WO2019186843A1 - 蒸着源、蒸着装置および蒸着方法 - Google Patents
蒸着源、蒸着装置および蒸着方法 Download PDFInfo
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
Definitions
- the present invention relates to a vapor deposition source, a vapor deposition apparatus, and a vapor deposition method.
- a light emitting layer of an OLED (organic light emitting diode) panel is manufactured by sublimating an organic material having sublimation property stored in a vapor deposition source to deposit the organic material on a substrate.
- OLED organic light emitting diode
- Patent Document 1 discloses a technique in which a metal disk-like member is provided in the opening to keep the temperature of the opening at a constant level.
- Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2008-261056 (published Aug. 04, 2004)”
- the deposition of the sublimated organic matter is not limited to the opening of the vapor deposition source, but occurs at a location away from the heating source, and thus the sublimated organic matter may be deposited on the side wall surface.
- a vapor deposition source is a linear vapor deposition source used for thin film vapor deposition on a substrate, and the bottom of the vapor deposition source is heated from the outside and faces the long side direction of the vapor deposition source.
- Two side walls are included, and at least a part of each side wall includes a metal having a higher thermal conductivity than the bottom.
- “same layer” means formed in the same process (film formation step), and “lower layer” means formed in a process prior to the layer to be compared.
- the “upper layer” means that it is formed in a later process than the layer to be compared.
- FIG. 1 is a flowchart showing an example of a display device manufacturing method.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the display area of the display device.
- a resin layer 12 is formed on a translucent support substrate (for example, mother glass) (step S1).
- the barrier layer 3 is formed (step S2).
- the TFT layer 4 is formed (step S3).
- a top emission type light emitting element layer 5 is formed (step S4).
- the sealing layer 6 is formed (step S5).
- an upper surface film is pasted on the sealing layer 6 (step S6).
- step S7 the support substrate is peeled off from the resin layer 12 by laser light irradiation or the like.
- the lower film 10 is attached to the lower surface of the resin layer 12 (step S8).
- step S9 the laminate including the lower film 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer 4, the light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 is divided to obtain a plurality of pieces.
- step S10 an electronic circuit board (for example, an IC chip and an FPC) is mounted on a part (terminal portion) outside (a non-display area, a frame) of the display area where the plurality of sub-pixels are formed (step S11).
- steps S1 to S11 are performed by a display device manufacturing apparatus (including a film forming apparatus that performs each step of steps S1 to S5).
- the material of the resin layer 12 examples include polyimide.
- the resin layer 12 may be replaced with a two-layer resin film (for example, a polyimide film) and an inorganic insulating film sandwiched between them.
- the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign matters such as water and oxygen from entering the TFT layer 4 and the light emitting element layer 5.
- a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an oxynitride formed by a CVD method is used.
- a silicon film or a laminated film thereof can be used.
- the TFT layer 4 includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor film 15, a gate electrode GE and a gate wiring GH above the inorganic insulating film 16, and a gate electrode GE and An inorganic insulating film 18 above the gate wiring GH, a capacitive electrode CE above the inorganic insulating film 18, an inorganic insulating film 20 above the capacitive electrode CE, and a source wiring SH above the inorganic insulating film 20 And a planarizing film 21 (interlayer insulating film) that is an upper layer than the source wiring SH.
- the semiconductor film 15 is made of, for example, low-temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor (for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor), and a transistor (TFT) is formed so as to include the semiconductor film 15 and the gate electrode GE. Is done.
- the transistor is shown with a top gate structure, but may have a bottom gate structure.
- the gate electrode GE, the gate wiring GH, the capacitor electrode CE, and the source wiring SH are configured by, for example, a single layer film or a stacked film of a metal including at least one of aluminum, tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, titanium, and copper.
- the TFT layer 4 in FIG. 2 includes one semiconductor layer and three metal layers.
- the inorganic insulating films 16, 18, and 20 can be formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a stacked film thereof formed by a CVD method.
- the planarizing film 21 can be made of, for example, an applicable organic material such as polyimide or acrylic.
- the light emitting element layer 5 includes an anode 22 above the planarizing film 21, an insulating anode cover film 23 covering the edge of the anode 22, an EL (electroluminescence) layer 24 above the anode cover film 23, And a cathode 25 that is an upper layer than the EL layer 24.
- the anode cover film 23 is formed, for example, by applying an organic material such as polyimide or acrylic and then patterning by photolithography.
- a light emitting element ES for example, OLED: organic light emitting diode, QLED: quantum dot diode
- a sub-pixel circuit for controlling is formed in the TFT layer 4.
- the EL layer 24 is configured, for example, by laminating a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in order from the lower layer side.
- the light emitting layer is formed in an island shape in the opening (for each subpixel) of the anode cover film 23 by a vapor deposition method or an ink jet method.
- the other layers are formed in an island shape or a solid shape (common layer).
- the structure which does not form one or more layers among a positive hole injection layer, a positive hole transport layer, an electron carrying layer, and an electron injection layer is also possible.
- FMM fine metal mask
- the FMM is a sheet having a large number of openings (for example, made of Invar), and an island-shaped light emitting layer (corresponding to one subpixel) is formed by an organic material that has passed through one opening.
- the light emitting layer of the QLED can form an island-shaped light emitting layer (corresponding to one subpixel) by, for example, applying a solvent in which quantum dots are diffused by inkjet.
- the anode 22 is composed of, for example, a laminate of ITO (IndiumITOTin Oxide) and Ag (silver) or an alloy containing Ag, and has light reflectivity.
- the cathode (cathode) 25 can be made of a light-transmitting conductive material such as MgAg alloy (ultra-thin film), ITO, or IZO (Indium zinc Oxide).
- the light-emitting element ES is an OLED
- holes and electrons are recombined in the light-emitting layer by the driving current between the anode 22 and the cathode 25, and light is emitted in the process in which the excitons generated thereby transition to the ground state.
- the cathode 25 is light-transmitting and the anode 22 is light-reflective, the light emitted from the EL layer 24 is directed upward and becomes top emission.
- the light-emitting element ES is a QLED
- holes and electrons are recombined in the light-emitting layer due to the drive current between the anode 22 and the cathode 25, and the excitons generated thereby are conduction band levels of the quantum dots.
- Light (fluorescence) is emitted in the process of transition from valence band level to valence band.
- a light emitting element inorganic light emitting diode or the like
- OLED organic light emitting diode
- the sealing layer 6 is translucent, and includes an inorganic sealing film 26 that covers the cathode 25, an organic buffer film 27 that is above the inorganic sealing film 26, and an inorganic sealing film 28 that is above the organic buffer film 27. Including.
- the sealing layer 6 covering the light emitting element layer 5 prevents penetration of foreign substances such as water and oxygen into the light emitting element layer 5.
- Each of the inorganic sealing film 26 and the inorganic sealing film 28 is an inorganic insulating film, and is formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by a CVD method. be able to.
- the organic buffer film 27 is a light-transmitting organic film having a flattening effect, and can be made of a coatable organic material such as acrylic.
- the organic buffer film 27 can be formed by, for example, inkjet coating, but a bank for stopping the liquid droplets may be provided in the non-display area.
- the lower surface film 10 is, for example, a PET film for realizing a display device having excellent flexibility by being attached to the lower surface of the resin layer 12 after peeling the support substrate.
- the functional film 39 has, for example, at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, and a protection function.
- the flexible display device has been described above. However, in the case of manufacturing a non-flexible display device, it is generally unnecessary to form a resin layer or change the base material.
- the stacking process of S5 is performed, and then the process proceeds to step S9.
- FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a vapor deposition source 40 used for vapor-depositing an organic substance 49 as a light emitting layer on a substrate 50 according to an embodiment of the present invention.
- the vapor deposition source 40 sublimates the organic substance 49 having sublimation property provided inside the vapor deposition source 40 by heating using a heating device 41 installed vertically below.
- the sublimated organic substance 49 is deposited on the substrate 50 provided vertically above the deposition source 40 to form a thin film.
- the deposition source 40 includes a plurality of openings 42, a side wall 43, a front wall 44, a rear wall 45, and a bottom 46.
- the vapor deposition source 40 is a linear type having a long side of about 1 m, a height of about 30 cm, and a depth of about 10 cm, and is formed of titanium (Ti) or the like.
- the opening 42 has a hollow and substantially cylindrical shape, and a plurality of openings 42 are provided above the vapor deposition source 40.
- the organic matter 49 which sublimated the inside passes through the opening 42.
- the side wall portion 43 includes a side plate portion 47 and a metal auxiliary material 48 that is in contact with the side plate portion 47 and includes a metal having a higher thermal conductivity than the bottom portion 46 of the vapor deposition source 40.
- the side plate portion 47 is a wall surface of the vapor deposition source 40 facing the long side direction of the vapor deposition source 40 and is formed of the same material as the bottom portion 46.
- the thickness of the side plate portion 47 may be the same as that of the front wall portion 44 and the rear wall portion 45 described later, or the thickness of the side plate portion 47 may be thicker than that of the front wall portion 44 and the rear wall portion 45.
- the thickness of the side plate portion 47 is thicker than that of the front wall portion 44 and the rear wall portion 45, a decrease in the temperature of the side wall portion 43 is suppressed. Therefore, the sublimated organic matter 49 described later is less likely to be cooled at the side wall portion 43, and the organic matter 49 can be prevented from being deposited on the side wall portion 43.
- the metal auxiliary material 48 includes a metal having a higher thermal conductivity than the bottom portion 46.
- the metal auxiliary material 48 may be made of a metal having a higher thermal conductivity than that of the bottom 46, may be formed of another metal, and may be plated with a metal having a higher thermal conductivity on the surface. Since the metal auxiliary material 48 includes a metal having a higher thermal conductivity than the bottom portion 46, heat applied to the bottom portion 46 is easily transmitted, and a decrease in the temperature of the side wall portion 43 is suppressed. For this reason, the sublimated organic matter 49 described later is less likely to be cooled by the side wall 43 and is less likely to be deposited on the side wall 43. Examples of the metal that can be used as the metal auxiliary material 48 and has higher thermal conductivity than the bottom portion 46 include silver (Ag) and copper (Cu).
- the upper end of the metal auxiliary material 48 is in contact with the upper portion of the vapor deposition source 40, and the lower end thereof is in contact with the bottom portion 46.
- the heat applied from the heating device 41 to the bottom 46 can be easily transferred to the side wall 43.
- the heat transferred to the metal auxiliary material 48 is transferred to the surface of the vapor deposition source 40 where the opening 42 is formed via the upper end of the metal auxiliary material 48. Therefore, the lower end of the metal auxiliary material 48 is preferably in contact with the bottom 46 of the vapor deposition source 40, and the upper end of the metal auxiliary material 48 may be in contact with the upper portion of the vapor deposition source 40.
- the shape of the metal auxiliary material 48 has a substantially triangular prism shape, and the thickness gradually decreases from the lower end of the metal auxiliary material 48 toward the upper end thereof.
- the thickness of the metal auxiliary material 48 gradually decreases toward the upper end thereof, so that the sublimated organic matter 49 does not interfere with the discharge from the opening 42.
- the inner side surface of the metal auxiliary material 48 may be flat, curved or bent, and there is no limitation on the shape.
- the front wall portion 44 and the rear wall portion 45 are wall surfaces that form the vapor deposition source 40 and are made of the same material as the bottom portion 46.
- the vapor deposition source 40 is heated by the bottom 46 being heated by a heating device 41 installed therebelow.
- the heating device 41 is installed vertically below the vapor deposition source 40 and sublimates the organic matter 49 by heating. Therefore, the heating device 41 is not limited as long as the organic material 49 can be heated to a temperature at which the organic matter 49 can be sublimated, and may be heated so that the temperature of the bottom 46 becomes 300 to 400 ° C.
- the heating device 41 may be integrated with the bottom 46 of the vapor deposition source 40, or the heating device 41 may be separately installed below the bottom 46. By installing the heating device 41 vertically below the bottom 46, maintenance of the vapor deposition source 40 and the heating device 41 is facilitated.
- the organic matter 49 is heated by the heating device 41 provided below the bottom 46 and sublimates.
- the organic matter 49 is emitted from a plurality of openings 42 provided above the vapor deposition source 40.
- the organic material 49 is deposited on the substrate 50 to form a light emitting layer.
- the sublimated organic substance 49 may be cooled by the outside air through the wall surface of the vapor deposition source 40 and deposited on the wall surface of the vapor deposition source 40 before vapor deposition on the substrate 50.
- a part of the deposited organic matter 49 is heated by the sublimated organic matter 49 and sublimated again.
- the organic matter 49 emitted from the opening 42 in the vicinity of the deposited organic matter 49 increases, and a difference occurs in the amount of the organic matter 49 deposited on the substrate 50.
- FIG. 4 is a perspective view showing a vapor deposition apparatus 51 using a plurality of vapor deposition sources 40 according to an embodiment of the present invention.
- a plurality of vapor deposition sources 40 are arranged in the short side direction of the vapor deposition source 40, and the substrate 50 is installed vertically above the vapor deposition device 51.
- the organic matter 49 can be vapor-deposited on the substrate 50 in layers.
- the organic matter 49 provided in each vapor deposition source 40 may be the same organic matter 49 or a different organic matter 49.
- the vapor deposition apparatus 51 can suppress that the temperature of the wall surface of the front wall part 44 and the rear wall part 45 falls by the plurality of vapor deposition sources 40 being arranged in the short side direction.
- FIG. 5 is a flowchart for depositing the organic substance 49 on the substrate 50 using the deposition source 40.
- the organic substance 49 having sublimation properties is installed in the vapor deposition source 40 to which the metal auxiliary material 48 is attached (S21).
- the vapor deposition source 40 is heated with the heating apparatus 41, and the organic substance 49 is sublimated (S22).
- the sublimated organic material 49 is discharged from the opening 42 above the vapor deposition source 40 and vapor deposited on the substrate 50 (S23).
- a substantially triangular prism-shaped metal auxiliary material 48a in which the inner wall surface of the metal auxiliary material 48 is bent is installed in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
- the deposited evaporation source 40 is shown.
- the metal auxiliary material 48a shown in FIG. 6 (a) has a quadrangular prism shape portion at its lower end and a triangular prism shape portion at its upper end, which can separate the quadrangular prism shape portion and the triangular prism shape portion.
- the quadrangular prism shape portion and the triangular prism shape portion shown in FIG. 6A are integrated.
- the metal auxiliary materials 48a and 48b have a quadrangular prism shape at the lower end and a triangular prism shape at the upper end, thereby reducing the amount of metal used.
- FIG. 6C shows a metal auxiliary material 48c having a substantially triangular prism shape in which the inner wall surface of the metal auxiliary material 48c is curved.
- the curved inner surface of the vapor deposition source 40 makes it difficult for the sublimated organic matter 49 to adhere.
- the side wall 43 has other wall surfaces (the front wall 44 and the rear wall) on which the vapor deposition source 40 is formed.
- an organic EL (Electro Luminescence) display including an OLED (Organic Light Emitting Diode) as an electro-optical element, and an inorganic light-emitting diode as an electro-optical element are provided.
- OLED Organic Light Emitting Diode
- inorganic EL displays, and QLED displays equipped with QLEDs (Quantum dot Light Emitting Diodes) as electro-optical elements are exemplified.
- the vapor deposition source of aspect 1 is a linear vapor deposition source used for thin film vapor deposition on a substrate, and is heated from the outside to the bottom of the vapor deposition source, and two side wall portions facing the long side direction of the vapor deposition source And at least a part of each side wall includes a metal having higher thermal conductivity than the bottom.
- each side wall part is comprised with the side plate part and the metal auxiliary material containing a metal with higher heat conductivity than the said bottom part which touches the said side plate part.
- the metal having higher thermal conductivity than the bottom is silver (Ag) or copper (Cu).
- each side wall is plated with a metal having a higher thermal conductivity than the bottom.
- each side wall is thicker than the front wall and the rear wall facing each other in the short side direction of the vapor deposition source.
- the metal auxiliary material is in contact with the bottom.
- the metal auxiliary material includes a lower end in contact with the bottom and an upper end in contact with the upper portion of the vapor deposition source, and the thickness of the upper end is smaller than the thickness of the lower end.
- the metal auxiliary material gradually decreases in thickness from the lower end toward the upper end.
- the inner surface of the metal auxiliary material is a flat surface, a curved surface, or a bent surface.
- the metal auxiliary material has a triangular prism shape.
- the metal auxiliary material includes a quadrangular prism-shaped portion including the lower end and a triangular prism-shaped portion including the upper end.
- a plurality of vapor deposition sources are included, and the plurality of vapor deposition sources are arranged in the short side direction.
- Aspect 13 is a vapor deposition method using a linear vapor deposition source that heats the bottom portion, and includes a metal having a higher thermal conductivity than the bottom portion so as to contact a side plate portion perpendicular to the long side direction of the vapor deposition source.
- a metal auxiliary material is installed in the vapor deposition source.
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Abstract
基板(50)への薄膜蒸着に用いられるリニア型の蒸着源(40)であって、前記蒸着源(40)の底部(46)に外部から加熱が行われ、蒸着源(40)の長辺方向に向かい合う2つの側壁部(43)を含み、各側壁部(43)の少なくとも一部に、底部(46)よりも熱伝導率の高い金属が含まれる。
Description
本発明は、蒸着源、蒸着装置および蒸着方法に関する。
例えばOLED(有機発光ダイオード)パネルの発光層は、蒸着源に収納された昇華性を有する有機物を加熱することにより昇華させ、基板上へ有機物を蒸着させることにより製造される。しかし、昇華した有機物は、蒸着源から外部へ放出されるまでに温度が下がり、昇華した有機物が蒸着源内部の壁面に堆積する場合がある。そこで、特許文献1では、開口部に金属製の円板状部材を設け、開口部の温度を一定水準に保つ技術が開示されている。
しかし、昇華した有機物の堆積は、蒸着源の開口部に限らず、加熱源から離れた箇所において発生するため、側壁面にて昇華した有機物が堆積する場合がある。
本発明の一様態にかかる蒸着源は、基板への薄膜蒸着に用いられるリニア型の蒸着源であって、前記蒸着源の底部に外部から加熱が行われ、前記蒸着源の長辺方向に向かい合う2つの側壁部を含み、各側壁部の少なくとも一部に、前記底部よりも熱伝導率の高い金属が含まれる。
昇華した有機物が蒸着源内部にて堆積することを抑制できる。
以下においては、「同層」とは同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
図1は表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。図2は、表示デバイスの表示領域の構成を示す断面図である。
フレキシブルな表示デバイスを製造する場合、図1および図2に示すように、まず、透光性の支持基板(例えば、マザーガラス)上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、バリア層3を形成する(ステップS2)。次いで、TFT層4を形成する(ステップS3)。次いで、トップエミッション型の発光素子層5を形成する(ステップS4)。次いで、封止層6を形成する(ステップS5)。次いで、封止層6上に上面フィルムを貼り付ける(ステップS6)。
次いで、レーザ光の照射等によって支持基板を樹脂層12から剥離する(ステップS7)。次いで、樹脂層12の下面に下面フィルム10を貼り付ける(ステップS8)。次いで、下面フィルム10、樹脂層12、バリア層3、TFT層4、発光素子層5、封止層6を含む積層体を分断し、複数の個片を得る(ステップS9)。次いで、得られた個片に機能フィルム39を貼り付ける(ステップS10)。次いで、複数のサブ画素が形成された表示領域よりも外側(非表示領域、額縁)の一部(端子部)に電子回路基板(例えば、ICチップおよびFPC)をマウントする(ステップS11)。なお、ステップS1~S11は、表示デバイス製造装置(ステップS1~S5の各工程を行う成膜装置を含む)が行う。
樹脂層12の材料としては、例えばポリイミド等が挙げられる。樹脂層12の部分を、二層の樹脂膜(例えば、ポリイミド膜)およびこれらに挟まれた無機絶縁膜で置き換えることもできる。
バリア層3は、水、酸素等の異物がTFT層4および発光素子層5に侵入することを防ぐ層であり、例えば、CVD法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
TFT層4は、半導体膜15と、半導体膜15よりも上層の無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、無機絶縁膜16よりも上層の、ゲート電極GEおよびゲート配線GHと、ゲート電極GEおよびゲート配線GHよりも上層の無機絶縁膜18と、無機絶縁膜18よりも上層の容量電極CEと、容量電極CEよりも上層の無機絶縁膜20と、無機絶縁膜20よりも上層のソース配線SHと、ソース配線SHよりも上層の平坦化膜21(層間絶縁膜)とを含む。
半導体膜15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)あるいは酸化物半導体(例えばIn-Ga-Zn-O系の半導体)で構成され、半導体膜15およびゲート電極GEを含むようにトランジスタ(TFT)が構成される。図2では、トランジスタがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造でもよい。
ゲート電極GE、ゲート配線GH、容量電極CE、およびソース配線SHは、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、銅の少なくとも1つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。図2のTFT層4には、一層の半導体層および三層のメタル層が含まれる。
無機絶縁膜16・18・20は、例えば、CVD法によって形成された、酸化シリコン(SiOx)膜あるいは窒化シリコン(SiNx)膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜21は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。
発光素子層5は、平坦化膜21よりも上層のアノード22と、アノード22のエッジを覆う絶縁性のアノードカバー膜23と、アノードカバー膜23よりも上層のEL(エレクトロルミネッセンス)層24と、EL層24よりも上層のカソード25とを含む。アノードカバー膜23は、例えば、ポリイミド、アクリル等の有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィよってパターニングすることで形成される。
サブ画素ごとに、島状のアノード22、EL層24、およびカソード25を含む発光素子ES(例えば、OLED:有機発光ダイオード,QLED:量子ドットダイオード)が発光素子層5に形成され、発光素子ESを制御するサブ画素回路がTFT層4に形成される。
EL層24は、例えば、下層側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層することで構成される。発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、アノードカバー膜23の開口(サブ画素ごと)に、島状に形成される。他の層は、島状あるいはベタ状(共通層)に形成する。また、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のうち1以上の層を形成しない構成も可能である。
OLEDの発光層を蒸着形成する場合は、FMM(ファインメタルマスク)を用いる。FMMは多数の開口を有するシート(例えば、インバー材製)であり、1つの開口を通過した有機物質によって島状の発光層(1つのサブ画素に対応)が形成される。
QLEDの発光層は、例えば、量子ドットを拡散させた溶媒をインクジェット塗布することで、島状の発光層(1つのサブ画素に対応)を形成することができる。
アノード(陽極)22は、例えばITO(Indium Tin Oxide)とAg(銀)あるいはAgを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する。カソード(陰極)25は、MgAg合金(極薄膜)、ITO、IZO(Indium zinc Oxide)等の透光性の導電材で構成することができる。
発光素子ESがOLEDである場合、アノード22およびカソード25間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に遷移する過程で光が放出される。カソード25が透光性であり、アノード22が光反射性であるため、EL層24から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。
発光素子ESがQLEDである場合、アノード22およびカソード25間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、量子ドットの伝導帯準位(conduction band)から価電子帯準位(valence band)に遷移する過程で光(蛍光)が放出される。
発光素子層5には、前記のOLED、QLED以外の発光素子(無機発光ダイオード等)を形成してもよい。
封止層6は透光性であり、カソード25を覆う無機封止膜26と、無機封止膜26よりも上層の有機バッファ膜27と、有機バッファ膜27よりも上層の無機封止膜28とを含む。発光素子層5を覆う封止層6は、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防いでいる。
無機封止膜26および無機封止膜28はそれぞれ無機絶縁膜であり、例えば、CVD法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機バッファ膜27は、平坦化効果のある透光性有機膜であり、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。有機バッファ膜27は例えばインクジェット塗布によって形成することができるが、液滴を止めるためのバンクを非表示領域に設けてもよい。
下面フィルム10は、支持基板を剥離した後に樹脂層12の下面に貼り付けることで柔軟性に優れた表示デバイスを実現するための、例えばPETフィルムである。機能フィルム39は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能の少なくとも1つを有する。
以上にフレキシブルな表示デバイスについて説明したが、非フレキシブルな表示デバイスを製造する場合は、一般的に樹脂層の形成、基材の付け替え等が不要であるため、例えば、ガラス基板上にステップS2~S5の積層工程を行い、その後ステップS9に移行する。
〔実施形態〕
図3は、本発明の一実施の形態に係る、基板50に発光層として有機物49を蒸着させるために用いる蒸着源40の概要を示す斜視図である。
図3は、本発明の一実施の形態に係る、基板50に発光層として有機物49を蒸着させるために用いる蒸着源40の概要を示す斜視図である。
蒸着源40は、その鉛直下方に設置された加熱装置41を用いて加熱することにより、蒸着源40の内部に備えた昇華性を有する有機物49を昇華させる。昇華した有機物49は、蒸着源40の鉛直上方に備えられた基板50に蒸着し、薄膜を形成する。
蒸着源40は、複数の開口42、側壁部43、前壁部44、後壁部45、および底部46からなる。蒸着源40は、長辺がおよそ1m、高さおよそ30cm、および奥行がおよそ10cmのリニア型であり、チタン(Ti)などにより形成される。
開口42は、中空の略円柱形状をしており、蒸着源40の上部に複数備えられる。開口42は、その内部を昇華した有機物49が通過する。
側壁部43は、側板部47と、側板部47に接する、蒸着源40の底部46よりも熱伝導率の高い金属を含む金属補助材48とで構成される。
側板部47は、蒸着源40の長辺方向に向かい合う蒸着源40の壁面であり、底部46と同じ材質により形成される。側板部47の厚みは、後述する前壁部44および後壁部45と同じ厚みでもよく、側板部47の厚みが前壁部44および後壁部45より厚くてもよい。側板部47の厚みが前壁部44および後壁部45より厚くなることにより、側壁部43の温度の低下が抑制される。そのため、後述する昇華した有機物49は、側壁部43にて冷却されにくくなり、有機物49が側壁部43へ堆積することを抑制できる。
金属補助材48は、底部46よりも熱伝導率の高い金属を含む。金属補助材48は、底部46より熱伝導率の高い金属で構成されてもよく、他の金属により形成され、その表面に熱伝導率の高い金属によりメッキを施されてもよい。金属補助材48は、底部46よりも熱伝導率の高い金属を含むことにより、底部46に加えられた熱が伝わりやすくなり、側壁部43の温度の低下が抑制される。そのため、後述する昇華した有機物49は、側壁部43にて冷却されにくくなり、側壁部43へ堆積しにくくなる。金属補助材48として用いることができ、底部46よりも熱伝導率の高い金属は、銀(Ag)または銅(Cu)などが挙げられる。
金属補助材48は、その上端が蒸着源40の上部と接触しており、その下端が底部46と接触している。金属補助材48の下端が底部46と接触することにより、加熱装置41から底部46へ加えられた熱を側壁部43へ容易に伝えることができる。そして、金属補助材48へ伝えられた熱は、金属補助材48の上端を経由し蒸着源40の開口42が形成された面に伝わる。そのため、金属補助材48は、その下端が蒸着源40の底部46と接触することが好ましく、金属補助材48の上端が蒸着源40の上部に接触してもよい。
金属補助材48の形状は、略三角柱形状をしており、金属補助材48の下端からその上端に向けて厚みが漸減する形状である。金属補助材48が、その上端に向けて厚みが漸減することにより、昇華した有機物49が、開口42から放出される邪魔とならない。
金属補助材48の内側面は、平面状でも、湾曲面状でも、屈曲面状でもよく、形状に制限はない。
前壁部44および後壁部45は、蒸着源40を形成する壁面であり、底部46と同じ材質により形成される。
底部46は、その下方に設置された加熱装置41により加熱されることにより蒸着源40が加熱される。
加熱装置41は、蒸着源40の鉛直下方に設置され、加熱することにより有機物49を昇華させる。そのため、加熱装置41は、有機物49を昇華できる温度まで加熱できれば制限はなく、底部46の温度が300~400℃となるよう加熱できればよい。また、加熱装置41は、蒸着源40の底部46と一体化してもよく、底部46の鉛直下方に加熱装置41を別途設置してもよい。底部46の鉛直下方に加熱装置41を設置することにより、蒸着源40および加熱装置41のメンテナンスなどが容易となる。
有機物49は、底部46の下方に備えた加熱装置41により加熱され、昇華する。そして有機物49は、蒸着源40の上部に設けられた複数の開口42から放出される。そして有機物49は、基板50に蒸着し、発光層を形成する。しかし、昇華した有機物49は、基板50に蒸着する前に、蒸着源40の壁面を通じて外気により冷却され、蒸着源40の壁面に堆積する場合がある。
堆積した有機物49の一部は、昇華した有機物49に加熱され、再度昇華する。その結果、堆積した有機物49の近辺にある開口42から放出される有機物49が増加し、基板50への蒸着する有機物49の量に差が生じる。
図4は、本発明の一実施の形態に係る蒸着源40を複数用いた蒸着装置51を示した斜視図である。
図4に示す蒸着装置51は、複数の蒸着源40を蒸着源40の短辺方向に複数並べられており、蒸着装置51の鉛直上方に基板50が設置される。基板50または蒸着装置51が矢印方向へ動くことにより、基板50上へ層状に有機物49を蒸着させることができる。蒸着源40それぞれに備えた有機物49は、同じ有機物49でもよく、異なった有機物49でもよい。それぞれの蒸着源40に異なった有機物49を用いて基板50に蒸着させることにより、基板50上へ蒸着した有機物49の層構造を容易に作成できる。
また、蒸着装置51は、複数の蒸着源40がその短辺方向に複数並ぶことにより、前壁部44および後壁部45の壁面の温度が低下することを抑制できる。
図5は、蒸着源40を用いて基板50に有機物49を蒸着させるフローチャートである。まず、金属補助材48を取付けた蒸着源40に昇華性を有する有機物49を設置する(S21)。蒸着源40を加熱装置41にて加熱し、有機物49を昇華させる(S22)。昇華した有機物49を蒸着源40上部の開口42から放出し、基板50に蒸着させる(S23)。
本発明の一実施の形態に係る蒸着源40の変形例として、図6の(a)および(b)に、金属補助材48の内壁面が屈曲した、略三角柱形状の金属補助材48aが設置された蒸着源40を示す。図6の(a)に示す金属補助材48aは、その下端は四角柱形状部を備え、その上端では三角柱形状部を備え、四角柱形状部と三角柱形状部を分離することができる。また、図6の(b)に示す金属補助材48bは、図6の(a)に示した四角柱形状部と三角柱形状部とが一体化している。
金属補助材48aおよび48bは、その下端では四角柱形状であり、その上端では三角柱形状とすることにより、用いる金属の量を減少させることができる。
また、本発明の一実施の形態に係る蒸着源40の変形例として、図6の(c)に、金属補助材48cの内壁面が、湾曲した略三角柱形状の金属補助材48cを示す。蒸着源40の内側面が湾曲することにより、昇華した有機物49が付着しにくくなる。
また、本発明の一実施の形態に係る蒸着源40のさらなる変形例として、図6の(d)に、側壁部43が、蒸着源40を形成する他の壁面(前壁部44、および後壁部45)より厚く、側壁部43の蒸着源40の内壁面に、蒸着源40を構成する金属より熱伝導率の高い金族によりメッキを施した場合を示す。側壁部43の厚みを厚くし、その側壁部43の蒸着源40の内壁面にメッキを施すことにより、金属補助材48を設置せずとも側壁部43の温度の低下を抑制できる。
〔まとめ〕
本実施形態にかかる表示デバイスとしては、例えば、電気光学素子としてOLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を備えた有機EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、電気光学素子として無機発光ダイオードを備えた無機ELディスプレイ、電気光学素子としてQLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)を備えたQLEDディスプレイ等が挙げられる。
本実施形態にかかる表示デバイスとしては、例えば、電気光学素子としてOLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を備えた有機EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、電気光学素子として無機発光ダイオードを備えた無機ELディスプレイ、電気光学素子としてQLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)を備えたQLEDディスプレイ等が挙げられる。
態様1の蒸着源は、基板への薄膜蒸着に用いられるリニア型の蒸着源であって、前記蒸着源の底部に外部から加熱が行われ、前記蒸着源の長辺方向に向かい合う2つの側壁部を含み、各側壁部の少なくとも一部に、前記底部よりも熱伝導率の高い金属が含まれる。
態様2では、各側壁部は、側板部と、前記側板部に接する、前記底部よりも熱伝導率の高い金属を含む金属補助材とで構成される。
態様3では、前記底部よりも熱伝導率の高い金属が銀(Ag)または銅(Cu)である。
態様4では、各側壁部に、前記底部よりも熱伝導率の高い金属のメッキが施されている。
態様5では、各側壁部は、前記蒸着源の短辺方向に向かい合う前壁部およぶ後壁部よりも厚みが大きい。
態様6では、前記金属補助材が前記底部に接触している。
態様7では、前記金属補助材は、前記底部に接する下端と、前記蒸着源の上部に接する上端とを含み、前記上端の厚みが前記下端の厚みよりも小さい。
態様8では、前記金属補助材は、前記下端から前記上端に向けて厚みが漸減する。
態様9では、前記金属補助材の内側面が、平面または湾曲面あるいは屈曲面である。
態様10では、前記金属補助材は、三角柱形状である。
態様11では、前記金属補助材は、前記下端を含む四角柱形状部と、前記上端を含む三角柱形状部とを含む。
態様12では、蒸着源を複数含み、複数の蒸着源がそれぞれの短辺方向に並べられている。
態様13では、底部を加熱するリニア型の蒸着源を用いる蒸着方法であって、前記蒸着源の長辺方向に垂直な側板部に接するように、前記底部よりも熱伝導率の高い金属を含む金属補助材を前記蒸着源に設置する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
40 蒸着源
41 加熱装置
42 開口
43 側壁部
44 前壁部
45 後壁部
46 底部
47 側板部
48・48a・48b・48c・48d 金属補助材
49 有機物
50 基板
51 蒸着装置
41 加熱装置
42 開口
43 側壁部
44 前壁部
45 後壁部
46 底部
47 側板部
48・48a・48b・48c・48d 金属補助材
49 有機物
50 基板
51 蒸着装置
Claims (13)
- 基板への薄膜蒸着に用いられるリニア型の蒸着源であって、
前記蒸着源の底部に外部から加熱が行われ、
前記蒸着源の長辺方向に向かい合う2つの側壁部を含み、
各側壁部の少なくとも一部に、前記底部よりも熱伝導率の高い金属が含まれる蒸着源。 - 各側壁部は、側板部と、前記側板部に接する、前記底部よりも熱伝導率の高い金属を含む金属補助材とで構成される請求項1に記載の蒸着源。
- 前記底部よりも熱伝導率の高い金属が銀(Ag)または銅(Cu)である請求項1または2に記載の蒸着源。
- 各側壁部に、前記底部よりも熱伝導率の高い金属のメッキが施されている請求項1~3のいずれか1項に記載の蒸着源。
- 各側壁部は、前記蒸着源の短辺方向に向かい合う前壁部およぶ後壁部よりも厚みが大きい請求項4に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材が前記底部に接触している請求項2に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材は、前記底部に接する下端と、前記蒸着源の上部に接する上端とを含み、前記上端の厚みが前記下端の厚みよりも小さい請求項2に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材は、前記下端から前記上端に向けて厚みが漸減する請求項7に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材の内側面が、平面または湾曲面あるいは屈曲面である請求項8に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材は、三角柱形状である請求項8に記載の蒸着源。
- 前記金属補助材は、前記下端を含む四角柱形状部と、前記上端を含む三角柱形状部とを含む請求項8に記載の蒸着源。
- 請求項1~11のいずれか1項に記載の蒸着源を複数含み、複数の蒸着源がそれぞれの短辺方向に並べられている蒸着装置。
- 底部を加熱するリニア型の蒸着源を用いる蒸着方法であって、
前記蒸着源の長辺方向に垂直な側板部に接するように、前記底部よりも熱伝導率の高い金属を含む金属補助材を前記蒸着源に設置する蒸着方法。
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Citations (5)
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-
2018
- 2018-03-28 WO PCT/JP2018/013028 patent/WO2019186843A1/ja active Application Filing
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