工程を備え、
前記構成層形成工程は、
前記横向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ該基材の側方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う横向き蒸着工程と、
前記上向き蒸着部にて、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ該基材の下方に配置された前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出して蒸着を行う上向き蒸着工程と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられたガイド機構によって、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内する方向変換工程と、
を備えていることを特徴とする有機ＥＬデバイスの製造方法。 - 前記ガイド機構は、前記非蒸着面を支持する複数のローラ部材を有しており、
該ローラ部材の少なくとも１つは、前記基材の幅方向に対し傾斜した方向に沿って配置されている請求項１または２に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。 - 前記ローラ部材の少なくとも１つは、前記幅方向に対し４５°傾斜した方向に沿って配置されている請求項３に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
- 帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造装置であって、
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
前記上向き蒸着部と前記横向き蒸着部との間に設けられており、前記上向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを下方から側方に変換させて、前記横向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする有機ＥＬデバイスの製造装置。 - 帯状の基材を長手方向に移動させつつ蒸着により該基材に有機ＥＬ素子の構成層を形成する有機ＥＬデバイスの製造装置であって、
移動する前記基材の側方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が側方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う横向き蒸着部と、
移動する前記基材の下方に蒸着源を備え、前記基材を前記蒸着面が下方を向いた状態で移動させつつ、前記蒸着源から前記蒸着面に前記気化材料を吐出させて蒸着を行う上向き蒸着部と、
前記横向き蒸着部と前記上向き蒸着部との間に設けられており、前記横向き蒸着部から送られた前記基材を、該基材の非蒸着面が内周面となるように該非蒸着面側から支持しながら前記蒸着面の向きを側方から下方に変換させて、前記上向き蒸着部へと案内するガイド機構を備えた方向変換部と、
を備えていることを特徴とする有機ＥＬデバイスの製造装置。
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