JP2005019090A - Organic electroluminescence display device, method and device for manufacturing it and electronic apparatus provided with the organic electroluminescence - Google Patents
Organic electroluminescence display device, method and device for manufacturing it and electronic apparatus provided with the organic electroluminescence Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005019090A JP2005019090A JP2003179885A JP2003179885A JP2005019090A JP 2005019090 A JP2005019090 A JP 2005019090A JP 2003179885 A JP2003179885 A JP 2003179885A JP 2003179885 A JP2003179885 A JP 2003179885A JP 2005019090 A JP2005019090 A JP 2005019090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vapor deposition
- display device
- manufacturing
- organic electroluminescence
- organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 42
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 36
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 4
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- OBAJPWYDYFEBTF-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-9,10-dinaphthalen-2-ylanthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C3=C4C=CC=CC4=C(C=4C=C5C=CC=CC5=CC=4)C4=CC=C(C=C43)C(C)(C)C)=CC=C21 OBAJPWYDYFEBTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 4- -2-tert-butyl-6- -4h-pyran Chemical compound O1C(C(C)(C)C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(C(CCN2CCC3(C)C)(C)C)=C2C3=C1 HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- MSDMPJCOOXURQD-UHFFFAOYSA-N C545T Chemical compound C1=CC=C2SC(C3=CC=4C=C5C6=C(C=4OC3=O)C(C)(C)CCN6CCC5(C)C)=NC2=C1 MSDMPJCOOXURQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に有機エレクトロルミネッセンス(有機電界発光。以下、有機ELという)表示装置の表示部分(パネル)に構成される有機EL素子の正孔輸送層、発光層等を成膜するときに使用される蒸着方法を用いた有機EL表示装置及びその製造方法、有機EL表示装置を備えた電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL表示装置の製造は、従来、有機EL素子となる蒸着材料を抵抗加熱式真空蒸着装置にて、基板に蒸着することで薄膜を形成し、その表示部分(パネル)を作製していた。装置の真空容器内の底部に蒸着材料を収容する蒸着用ルツボ(以下、単にルツボという)を配置する。真空容器内上部には、蒸着により有機ELの薄膜が形成される基板がルツボと向き合って設けられており、基板とルツボとの間には、基板の所定位置だけに蒸着材料が蒸着されるようにマスクが設けられている。ここで、基板直下にルツボを設けると、蒸着材料がルツボ直上部分に蒸着され、この部分の膜が厚くなるため、ルツボは真空容器内の底部の基板直下でない部分に配置される。そして、その配置による蒸着の偏りを防止し、基板の面内膜厚分布を良くし、膜厚の均一性を確保するため、蒸着時に基板を回転させる回転機構(以下、回転部という)が設置されている。そして、蒸着はルツボを加熱し、蒸着材料を蒸発させて行うが、ルツボの加熱温度を上げることにより蒸着速度を上げて生産性(量産性)の確保も図っている。
【0003】
また、特にフルカラーの有機EL表示装置の製造する場合、RGBそれぞれの有機EL素子を形成するためにドーピングと呼ばれる共蒸着法を用いて色度及び輝度の最適化を図っている。これは発光層の主要な蒸着材料となるホスト材料中に、ある割合で発光中心のゲスト材料(ドーパント)を混入する方法である。ゲスト材料は、蛍光量子収率の高い発光中心色素を濃度消光(ある濃度以上にゲスト材料を混入すると、エネルギー伝達が生じ、強度が低くなる現象)の起こらない濃度で混入して使用するため、厳密な蒸着速度比で混入する必要がある。
【0004】
【非特許文献1】
「真空蒸着」、ジークフリート・シラー、ウルリッヒ・ハイジッヒ 著、日本真空技術株式会社 訳、発売元 アグネ技術センター、1977年5月10日発行、126〜129ページ
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
生産性向上のために蒸着速度を上げて蒸着を行っているが、温度−蒸着速度特性において温度変化に対して蒸着速度変化が急峻な部分での蒸着を行うため、一定の蒸着速度に保つための温度制御が困難であり、それによって有機EL表示装置の膜厚ばらつきに起因する性能ばらつきが発生するという問題が生じていた。また、蒸着速度(加熱温度)を上げれば、細かな蒸着粒子だけでなく、大きな蒸着粒子が突沸のように飛び出して蒸着してしまう異常蒸着が多発し、これが画素欠陥を生じさせ、著しく歩留まりを下げるという問題もあった。
【0006】
さらに、従来の有機EL表示装置の製造方法では蒸着膜厚の均一性を確保するために基板を回転させているが、そのための回転部を設けるため、非常に大きな真空容器を必要とし、製造装置の価格も高くなるという問題があった。
【0007】
また、ドーピングの管理についても、複数の蒸着材料の混合比は厳密な蒸着速度比により管理されないと、期待される色度や輝度が得られないという問題も抱えている。
【0008】
本発明は、有機EL素子の各層を成す薄膜等を蒸着により成膜する際に、面内膜厚分布を均一にし、蒸着速度を安定させ、異常蒸着を起こりにくくする製造方法を提供し、これにより質のよい有機EL表示装置、その表示装置を用いた電子機器、そしてこの方法を実現するための製造装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、同一の蒸着材料が収容された蒸着源を蒸着装置内の2個所以上に配置し、前記各蒸着源からの前記蒸着材料を基板に蒸着させて有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することを特徴とする。特に、蒸着源を2個所以上に配置し、保持部材により上部に保持された基板を静止させて蒸着するため、成膜膜厚の面内均一を確保しつつも回転機構を設けずにすむ。そのため、真空容器を小型・簡素化した有機エレクトロルミネッセンス表示装置製造装置を得ることができる。蒸着源は、基板のある辺に平行になるように、容器の底面に直線に並べたり、容器底面(基板)の中心から等距離になるように点対称の位置に並べたり、多角形の頂点の位置に配置する等の工夫をすることにより、面内の膜厚を均一が確保できるようにする。
【0010】
さらに、温度変化に対する蒸着速度変化の割合が10−3((nm/s)/℃)オーダ(蒸着速度を一定に制御できる温度領域)を用いて、蒸着速度を一定に制御しつつ、各蒸着源から蒸着材料を蒸着させ、また、他の蒸着材料が収容された蒸着源を蒸着装置内の少なくとも1個所に配置して共蒸着を行うことにより、異常蒸着を防げ、温度変動による蒸着速度の影響が少ない部分で蒸着ができるので、蒸着速度が安定し、ドーピングの混合比も安定させることができ、欠陥のない有機電界発光素子を安定して製造できる。
【0011】
以上の手段を用いることにより発光素子特性の優れた有機エレクトロルミネッセンス表示装置を安定して製造でき、得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施形態1.
図1は本発明の有機EL表示装置の製造方法を具体化して実現するための製造装置を表す図である。本実施の形態では、蒸着装置である真空容器1内の底部に、蒸着材料を収容する蒸着源のルツボ2がa、b、c、d、eの5個所に配置する(以下、各ルツボを特定する場合には、ルツボ2a、2b、…、2eという)。ここで本実施の形態ではルツボ2a、2b、…、2eは直線状に並んでいるものとする。各ルツボ2にはそれぞれセルシャッター4が備えられており、それぞれ適宜開閉可能となっている。各ルツボ2周辺にルツボ2を加熱するためのヒーター3を設置する。真空容器1内上部には、有機ELの薄膜が形成される被蒸着対象の基板5と基板5にパターニングするためのマスク6とが保持部7に保持され、ルツボ2と向き合って設けられている。ここで、保持部7には従来のような回転部は設けていない。また、基板5には電極の配設等の処理が施され、蒸着による有機ELの薄膜(層)を形成する前に形成しておくべき層が形成されているものとする。マスク6(基板5)とルツボ2との間には蒸着時に開けるメインシャッター8を設ける。また、水晶振動子による膜厚モニター9をルツボ2と基板5の中間に配置する。これは水晶振動子の周波数シフトをモニターすることにより蒸着レート(蒸着速度)及び膜厚を管理するためのものである。
【0013】
図2は、本発明の蒸着装置にてAlq3 (トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム)を成膜したときの膜厚分布を表す図である。横軸は図1のルツボ2の位置a、b、c、d、eを表し、縦軸は成膜膜厚(nm)を表す。点線Aはcの位置のルツボ2cのみを使用して成膜した膜厚の分布を表し、実線Bはルツボ2a、2c及び2eを使用して成膜した膜厚の分布を表している。図2より、回転部がなくても面内膜厚分布が均一で非常に良くなっていることがわかる。したがって、真空容器1の小型化又は同一寸法であれば蒸着できる基板5を大型化することが容易にできる。
【0014】
図3は、Alq3 の温度−蒸着速度特性を表す図である。図3において、(1)の部分は1つのルツボ2用いて従来と同様の生産性を得ようとする場合に使用される温度領域である。この温度領域では、温度変化に対する蒸着速度の変化が大きい(約10−2((nm/s)/℃)オーダ(約0.07)での傾き)。この領域でも蒸着速度を一定にできるような温度制御ができればよいが、現在の技術では、蒸着速度を一定にするための厳密な温度制御が困難であることがわかる。そのため厳密な蒸着速度比が求められるドーピングの管理も困難となり、有機EL表示装置の安定した生産が容易ではなくなる。また、(1)の温度領域では大きな蒸着粒子が突沸のように飛び出す異常蒸着が起こりやすい。これにより画素欠陥等の不具合を生じさせる。
【0015】
これに対し、(2)の部分は2個所以上のルツボ2を用いて従来のような生産性を得ようとする場合に使用される温度領域(Alq3 においては、約270℃〜約290℃)である。この範囲の温度領域は、温度変化に対する蒸着速度の変化が小さい(約10−3((nm/s)/℃)オーダ(約0.003)での傾きであるため、(1)の部分と比べて1桁異なる)。そのため、蒸着速度を一定にするための温度制御が容易である。したがって、異常蒸着を防ぎつつ、全体として従来と同様又はそれ以上の蒸着速度を確保でき、生産性を確保することができる。
【0016】
以上の説明はAlq3 に限らずすべての有機化合物の材料に共通しており、他の有機化合物の蒸着材料を本発明の蒸着装置で使用しても、同様の効果が得られることは確認済みである。
【0017】
以上のように第1の実施の形態によれば、同一の蒸着材料が収容されたルツボ2a〜2eを製造装置内の真空容器1の底面の5個所に直線状に配置し、蒸着材料を基板5に蒸着させて有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造するようにしたので、回転部を設けなくても基板5の面内膜厚分布を確保することができる。そのため、製造装置の真空容器1を小型・簡素化することができる。また、温度変化に対する蒸着速度変化の割合が低い、10−3((nm/s)/℃)オーダとなる蒸着速度で各蒸着源を蒸着させるようにしたので、異常蒸着を防ぎつつ、従来と同様又はそれ以上の生産性を確保することができる。また、画素欠陥等を少なくすることができるので、品質が高く、生産効率もよく、欠陥がない有機EL表示装置を安定して製造できる。
【0018】
実施形態2.
図4は本発明の方法で作製した有機ELパネルの構造の概略を表す図である。次にこのパネル作製の実施手順例について説明する。ここでは、PassiveMatrix(パッシブマトリクス)方式の有機ELパネルを作製することにする。まず、0.7mmのガラス基板5に陽極11としてITO(インジウム酸化錫)をスパッタ法を用いて100nm成膜した後、O2 プラズマ照射を行って仕事関数の調整を行った。これに続く以下の各層の成膜は第1の実施の形態で説明した蒸着装置による蒸着法により行った。陽極11からの正孔を効率よく注入し、発光層14に輸送するための正孔注入層12としてCuPc(銅フタロシアニン)を8nm、続いて正孔輸送層13としてNPB(N,N−ジ(ナフタリル)−N,N−ジフェニル−ベンジデン)50nmを成膜した。発光層14は高精細マスクを用いてドーピング(共蒸着)し、赤色、緑色、青色をそれぞれ発光する発光層14で塗り分けを行い、薄膜形成した。図4では、赤色、緑色、青色の順番で発光層14を形成しているが、順番は特に限定しない。
【0019】
赤色の発光層14Rとしては、ホスト材料として30nmのAlq3 を用い、Eastman Kodak (登録商標)社製RD1(物質名:DCJTB)とYD1(物質名:ルブレン)をそれぞれ0.7%、5.0%の蒸着速度比の割合でドーピングした。緑色の発光層14Gはホスト材料として30nmのAlq3 を用い、ゲスト材料としてEastman Kodak (登録商標)社製GD1(物質名:クマリン545T)を1.0%の蒸着速度比の割合でドーピングした。また、青色の発光層14Bにおいては、ホスト材料として20nmのEastman Kodak (登録商標)社製BH2(物質名:TBADN)を用い、ゲスト材料としてEastman Kodak (登録商標)社製BD2(物質名:TBP)を0.5%の蒸着速度比の割合でドーピングした。
【0020】
ここで、ホスト材料とゲスト材料(ドーパント)の蒸着速度比を1:0.01にしようとした場合に、従来技術と同様の方法によって成膜した場合には蒸着速度比は1:0.007〜0.013と不安定であったが、第1の実施の形態で説明したような図1の装置を用い、図2の(2)の温度領域において温度制御を行いながら成膜することにより1:0.009〜0.011と安定した。したがって、厳密な速度比が要求されるドーピングの管理も安定して行える。
【0021】
続いて陰極17からの電子を効率よく注入し、発光層14に輸送するための電子輸送層15としてAlq3 30nmを、電子注入層16にはLiF1nmをRGB各発光層の上に成膜した。また陰極17としてアルミニウム(Al)を150nm成膜した。
【0022】
ここでは、正孔注入層12、正孔輸送層13、発光層14、電子輸送層15及び電子注入層16の各層を成膜したが、場合によっては、注入層と輸送層とを1つの層で成膜する等、様々な層の形態においても、本製造装置を用いることができる。また、例えば陰極17をガラス基板5に形成した場合には、それぞれの層は、逆の順序で蒸着が行われ、成膜される。
【0023】
その後、窒素雰囲気中で、凹部を有するカバーガラス18を接着剤19で固定し、缶封止を行った。カバーガラス18内部には、乾燥剤20を設け、有機EL素子に対し、水分等の影響が及ばないようにしている。ここで1画素のサイズは198μm角であり、RGBそれぞれは62μmとする。また、例えばカバーガラス18外部に各画素の発光(電力供給)を制御する、回路等を設け、有機EL表示装置を完成させる。
【0024】
上述したように、第1の実施の形態で説明した図1の装置を用い、図2の(2)の温度領域におけるある蒸着速度でPassive Matrix(パッシブマトリクス)方式の有機EL表示装置(パネル)への成膜を行った場合、従来技術によって成膜を行った場合は欠陥数が40個所/パネルであったが、5個所/パネルへ改善がみられた。また、色度においても、10枚のパネルを試作した時のばらつきは、±3σ(σは標準偏差)で表示すると、表1のようにばらつきが小さくなっており、改善がみられた。ここではパッシブマトリクス方式の表示装置を作成したが、もちろん、本製造方法でActive Matrix(アクティブマトリクス)方式の有機EL表示装置(パネル)を製造することもできる。またその効果もパッシブマトリクス方式のものと変わらない。
【0025】
【表1】
【0026】
実施形態3.
図5は本発明の第3の実施の形態に係る真空容器1とルツボ2との位置関係を表す図である。図5においては8箇所にルツボ2を配置している。上述した第1の実施の形態ではルツボ2を一列に並べて配置していた。この配置でも従来に比べて十分な面内膜厚分布を確保することができるが、本実施の形態では、さらに基板5(蒸着容器1)の中心を中心とする正八角形の各頂点の位置に各ルツボ2を配置する。ここでは、基板5の面が蒸着容器1の底面と平行であり、装置の上面から見た場合に基板5の中心が蒸着容器1の中心と一致することを前提としている。
【0027】
図5のように、基板5の中心から等距離で正多角形の頂点の位置となるように各ルツボ2を配置すれば、蒸着材料が基板5に均一に蒸着するので面内膜厚分布をよくすることができる。また、基板5の形状に合わせて配置したりすることもできる。
【0028】
実施形態4.
図6は本発明の第4の実施の形態に係る電子機器を表す図である。図6(a)は携帯電話の表示パネルとして上述の実施の形態で説明した方法で製造した有機EL表示装置を用いた場合であり、図6(b)はデジタルカメラの表示パネルとして、上述の実施の形態で説明した方法で製造した有機EL表示装置を用いた場合である。この他に、ゲーム機器やコンピュータのディスプレイにおいても上述の実施の形態で説明した方法で製造した有機EL表示装置を用いることができる。
【0029】
実施形態5.
上述の実施の形態では、有機EL素子となる蒸着材料を蒸着し、有機EL表示装置を製造する方法について説明した。上述の実施の形態で説明した蒸着方法については、有機EL素子となる蒸着材料に限らず、無機物(金属等)等を蒸着する場合にも有効である。また、それにより有機材料以外の表示装置を製造することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る有機EL製造装置を示す図である。
【図2】本発明の蒸着装置で蒸着した場合の膜厚分布を示した図である。
【図3】Alq3 の温度―蒸着速度特性を示す図である。
【図4】有機ELパネルの構造を示す図である。
【図5】真空容器1とルツボ2との位置関係を表す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
1 真空容器、2 蒸着用ルツボ、3 ヒーター、4 セルシャッター、5 基板、6 マスク、7 保持部、8 メインシャッター、9 膜厚モニター、11 陽極、12 正孔注入層、13 正孔輸送層、14、14R、14G、14B 発光層、15 電子輸送層、16 電子注入層、17 陰極、18 カバーガラス、19 接着剤、20 乾燥剤。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly forms a hole transport layer, a light emitting layer, and the like of an organic EL element configured in a display portion (panel) of an organic electroluminescence (organic electroluminescence, hereinafter referred to as organic EL) display device. The present invention relates to an organic EL display device using a vapor deposition method to be used, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the organic EL display device.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of an organic EL display device, conventionally, a thin film was formed by evaporating a vapor deposition material to be an organic EL element on a substrate with a resistance heating vacuum vapor deposition device, and a display portion (panel) was produced. A vapor deposition crucible (hereinafter simply referred to as a crucible) for accommodating a vapor deposition material is disposed at the bottom of the vacuum vessel of the apparatus. In the upper part of the vacuum vessel, a substrate on which an organic EL thin film is formed by vapor deposition is provided facing the crucible, and the vapor deposition material is deposited only at a predetermined position of the substrate between the substrate and the crucible. Is provided with a mask. Here, when a crucible is provided directly under the substrate, the vapor deposition material is vapor deposited in a portion immediately above the crucible, and the film in this portion becomes thick. Therefore, the crucible is disposed in a portion not directly under the substrate in the vacuum vessel. In order to prevent uneven deposition due to the arrangement, improve the in-plane film thickness distribution of the substrate, and ensure the uniformity of the film thickness, a rotating mechanism (hereinafter referred to as a rotating part) that rotates the substrate during deposition is installed. Has been. The vapor deposition is performed by heating the crucible and evaporating the vapor deposition material. However, by increasing the heating temperature of the crucible, the vapor deposition rate is increased to ensure productivity (mass productivity).
[0003]
In particular, when a full-color organic EL display device is manufactured, chromaticity and luminance are optimized by using a co-evaporation method called doping in order to form RGB organic EL elements. This is a method in which a guest material (dopant) having a light emission center is mixed in a certain ratio into a host material which is a main vapor deposition material of the light emitting layer. The guest material is used by mixing the emission center dye with a high fluorescence quantum yield at a concentration that does not cause concentration quenching (a phenomenon in which energy transfer occurs when the guest material is mixed at a certain concentration or more). It is necessary to mix at a strict deposition rate ratio.
[0004]
[Non-Patent Document 1]
"Vacuum Deposition", Siegfried Schiller, by Ulrich Heisig, translated by Nihon Vacuum Technology Co., Ltd. Publisher Agne Technology Center, published on May 10, 1977, pages 126-129
[Problems to be solved by the invention]
Vapor deposition is performed at a higher deposition rate to improve productivity. However, in order to keep the deposition rate constant because deposition is performed at a portion where the deposition rate changes sharply with respect to the temperature change in the temperature-deposition rate characteristics. It is difficult to control the temperature of the organic EL display, which causes a problem in that the performance varies due to the film thickness variation of the organic EL display device. Also, if the deposition rate (heating temperature) is increased, not only fine deposition particles but also large deposition particles jump out like bumps and vapor deposition occurs frequently, which causes pixel defects and significantly increases the yield. There was also a problem of lowering.
[0006]
Furthermore, in the conventional manufacturing method of the organic EL display device, the substrate is rotated in order to ensure the uniformity of the deposited film thickness. However, since a rotating part is provided for this purpose, a very large vacuum vessel is required, and the manufacturing apparatus There was a problem that the price of was also high.
[0007]
In addition, with respect to doping management, there is also a problem that expected chromaticity and luminance cannot be obtained unless the mixing ratio of a plurality of vapor deposition materials is managed by a strict vapor deposition rate ratio.
[0008]
The present invention provides a manufacturing method that makes the in-plane film thickness distribution uniform, stabilizes the deposition rate, and makes abnormal deposition difficult to occur when forming a thin film or the like constituting each layer of an organic EL element by deposition. It is an object of the present invention to provide a higher-quality organic EL display device, an electronic apparatus using the display device, and a manufacturing apparatus for realizing this method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above problems, an organic electroluminescence display device is provided by disposing vapor deposition sources containing the same vapor deposition material at two or more locations in a vapor deposition apparatus, and depositing the vapor deposition materials from the respective vapor deposition sources on a substrate. It is characterized by manufacturing. In particular, the deposition source is disposed at two or more locations, and the substrate held on the upper portion by the holding member is stationary to perform the deposition, so that it is not necessary to provide a rotating mechanism while ensuring in-plane uniformity of the film thickness. Therefore, an organic electroluminescence display device manufacturing apparatus in which the vacuum vessel is reduced in size and simplified can be obtained. The deposition source is arranged in a straight line on the bottom surface of the container so as to be parallel to a certain side of the substrate, or in a point-symmetrical position so as to be equidistant from the center of the bottom surface (substrate) of the container. It is possible to ensure a uniform in-plane film thickness by devising such as disposing at the position.
[0010]
Furthermore, the ratio of the deposition rate change with respect to the temperature change is on the order of 10 −3 ((nm / s) / ° C.) (temperature range in which the deposition rate can be controlled to be constant), and the deposition rate is controlled to be constant. Vapor deposition material is deposited from the source, and the vapor deposition source containing other vapor deposition materials is placed in at least one place in the vapor deposition apparatus to perform co-vapor deposition, thereby preventing abnormal vapor deposition and reducing the vapor deposition rate due to temperature fluctuations. Since vapor deposition can be performed in a portion having little influence, the vapor deposition rate can be stabilized, the mixing ratio of doping can be stabilized, and a defect-free organic electroluminescent device can be stably produced.
[0011]
By using the above means, an organic electroluminescence display device having excellent light emitting element characteristics can be stably produced and obtained.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing apparatus for realizing and realizing the method for manufacturing an organic EL display device of the present invention. In the present embodiment, the
[0013]
FIG. 2 is a diagram showing a film thickness distribution when Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum) is formed by the vapor deposition apparatus of the present invention. The horizontal axis represents the positions a, b, c, d, and e of the
[0014]
FIG. 3 is a diagram showing temperature-deposition rate characteristics of Alq 3 . In FIG. 3, the part (1) is a temperature region used when the same productivity as the conventional one is to be obtained using one
[0015]
On the other hand, the part (2) is a temperature range (about 270 ° C. to about 290 ° C. in Alq 3) used when obtaining the conventional productivity using two or
[0016]
The above description is common to all organic compound materials, not limited to Alq 3 , and it has been confirmed that the same effect can be obtained even if other organic compound deposition materials are used in the deposition apparatus of the present invention. It is.
[0017]
As described above, according to the first embodiment, the crucibles 2a to 2e in which the same vapor deposition material is accommodated are linearly arranged at five locations on the bottom surface of the
[0018]
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the structure of an organic EL panel produced by the method of the present invention. Next, an example of the procedure for manufacturing the panel will be described. Here, a Passive Matrix (passive matrix) type organic EL panel is manufactured. First, an ITO (indium tin oxide) film having a thickness of 100 nm was formed as an anode 11 on a 0.7 mm glass substrate 5 by a sputtering method, and then the work function was adjusted by O 2 plasma irradiation. Subsequent film formation of the following layers was performed by the vapor deposition method using the vapor deposition apparatus described in the first embodiment. As a hole injection layer 12 for efficiently injecting holes from the anode 11 and transporting them to the light emitting layer 14, CuPc (copper phthalocyanine) is 8 nm, and subsequently as a hole transport layer 13 NPB (N, N-di ( Naphthalyl) -N, N-diphenyl-benzylidene) 50 nm was deposited. The light emitting layer 14 was doped (co-evaporated) using a high-definition mask, and was separately applied with the light emitting layer 14 emitting light of red, green, and blue to form a thin film. In FIG. 4, the light emitting layer 14 is formed in the order of red, green, and blue, but the order is not particularly limited.
[0019]
As the red light emitting layer 14R, 30 nm of Alq 3 is used as a host material, and RD1 (substance name: DCJTB) and YD1 (substance name: rubrene) manufactured by Eastman Kodak (registered trademark) are respectively 0.7% and 5. Doping was performed at a rate of a deposition rate ratio of 0%. The green light-emitting layer 14G was formed by using Alq 3 of 30 nm as a host material, and doping GD1 (substance name: Coumarin 545T) manufactured by Eastman Kodak (registered trademark) as a guest material at a rate of an evaporation rate ratio of 1.0%. In the blue light-emitting
[0020]
Here, when the deposition rate ratio between the host material and the guest material (dopant) is set to 1: 0.01, the deposition rate ratio is 1: 0.007 when the film is formed by the same method as in the prior art. Although it was unstable as .about.0.013, by using the apparatus of FIG. 1 as described in the first embodiment, forming a film while performing temperature control in the temperature range of (2) of FIG. 1: Stable from 0.009 to 0.011. Therefore, the doping control requiring a strict speed ratio can be stably performed.
[0021]
Subsequently, Alq 3 30 nm was formed as an electron transport layer 15 for efficiently injecting electrons from the cathode 17 and transported to the light emitting layer 14, and
[0022]
Here, each of the hole injection layer 12, the hole transport layer 13, the light emitting layer 14, the electron transport layer 15 and the electron injection layer 16 is formed. However, in some cases, the injection layer and the transport layer are formed as one layer. The present manufacturing apparatus can also be used in various layer forms, such as forming a film by the above method. For example, when the cathode 17 is formed on the glass substrate 5, the respective layers are deposited in the reverse order.
[0023]
Then, the cover glass 18 which has a recessed part was fixed with the adhesive agent 19 in nitrogen atmosphere, and can sealing was performed. A
[0024]
As described above, the Passive Matrix (passive matrix) organic EL display device (panel) is used at a certain deposition rate in the temperature region of (2) in FIG. 2 using the device of FIG. 1 described in the first embodiment. When the film was formed by the conventional technique, the number of defects was 40 places / panel when the film was formed by the conventional technique, but the number of defects was improved to 5 places / panel. In addition, the chromaticity was also improved when the 10 panels were prototyped and displayed as ± 3σ (σ is the standard deviation) as shown in Table 1. Although a passive matrix display device is created here, of course, an active matrix (active matrix) organic EL display device (panel) can also be manufactured by this manufacturing method. The effect is also the same as that of the passive matrix type.
[0025]
[Table 1]
[0026]
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the
[0027]
As shown in FIG. 5, if each
[0028]
FIG. 6 is a diagram showing an electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the case where the organic EL display device manufactured by the method described in the above embodiment is used as a display panel of a mobile phone, and FIG. 6B shows the above-described display panel of a digital camera. This is a case where the organic EL display device manufactured by the method described in the embodiment is used. In addition, an organic EL display device manufactured by the method described in the above embodiment can be used for a display of a game machine or a computer.
[0029]
Embodiment 5. FIG.
In the above-described embodiment, the method for manufacturing the organic EL display device by evaporating the vapor deposition material to be the organic EL element has been described. About the vapor deposition method demonstrated by the above-mentioned embodiment, it is effective not only when vapor-depositing material used as an organic EL element but vapor-depositing inorganic substances (metal etc.) etc. Thereby, a display device other than the organic material can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an organic EL manufacturing apparatus according to
FIG. 2 is a view showing a film thickness distribution when vapor deposition is performed by the vapor deposition apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing temperature-deposition rate characteristics of Alq 3 ;
FIG. 4 is a diagram showing a structure of an organic EL panel.
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a
FIG. 6 is a diagram showing an electronic apparatus according to an embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
1 vacuum vessel, 2 crucible for vapor deposition, 3 heater, 4 cell shutter, 5 substrate, 6 mask, 7 holding part, 8 main shutter, 9 film thickness monitor, 11 anode, 12 hole injection layer, 13 hole transport layer, 14, 14R, 14G, 14B Light emitting layer, 15 electron transport layer, 16 electron injection layer, 17 cathode, 18 cover glass, 19 adhesive, 20 desiccant.
Claims (10)
同一の蒸着材料が収容された蒸着源を蒸着装置の容器内の2個所以上に配置し、前記各蒸着源からの前記蒸着材料を基板に蒸着させることを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of an organic electroluminescence display device that forms a thin film that becomes an organic electroluminescent element by vapor deposition,
Manufacturing of an organic electroluminescence display device, wherein vapor deposition sources containing the same vapor deposition material are disposed at two or more locations in a container of a vapor deposition device, and the vapor deposition material from each vapor deposition source is vapor deposited on a substrate Method.
同一の蒸着材料が収容された蒸着源を蒸着装置の容器内の2個所以上に配置し、さらに、他の蒸着材料が収容された蒸着源を蒸着装置内の少なくとも1個所に配置して、前記各蒸着源からの前記蒸着材料を基板に共蒸着させることを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In a method of manufacturing an organic electroluminescence display device by vapor deposition,
The vapor deposition source containing the same vapor deposition material is arranged in two or more places in the container of the vapor deposition apparatus, and the vapor deposition source containing another vapor deposition material is arranged in at least one place in the vapor deposition apparatus, A manufacturing method of an organic electroluminescence display device, characterized in that the evaporation material from each evaporation source is co-evaporated on a substrate.
前記基板を静止させて蒸着することを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of the organic electroluminescent display apparatus of Claim 1 or 2,
A method of manufacturing an organic electroluminescence display device, wherein the substrate is deposited while being stationary.
長方形の前記基板のある一辺と平行に、前記容器の底面上の位置に前記蒸着源をそれぞれ配置することを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of the organic electroluminescent display apparatus of Claim 1 or 2,
A method for manufacturing an organic electroluminescence display device, wherein the vapor deposition source is disposed at a position on a bottom surface of the container in parallel with one side of the rectangular substrate.
前記容器の底面上の中心位置から点対称の位置に、偶数の前記蒸着源をそれぞれ配置することを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of the organic electroluminescent display apparatus of Claim 1 or 2,
A manufacturing method of an organic electroluminescence display device, wherein an even number of the vapor deposition sources are respectively arranged at a point-symmetrical position from a center position on a bottom surface of the container.
前記基板が成す面と垂直に前記基板の中心を通る垂線が前記容器の底面を通る点を中心とし、前記蒸着源の数が頂点の数となる正多角形の各頂点となる前記容器の底面上の位置に前記各蒸着源を配置することを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of the organic electroluminescent display apparatus of Claim 1 or 2,
The bottom surface of the container, which is a vertex of a regular polygon in which a perpendicular line passing through the center of the substrate perpendicular to the surface formed by the substrate passes through the bottom surface of the container and the number of vapor deposition sources is the number of vertices A method for producing an organic electroluminescence display device, wherein the respective vapor deposition sources are arranged at an upper position.
温度変化に対する蒸着速度変化の割合が10−3((nm/s)/℃)オーダとなる蒸着速度で前記各蒸着源を蒸着させることを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。In the manufacturing method of the organic electroluminescent display apparatus of Claim 1 or 2,
A method for producing an organic electroluminescence display device, characterized in that the respective vapor deposition sources are vapor-deposited at a vapor deposition rate at which a rate of vapor deposition rate change with respect to a temperature change is on the order of 10 −3 ((nm / s) / ° C.).
内部が真空状態である真空容器と、
該真空容器内部底面の2個所以上に配置され、前記蒸着材料を蒸発させる複数の蒸着源と、
前記真空容器内上部において前記表示装置を構成する基板を保持する保持部材と
を少なくとも備えることを特徴とした有機エレクトロルミネッセンス表示装置製造装置。In the organic electroluminescence display device manufacturing apparatus for forming a thin film constituting the organic electroluminescence element of the organic electroluminescence display device by vapor deposition,
A vacuum container having a vacuum inside;
A plurality of vapor deposition sources disposed at two or more locations on the inner bottom surface of the vacuum vessel and evaporating the vapor deposition material;
An organic electroluminescence display device manufacturing apparatus comprising at least a holding member for holding a substrate constituting the display device in an upper part of the vacuum container.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003179885A JP2005019090A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Organic electroluminescence display device, method and device for manufacturing it and electronic apparatus provided with the organic electroluminescence |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003179885A JP2005019090A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Organic electroluminescence display device, method and device for manufacturing it and electronic apparatus provided with the organic electroluminescence |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005019090A true JP2005019090A (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34181090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003179885A Pending JP2005019090A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Organic electroluminescence display device, method and device for manufacturing it and electronic apparatus provided with the organic electroluminescence |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005019090A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010032817A1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | 株式会社アルバック | Method for forming protective film on plasma display panel bases, and device for forming said protective film |
-
2003
- 2003-06-24 JP JP2003179885A patent/JP2005019090A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010032817A1 (en) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | 株式会社アルバック | Method for forming protective film on plasma display panel bases, and device for forming said protective film |
JPWO2010032817A1 (en) * | 2008-09-19 | 2012-02-16 | 株式会社アルバック | Method of forming protective film on substrate of plasma display panel and apparatus for forming protective film |
KR101234915B1 (en) * | 2008-09-19 | 2013-02-19 | 가부시키가이샤 알박 | Method for forming protective film on plasma display panel bases, and device for forming said protective film |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11706969B2 (en) | Method for patterning a coating on a surface and device including a patterned coating | |
US9660191B2 (en) | Thin film deposition apparatus and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the same | |
US10998532B2 (en) | Display substrate, manufacturing method of display substrate and display device | |
TWI445445B (en) | Organic light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP5364731B2 (en) | Thin film deposition equipment | |
US9206501B2 (en) | Method of manufacturing organic light-emitting display apparatus by using an organic layer deposition apparatus having stacked deposition sources | |
JP5166942B2 (en) | Method for manufacturing light emitting device | |
US20060011136A1 (en) | Manufacturing apparatus | |
WO2022042037A1 (en) | Organic electroluminescent device, display panel and display apparatus | |
US20100147220A1 (en) | Evaporation container and vapor deposition apparatus | |
WO2012121139A1 (en) | Vapour deposition device, vapour deposition method, and organic el display device | |
KR20120081811A (en) | Deposition source and apparatus for organic layer deposition having the same | |
WO2012098927A1 (en) | Vapor deposition apparatus, vapor deposition method, organic el element, and organic el display apparatus | |
KR20050058502A (en) | Fabrication system, light-emitting device and fabricating method of organic compound-containing layer | |
US10741623B2 (en) | OLED device with lowered carrier-transporting capability and method for manufacturing the same | |
JP2020021075A (en) | Very high resolution amoled display | |
JP2010118191A (en) | Organic electroluminescent display device and its manufacturing method | |
JP2008041925A (en) | Organic light emitting display device and manufacturing method therefor | |
JP2006233285A (en) | Vapor deposition mask and method for producing organic el element using the vapor deposition mask | |
JPH09256142A (en) | Film forming device | |
JP3877613B2 (en) | Method for manufacturing organic electroluminescence display device | |
JPH09245964A (en) | Manufacture of optical element | |
JP2009158227A (en) | Mask vapor deposition method, method for manufacturing organic electroluminescent device, and mask vapor deposition device | |
US11183656B2 (en) | Organic electroluminescent device, display substrate and display apparatus | |
JP2000082582A (en) | Manufacture of organic el display |